近日來(lái)自中科院上海生命科學(xué)研究院植生生態(tài)所的研究人員在蛹蟲(chóng)草基因組研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究論文于11月24日在線發(fā)表在《Genome Biology》雜志上。
　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是植生生態(tài)研究所的“百人計(jì)劃”課題組長(zhǎng)王成樹(shù)博士，王成樹(shù)博士的研究領(lǐng)域主要包括昆蟲(chóng)病原真菌致病基因功能研究、真菌-昆蟲(chóng)相互作用的分子機(jī)制、絲狀真菌菌種退化、衰老的分子機(jī)理和蟲(chóng)草菌發(fā)育生物學(xué)及活性成份代謝途徑。
能夠感染殺蟲(chóng)的真菌種類(lèi)達(dá)1000多種，主要為子囊菌。其中，綠僵菌(Metarhizium)是一類(lèi)重要的昆蟲(chóng)寄生真菌。它對(duì)寄主侵染過(guò)程包括粘附、孢子萌發(fā)、穿透蟲(chóng)體、體內(nèi)發(fā)育和致死。這一過(guò)程是附著胞、表皮降解酶和破壞菌素等物質(zhì)的生理生化作用的綜合結(jié)果。由于其寄主范圍廣，致病力強(qiáng)，對(duì)人、畜、農(nóng)作物無(wú)毒，無(wú)殘毒、菌劑易生產(chǎn)，持效期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被開(kāi)發(fā)為環(huán)境友好的真菌殺蟲(chóng)劑。蛹蟲(chóng)草，又稱(chēng)為北蟲(chóng)草、北冬蟲(chóng)夏草，為子囊菌亞門(mén)，亦具有殺蟲(chóng)特性，據(jù)報(bào)道其有良好的醫(yī)藥保健功能。
　　在這篇文章中，研究人員將蛹蟲(chóng)草和綠僵菌的基因組進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明蛹蟲(chóng)草的出現(xiàn)較綠僵菌早約1.3億年，各自獨(dú)立進(jìn)化而具有殺蟲(chóng)特性，但表現(xiàn)出協(xié)同進(jìn)化的特點(diǎn)：與其他真菌相比，蛋白酶和幾丁質(zhì)酶等用于昆蟲(chóng)體壁降解的蛋白質(zhì)家族表現(xiàn)出明顯的擴(kuò)張現(xiàn)象?；蚪M分析表明，蛹蟲(chóng)草基因組大約有16%的編碼基因參與真菌—昆蟲(chóng)的相互作用，不存在編碼對(duì)于人類(lèi)有害的已知真菌毒素。研究首次表明，蛹蟲(chóng)草有性生殖類(lèi)型為異宗配合，但單交配型菌株能夠結(jié)實(shí)。此外，與其他真菌不同，其子實(shí)體發(fā)育主要受MAPK信號(hào)途徑調(diào)控，而非MAPK和PKA共同調(diào)控。
　　該研究為深入了解蟲(chóng)草活性成分代謝途徑及其有性生殖的分子調(diào)控機(jī)理提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這一項(xiàng)目獲得了創(chuàng)新2020、上海市科委及973等項(xiàng)目支持。