冬虫夏草菌是一种常年生活在青藏高原高海拔环境下的子囊真菌,侵染冬虫夏草青藏高原高山草甸土中的蝠蛾昆虫幼虫,形成的菌虫复合体常被称为“冬虫夏草”。
冬虫夏草人工栽培至今尚未完全取得成功,究其原因是由于人们对冬虫夏草菌在侵染宿主过程中的真菌致病性、高海拔生态环境适应性及其背后的遗传基础认识不足。
中美研究人员采用杂合组装的策略,获得了约116.42万个碱基对的冬虫夏草菌高质量参考基因组图谱,注释得到了7939个蛋白编码基因,比较之前发表的基因组草图,该研究获得了完整的参考基因组图谱。
研究发现,伴随着青藏高原的抬升,冬虫夏草菌基因组相比于其他低海拔近缘物种(如蛹虫草等)变得异常庞大;与其基因组变大形成鲜明反差的是,冬虫夏草菌的蛋白编码基因却发生快速丢失,致使其蛋白编码基因的编码区在进化过程中被剧烈压缩。冬虫夏草菌表现出的这种特性,可能是对高海拔环境变化的重要响应,也是造成其具有极高宿主专一性的原因。
研究还发现,与抗低温密切相关的功能基因在冬虫夏草菌中大量扩增,这可能有助于冬虫夏草菌增强自身的抗寒性,以便在青藏高原极端复杂的环境下得以生存。
该研究对促进冬虫夏草珍贵野生资源的遗传保护、加快其人工栽培具有重要意义。
(《北京日报》5.17 岳冉冉 李怀岩)