“小木耳，大產(chǎn)業(yè)！”如何讓“小”變“大”變“強(qiáng)”？近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)食用菌中心李鳴雷教授團(tuán)隊(duì)在真菌學(xué)國際知名期刊Journal of Fungi發(fā)表的研究成果解答了這一問題。該研究首次完成秦嶺兩株野生木耳染色體級(jí)基因組圖譜繪制，不僅填補(bǔ)了秦嶺木耳基因組研究空白，揭示了木耳進(jìn)化奧秘，更挖掘出強(qiáng)大的保健功能基因打開了產(chǎn)業(yè)升級(jí)新空間。

柞水縣位于秦嶺南麓腹地，林木資源豐富，木耳、香菇等栽培歷史悠久。李鳴雷團(tuán)隊(duì)長期致力于秦嶺大型真菌種質(zhì)資源發(fā)掘，已成功解析拉式猴頭菇（Hericium rajendrae）等多種大型真菌的基因組。2020年4月20日，習(xí)近平總書記在柞水縣金米村考察調(diào)研時(shí)點(diǎn)贊了“小木耳大產(chǎn)業(yè)”。隨后，李鳴雷團(tuán)隊(duì)在柞水縣牛背梁國家森林公園和小嶺鎮(zhèn)金米村，采集經(jīng)過前期的馴化和栽培實(shí)驗(yàn)表明具有優(yōu)良園藝性狀的兩株野生木耳菌株，對(duì)其進(jìn)行基因測(cè)序及功能基因挖掘。

研究發(fā)現(xiàn)，基因圖譜顯示兩菌株基因組超52Mbp，其中M12含12條染色體。進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)它們?cè)?57萬年前分化，與近緣種Auricularia subglabra分化時(shí)間更達(dá)3353萬年，證實(shí)秦嶺木耳獨(dú)特進(jìn)化地位。更令人振奮的是，M13攜帶的特殊基因簇能合成抗炎、抗氧化物質(zhì)，從分子層面揭示木耳降血糖、降膽固醇的傳統(tǒng)功效。研究還破解了木耳的“生存智慧”——豐富的木質(zhì)素降解酶系解釋其分解木材的能力，而兩菌株攜帶的21-30個(gè)活性物質(zhì)合成基因簇，則為開發(fā)保健產(chǎn)品指明方向。

業(yè)內(nèi)專家指出，該研究打通了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化通道：一方面為功能成分提取、保健產(chǎn)品開發(fā)提供靶點(diǎn)基因，另一方面通過解析木質(zhì)素代謝通路，可優(yōu)化菌袋基質(zhì)配方，實(shí)現(xiàn)栽培工藝升級(jí)。

李鳴雷表示，該成果將服務(wù)于分子標(biāo)記輔助育種，推動(dòng)木耳菌種選育從經(jīng)驗(yàn)篩選向精準(zhǔn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型。目前團(tuán)隊(duì)已篩選出優(yōu)質(zhì)栽培條件，助力柞水木耳產(chǎn)業(yè)升級(jí)。隨著基因組研究成果的深度應(yīng)用，千年傳承的柞水木耳產(chǎn)業(yè)正迎來從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生物智造跨越的新機(jī)遇。

來源：西北農(nóng)林科技大學(xué)