近期，上海市農(nóng)業(yè)科學院食用菌研究所良種創(chuàng)新與繁育團隊以六個擁有不同細胞核和細胞質基因型的單單雜交后代為材料，從多個培養(yǎng)階段的形態(tài)特征和細胞核轉錄組數(shù)據(jù)入手，探究了香菇多階段的形態(tài)建成規(guī)律、香菇栽培菌株細胞核基因型不易替換的原因和雙親角色變化（父本或母本遺傳物質改變）對后代細胞核基因表達的影響。相關研究成果發(fā)表在國際學術期刊Applied Microbiology and Biotechnology（IF：5.0）上。

圖1 六個單單雜交后代多階段形態(tài)特征及與雙親角色變化顯著調(diào)控的特異性差異表達基因篩選

香菇單單雜交后代在不同培養(yǎng)階段的形態(tài)特征和細胞核基因表達主要受雙親細胞核遺傳物質調(diào)控，其次是細胞質。野生細胞核基因型的導入易導致后代不出菇或出菇性狀不穩(wěn)定，而野生細胞質基因型的替換可作為香菇栽培菌株改良的一種方式。在營養(yǎng)階段，雙親角色變化會顯著調(diào)控某些特異性基因的差異表達，從而讓后代呈現(xiàn)出不同的代謝、生長規(guī)律和形態(tài)特征。

圖2 香菇不同代料栽培階段的轉錄組變化及菌絲頂端細胞極性生長、胞外酶外排和營養(yǎng)吸收的過程

在液體搖瓶和代料基質培養(yǎng)后期，香菇菌絲體呈現(xiàn)出不同的碳代謝途徑，特別在次級代謝、木質纖維素降解和跨膜轉運方面。其中，香菇菌絲體在代料基質培養(yǎng)過程中，養(yǎng)菌階段主要進行初級代謝以擴大生物量，轉色階段主要進行次級代謝為后期子實體形成做準備。菌蓋從結構初建至剛開傘階段，主要進行營養(yǎng)物質和水分的跨膜轉運用于細胞擴增，而從剛開傘至近平展階段，主要開展與核糖體蛋白和細胞色素P450相關的蛋白合成和代謝過程。

宋曉霞副研究員為論文第一作者，陳明杰研究員為共同第一作者，宋春艷研究員為通訊作者。該研究工作得到了國家食用菌產(chǎn)業(yè)技術體系項目的資助。宋曉霞從2013年入職食用菌所至今，一直致力于將我國豐富的野生香菇種質資源用于栽培菌株改良研究：首先從細胞核和細胞質基因組分型角度對中國香菇種質資源的分類進行梳理，明確我國不同栽培技術發(fā)展階段栽培菌株的細胞核和細胞質基因組類型發(fā)生更替，并首創(chuàng)了一種適于中國香菇代料栽培階段栽培菌株改良的新技術-香菇種內(nèi)不同基因型間的異源細胞質育種技術。

來源：漫步菇道