从微生物组到合成功能菌群

微生物组是指特定微环境中的微生物群落及其组学,自然界中的生物过程几乎都是通过微生物组完成的。随着测序技术的发展和成本降低,微生物组已经成为微生物生态学研究的热点领域。继合成生物学之后,基于微生物组的合成功能菌群研究正在兴起,在人类健康、农业、工业和生态等领域都有广泛的应用前景。本文从微生物组到合成功能菌群的角度系统论述了其在不同领域的研究现状与发展趋势,为微生物组从理论研究到应用提供思路。     

中国丝状真菌次级代谢分子调控研究进展

在目前已知的具有生物活性的微生物次级代谢物中约有50%是由丝状真菌产生的,其中包括人们所熟知的青霉素、环孢菌素A以及洛伐他汀等。鉴于丝状真菌次级代谢物在农业、医药和工业上的重要价值,它们的生物合成及其分子调控一直备受关注。丝状真菌次级代谢物的生物合成是一个复杂的过程,一般涉及多步酶学反应,该过程往往受到不同水平的调控。深入了解丝状真菌次级代谢的分子调控机制,可以为其产量的提高、新骨架化合物的发掘以及隐性次级代谢物的激活奠定重要的理论基础。本文以丝状真菌次级代谢分子调控为主线,重点介绍近40年来我国科研工作者在该领域取得的研究进展,并对这一领域未来的发展进行展望。     

中国野生大型真菌受威胁程度评估、问题和对策

红色名录是制定科学、有效的物种保护战略与行动计划的基础和依据。自2000年起, 中国菌物学者开始探索真菌红色名录的制定, 包括采用IUCN评估等级和标准对中国大型真菌受威胁状况进行初步评估, 但与国际上采用的IUCN标准并未完全接轨, 且评估的物种数量少, 所涉及的地理范围较为狭窄, 难以反映中国大型真菌的整体受威胁状况。我们组织全国140余位真菌专家, 采用IUCN评估等级和标准对我国已知的227科1,298属9,302种大型真菌的受威胁状况进行了评估, 结果发现97种大型真菌处于受威胁状态, 并编制了首个国家范围的“中国大型真菌红色名录”。本文基于该评估结果, 并结合中国大型真菌保护现状, 针对存在的主要问题与挑战, 建议从5个方面加强对大型真菌的保护: (1)健全法律法规和政策体系; (2)完善就地保护体系, 提升迁地保护能力; (3)深入开展野外调查, 构建监测网络; (4)加强大型真菌的科普教育, 提高公众保护意识; (5)加大资金投入, 提升科技支撑能力。     

指定木霉属三个种的附加模式并报道中国新记录种

对来自我国南方的木霉属标本进行分类学研究,首次发现灵芝木霉T. ganodermatis、异味木霉T. ingratum 和特里克木霉T. trixiae的有性阶段,对它们进行描述并指定3个种的附加模式。报道了3个中国新记录种：新厚木霉Trichoderma neocrassum、垫状木霉T. pulvinatum和塞缪尔斯木霉T. samuelsii、提供了它们的形态描述和图示。基于RPB2和TEF1基因序列的系统发育分析确定了上述种的系统发育位置。建立一个新名称取代晚出同名Trichoderma crystalligenum W.T. Qin & W.Y. Zhuang。     

柔膜菌科一新属——华胶垫菌属（英文）

对来自我国不同地区的柔膜菌科真菌材料进行了分类研究,在海南省发现一个新属,命名为华胶垫菌属Sinocalloriopsis,模式种为华胶垫菌S.guttulata。以下性状组合为该属区别于相近属的显著特征:子囊盘盘状至垫状,淡色,无柄;外囊盘被组织胶化,细胞及菌丝淡色;子囊孢子梭形,单细胞,内含油滴;侧丝顶端呈头状。对新属的属征及其与近似属的区别进行了讨论,对新种进行了详细的描述和图示。     

中国新记录属——拟薄盘菌属及其新种和新记录种（英文）

在对我国柔膜菌科真菌进行研究过程中,发现一个中国新记录属,即拟薄盘菌属Cenangiopsis。研究结果表明,该属的2个种在我国分布,其中青海拟薄盘菌C.qinghaiensis为一新种,悬钩子生拟薄盘菌C.rubicola为中国新记录种。对两个种的形态学特征进行了描述与图解。     

杆孢赤壳属一新组合(英文)

长期以来,杆孢赤壳属被视为丛赤壳属的异名,最近才恢复其属级分类地位。臧氏丛赤壳在形态特征上与杆孢赤壳属的模式种Allantonectria miltina很相似,在子囊壳解剖结构、近圆柱形至柱棒状子囊、腊肠形子囊孢子等方面均表现出共性。二者间形态相似性得到了6个基因序列分析的支持,因而将臧氏丛赤壳转入杆孢赤壳属,建立新组合臧氏杆孢赤壳。     

N-糖链加工影响里氏木霉形态发生并提高木质纤维素降解能力

[背景] 烟曲霉α-1,2-甘露糖苷酶MsdS在高尔基体中将N-糖链Man₈GlcNAc₂加工为成熟分泌糖蛋白的糖型Man₆GlcNAc₂,有研究表明MsdS与烟曲霉的形态发生、细胞壁合成及蛋白质分泌密切相关;与烟曲霉不同的是,里氏木霉的成熟分泌糖蛋白上的N-糖链结构为Man₈GlcNAc₂,细胞却能正常生长,说明丝状真菌N-糖链的加工具有物种特异性,但其生物学意义不明。[目的] 为研究N-糖链加工对里氏木霉细胞生长及蛋白质分泌的影响,本研究将烟曲霉MsdS转入里氏木霉中以改变其成熟分泌糖蛋白的糖型。[方法] 构建带有烟曲霉msdS基因的重组质粒并转入里氏木霉中,获得msdS表达菌株Tr-MsdS,分析Tr-MsdS菌株的生长表型、N-糖组、蛋白质分泌途径和纤维素酶活性的变化。[结果] 在里氏木霉msdS表达菌株Tr-MsdS中,分泌糖蛋白的主要糖型由出发株的Man₈GlcNAc₂转变为Man₆GlcNAc₂,细胞壁组分发生变化,但细胞壁完整性未受影响;与出发株相比,Tr-MsdS菌株产孢、出芽及分枝增多;另外,MsdS的表达还影响蛋白质分泌,在50℃时降解纤维素和β-葡聚糖的能力分别提高9.9%和32.2%。[结论] 研究结果表明,N-糖链的加工可影响里氏木霉蛋白质,尤其是纤维素酶的分泌,干扰N-糖链加工可能是提高里氏木酶纤维素酶产量的新策略。     

免疫抑制剂霉酚酸的研究及产业化进展

霉酚酸是世界上应用最广泛的免疫抑制剂之一,市场需求巨大。目前为止,主要是通过真菌发酵的方式进行霉酚酸的工业生产,而用于生产的菌株多是经过诱变的高产短密青霉菌。本文从霉酚酸的研究应用现状、化学合成以及生物合成途径、遗传调控、发酵生产以及市场分析等方面对霉酚酸的研究及产业化进展进行了系统综述。为该药物的新颖衍生物开发、提高产率以及应用先进生物技术智能化创制提供重要参考和依据。     

中国大型真菌红色名录评估方法和程序

在中国大型真菌红色名录评估过程中, 根据大型真菌与动植物在生物学特性上的差异, 对IUCN物种红色名录标准做了适当调整, 形成了“中国大型真菌红色名录评估等级与标准”, 即: (1)依据可见的分布地点和子实体数量来估计、推测或判断种群的波动以及种群成熟个体数量的变化; (2)以一定的时间段代替世代时长来计算种群的变化情况; (3)将“疑似灭绝”作为一个独立的评估等级。评估基本数据来自于中国菌物名录数据库、真菌分类文献资料和专家咨询, 评估过程包括任务分工、数据收集、评估物种确定、建立评估表、初评、专家评审和编制红色名录等步骤, 最终完成《中国生物多样性红色名录——大型真菌卷》的编制。