近日,中國(guó)科學(xué)院微生物研究所趙瑞琳研究團(tuán)隊(duì)和福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所陳美元團(tuán)隊(duì)在Microbial Biotechnology期刊上發(fā)表了題為“A New Method for Constructing High-Resolution Phylogenomic Topologies Using Core Gene-Associated MNP Markers: A Case Study From Agaricus bisporus”的文章,提出了一種利用核心基因相關(guān)多核苷酸多態(tài)性(cgMNP)標(biāo)記對(duì)真菌菌株進(jìn)行高分辨率鑒定的新方法,為真菌菌株鑒定與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。
為了解決菌株鑒定準(zhǔn)確性有限、工作量大以及可重復(fù)性差等難題,趙瑞琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家單位在2022年首次完成了香菇菌株精準(zhǔn)鑒定的多核苷酸多態(tài)性(Multiple Nucleotide Polymorphism,MNP)標(biāo)記研發(fā)(Ling YY et al. 2022 in Mycosphere);繼而在2023年完成了金針菇菌株精準(zhǔn)鑒定的MNP分子標(biāo)記研發(fā)(Liu F et al. 2023 in Journal of Fungi)。這些成果有效推動(dòng)了相關(guān)物種品種的精準(zhǔn)識(shí)別,屬于第一代MNP標(biāo)記。
本研究通過(guò)對(duì)213個(gè)栽培和野生雙孢菇菌株的基因組重測(cè)序,篩選出84個(gè)位于核心基因內(nèi)的cgMNP標(biāo)記,成功構(gòu)建了高分辨率的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),并實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的菌株區(qū)分。此外,研究人員還驗(yàn)證了該方法對(duì)大量金針菇、釀酒酵母等真菌菌株中的適用性,證明了這些cgMNP標(biāo)記的在不同物種間的廣泛適用性,成為第二代MNP標(biāo)記。
這一成果不但有效降低了第一代MNP分子標(biāo)記的研發(fā)和使用成本,而且首次實(shí)現(xiàn)了不同物種間的廣泛適用性,為真菌菌株鑒定提供了重要的技術(shù)突破,為食用菌品種及菌株選育、鑒定與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
中國(guó)科學(xué)院微生物研究所劉飛助理研究員和福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所蔡志欣副研究員為論文共同第一作者,福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所教授級(jí)高工陳美元和微生物研究所趙瑞琳研究員為論文共同通訊作者。
本研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFD1200605)、國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系雙孢蘑菇品種改良崗位(CARS-20)、北京食用菌創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(BAIC03)、福建省5511協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目(XTCXGC2021007)及河南省重點(diǎn)研發(fā)(Grant No.2023R1033001)等項(xiàng)目的資助。
圖1. 圖形摘要
全文鏈接:https://doi.org/10.1111/1751-7915.70070