金針菇作為我國(guó)重要的栽培食用菌之一，經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都很高，它的身影經(jīng)常出現(xiàn)在餐桌上。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，金針菇的產(chǎn)量在我國(guó)食用菌中位列第四。在過(guò)去的研究中，由于形態(tài)特征類似，不少人把金針菇歸到歐洲的毛腿冬菇（Flammulina velutipes）。
近日，中科院昆明植物所真菌多樣性與分子進(jìn)化研究團(tuán)隊(duì)有了新的發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為金針菇和毛腿冬菇是兩個(gè)完全不同的物種。為此，研究團(tuán)隊(duì)給“金針菇”起了一個(gè)學(xué)名叫“F.filiformis”。
中科院昆明植物所研究員楊祝良告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“近幾年，研究組在科技部‘973’項(xiàng)目的支持下，開展食用菌優(yōu)異種質(zhì)性狀形成的遺傳基礎(chǔ)研究，金針菇就是其中一個(gè)重要的研究對(duì)象。解決金針菇的物種歸屬問題，是其他一切研究的基礎(chǔ)。如今在團(tuán)隊(duì)的努力下，金針菇終于有了自己的‘戶口身份’證明。”
從中國(guó)冬菇屬分類開始的課題
金針菇喜歡低溫，常在冬季出菇，因此它又被稱為“冬菇”?？茖W(xué)家之前通過(guò)從冬菇個(gè)體上分離得到的菌株，再經(jīng)過(guò)人工馴化、雜交、選育等過(guò)程，最終培育出了現(xiàn)在廣泛栽培的金針菇。
過(guò)去，科研人員曾對(duì)金針菇屬的物種多樣性開展過(guò)一些研究，發(fā)現(xiàn)東亞的金針菇與原初描述于歐洲的毛腿冬菇存在差異。但是，由于當(dāng)時(shí)研究手段有限，這個(gè)問題一直懸而未決。
楊祝良告訴記者，2005年他指導(dǎo)當(dāng)時(shí)的博士研究生葛再偉開展了中國(guó)冬菇屬的分類研究。雖然在《真菌多樣性》期刊發(fā)表了研究結(jié)果，但成果還有局限性。
“2014年‘973’項(xiàng)目啟動(dòng)，于是我們又將金針菇的問題提到議事日程上，葛再偉的團(tuán)隊(duì)對(duì)過(guò)去沒有解決的問題繼續(xù)進(jìn)行梳理。”楊祝良說(shuō)。
根據(jù)當(dāng)時(shí)掌握的材料，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)我國(guó)的冬菇屬標(biāo)本進(jìn)行了研究。他們基于形態(tài)特征及內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）的核苷酸序列分析，報(bào)道了中國(guó)的一個(gè)新記錄種和兩個(gè)新變種，其中一點(diǎn)就是將東亞的金針菇定名為毛腿冬菇絲蓋新變種（F. velutipes var. filiformis）。不過(guò)，這只是權(quán)宜之計(jì)。
楊祝良提到，在項(xiàng)目研究過(guò)程中，不少科學(xué)家給予了重要支持。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員張金霞提供了一些重要菌株，北京林業(yè)大學(xué)教授戴玉成將團(tuán)隊(duì)在我國(guó)北方和在歐洲采到的標(biāo)本一并贈(zèng)予楊祝良團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究。
“歐洲蘑菇研究權(quán)威專家、蘇黎世工業(yè)大學(xué)教授E. Horak和芬蘭的一位同行也加入到了該研究中，奧地利維也納大學(xué)標(biāo)本館和美國(guó)田納西州立大學(xué)標(biāo)本館也為我們提供了幫助。大家集思廣益后，在我指導(dǎo)下，由博士研究生王攀蒙開展具體研究工作，我們?cè)噲D充分利用現(xiàn)有研究材料來(lái)闡明金針菇的分類地位。”楊祝良說(shuō)。
用基因組手段挖掘種質(zhì)資源
在這項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)10余年的工作中，由于種種條件缺乏，研究團(tuán)隊(duì)要面臨各種各樣的困難，其中最重要的一個(gè)就是標(biāo)本質(zhì)量不高、國(guó)外標(biāo)本缺乏。
楊祝良說(shuō)：“要證明東亞的金針菇與歐洲毛腿冬菇是相同還是不同，首先必須有采自兩地的充足的標(biāo)本，標(biāo)本質(zhì)量要高，這樣才能開展分子水平的差異研究，從統(tǒng)計(jì)學(xué)上闡述二者的異同。”
為此，2006年借國(guó)際合作研究之機(jī)，楊祝良在德國(guó)采集了歐洲毛腿冬菇的標(biāo)本。在多年野外標(biāo)本采集和菌種分離積累的基礎(chǔ)上，他們通過(guò)與國(guó)內(nèi)外研究者合作和館際互借，最終得到了該屬12個(gè)物種的88份高質(zhì)量標(biāo)本，克服了高質(zhì)量標(biāo)本缺乏的困難。
同時(shí)，由于種間形態(tài)上十分相似，選擇適合的分子標(biāo)記就尤為重要。研究中團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，目前常用的分子標(biāo)記片段并不能很好地解決“金針菇”的分類地位問題。尋求其他分子標(biāo)記，例如交配型基因的差異，就成為當(dāng)務(wù)之急。
“當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外很少有用擔(dān)子菌交配型基因的核苷酸序列來(lái)開展相關(guān)研究，因此能夠供借鑒的成果有限。我們就根據(jù)已發(fā)表的金針菇交配型基因文獻(xiàn)資料，對(duì)冬菇屬所包含的四種類型的交配型基因都作了相關(guān)測(cè)試。”楊祝良表示。
經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)的不斷摸索，他們最終篩選出了適合系統(tǒng)發(fā)育分析的交配型基因片段，為后續(xù)的真菌分類學(xué)研究提供了新的思路。
楊祝良告訴記者，研究團(tuán)隊(duì)用交配型基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹，在認(rèn)識(shí)冬菇屬物種多樣性方面很有幫助，冬菇屬的個(gè)別物種可能需要重新界定。“另外，我們系統(tǒng)地研究了冬菇屬物種的多樣性，這對(duì)資源利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以提供指導(dǎo)，為今后基于基因組、基因工程等手段精準(zhǔn)挖掘和利用該屬種質(zhì)資源提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。”楊祝良說(shuō)。
致力真菌分類學(xué)研究
清代文學(xué)家方苞曾說(shuō)過(guò)“蓋將天開以成務(wù)，必先分類而知名”，只有掌握了自然界各類生物和物體的名字，才能認(rèn)識(shí)自然界并與之和諧相處。楊祝良表示，物種是生物學(xué)一切學(xué)科研究的基礎(chǔ)，真菌也不例外。
近年來(lái)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展真菌的多樣性、系統(tǒng)發(fā)育、生物地理及分子進(jìn)化等研究工作。除了金針菇，團(tuán)隊(duì)對(duì)牛肝菌科、鵝膏科及蘑菇科真菌也有較為系統(tǒng)深入的研究。他們提出了牛肝菌科內(nèi)各亞科和部分屬種劃分的“形態(tài)—分子標(biāo)準(zhǔn)”，發(fā)表了牛肝菌科的4個(gè)新亞科、13個(gè)新屬和72個(gè)新種，引領(lǐng)了牛肝菌科真菌的精準(zhǔn)分類。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也揭示了松塔牛肝菌屬的非洲起源與全球分布格局形成機(jī)制，明晰了網(wǎng)蓋牛肝菌種群的進(jìn)化機(jī)理。
針對(duì)“蘑菇中毒”的現(xiàn)象，楊祝良團(tuán)隊(duì)下功夫開展毒蘑菇科普宣傳，并且開發(fā)了一款毒蘑菇識(shí)別App。
“未來(lái)我們將開展相關(guān)的基因組學(xué)研究，整合資源，加強(qiáng)學(xué)科集成和交叉，在充分利用西南地區(qū)真菌資源優(yōu)勢(shì)開展高水平研究的同時(shí)，也要重視資源開發(fā)利用研究，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，為脫貧攻堅(jiān)貢獻(xiàn)力量。在科技脫貧中，我們推廣羊肚菌種植10000余畝，純收入逾1億元。”楊祝良說(shuō)。
楊祝良團(tuán)隊(duì)在野外采集標(biāo)本時(shí)合影
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