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赵瑞琳研究员—全球361个线粒体基因组揭示双孢蘑菇进化和驯化历史

2023-04-06作者：来源：食品科学杂志责任编辑：食品界字体A+AA-

会议报告

全球361个线粒体基因组揭示双孢蘑菇进化和驯化历史

双孢蘑菇(Agaricus bisporus)在自然界中广泛分布，虽然其种植历史只有300年左右，但长期以来一直是世界上种植最广泛的食用菌种类，所以它是研究真菌自然进化史，同时也是人们了解真菌在驯化早期基因组对驯化响应的理想材料。在本研究中，我们获得了来自世界所有已知野生分布地区的菌株及其商业核心菌株352株、4个近缘种的9个，共361个菌株，通过基因组重测序，组装了它们的线粒体基因组。基于SNP数据，所有菌株可分为7个遗传上不同且地理上相关的支系，分别命名为欧洲四孢支系、欧洲I支系、欧洲II支系、欧洲III支系、中国支系、美洲I支系和美洲II支系；发现栽培菌株只在欧洲进化支系II和欧洲进化支系III中存在。分化时间分析表明，该物种形成于欧洲4.6 Ma，一部分在欧洲继续演化形成多个群体；一部分向东扩散，然后经东亚(中国)向东传播至北美。详细的线粒体基因结构研究表明，不同进化支之间的线粒体基因组差异主要是由于dpo基因的插入，我们推测这可能是菌株能被驯化的先决条件。进一步分析揭示双孢菇群体内共含有30种线粒体内含子分布模型（IDPs），而所有栽培菌株所在群体仅含有其中的2种IDPs（IDPs3和11）；而且与其他品系相比，明显表现出内含子的丢失趋势。无论这是驯化前或驯化后丢失都表明这种变化是它们对栽培环境的响应。本研究以双孢蘑菇为研究对象，从双孢蘑菇线粒体基因组的视角探究蘑菇的进化史，也为蘑菇种质资源的评价提供了一种新的途径。

专家介绍

赵瑞琳研究员

中国科学院微生物研究所

赵瑞琳，博士，中国科学院微生物研究所研究员，中国科学院大学岗位教授，博士生导师，先后在香港大学、旧金山州立大学、法国农科院、加拿大多伦多大学等地访学。主要开展我国大型真菌资源与物种多样性、重要科学及经济价值类群的进化基因组研究，并在重要食用菌物种的生物学和组学研究基础上的开展种质创新工作。现为中国菌物学会菌物多样性及系统学专业委员会副主任、中国菌物学会食用菌采后与加工产业分会执行会长、国家食用菌加工技术研发中心学术委员会副主任、国家发改委经济菌物研究与利用国家地方联合研究中心学术委员会委员。为领域内国际期刊《Fungal Diversity》IF=20、《Food Science and Human Wellness》IF=8，《Frontier in Microbiology》IF=5.6，《Mycology》和中文核心期刊《菌物学报》编委。主持建设有“世界大型真菌分类信息平台”、“中国食用菌特色加工原料数据库”。发表学术论文100余篇，其中SCI论文80余篇，包括近五年来以发表top5%（IF>20）学术论文8篇，其中ESI高被引论文3篇，驯化并研发食用菌新品种及菌株多个。主持十三五国家重点研发计划项目、主持十四五国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金国际合作、面上等项目多项。