近日,中国科学院微生物研究所赵瑞琳研究团队和福建省农业科学院食用菌研究所陈美元团队在Microbial Biotechnology期刊上发表了题为“A New Method for Constructing High-Resolution Phylogenomic Topologies Using Core Gene-Associated MNP Markers: A Case Study From Agaricus bisporus”的文章,提出了一种利用核心基因相关多核苷酸多态性(cgMNP)标记对真菌菌株进行高分辨率鉴定的新方法,为真菌菌株鉴定与知识产权保护提供了关键技术支持。
为了解决菌株鉴定准确性有限、工作量大以及可重复性差等难题,赵瑞琳团队联合多家单位在2022年首次完成了香菇菌株精准鉴定的多核苷酸多态性(Multiple Nucleotide Polymorphism,MNP)标记研发(Ling YY et al. 2022 in Mycosphere);继而在2023年完成了金针菇菌株精准鉴定的MNP分子标记研发(Liu F et al. 2023 in Journal of Fungi)。这些成果有效推动了相关物种品种的精准识别,属于第一代MNP标记。
本研究通过对213个栽培和野生双孢菇菌株的基因组重测序,筛选出84个位于核心基因内的cgMNP标记,成功构建了高分辨率的系统发育树,并实现了精准的菌株区分。此外,研究人员还验证了该方法对大量金针菇、酿酒酵母等真菌菌株中的适用性,证明了这些cgMNP标记的在不同物种间的广泛适用性,成为第二代MNP标记。
这一成果不但有效降低了第一代MNP分子标记的研发和使用成本,而且首次实现了不同物种间的广泛适用性,为真菌菌株鉴定提供了重要的技术突破,为食用菌品种及菌株选育、鉴定与知识产权保护等领域提供了坚实的技术保障。
中国科学院微生物研究所刘飞助理研究员和福建农业科学院食用菌研究所蔡志欣副研究员为论文共同第一作者,福建农业科学院食用菌研究所教授级高工陈美元和微生物研究所赵瑞琳研究员为论文共同通讯作者。
本研究得到国家重点研发计划(2022YFD1200605)、国家食用菌产业技术体系双孢蘑菇品种改良岗位(CARS-20)、北京食用菌创新团队(BAIC03)、福建省5511协同创新项目(XTCXGC2021007)及河南省重点研发(Grant No.2023R1033001)等项目的资助。
图1. 图形摘要
全文链接:https://doi.org/10.1111/1751-7915.70070