科學網—捕食性子囊菌起源進化研究獲進展

2020-12-06 科學網

 

本報訊（記者肖潔）記者近日從中科院微生物研究所獲悉，美國《國家科學院院刊》日前在線發表了該所研究員劉杏忠和美國德克薩斯大學教授安志強共同領導的團隊在捕食性子囊菌起源與進化方面所取得的新進展，為真菌在極端環境下的適應性進化提供了新理論。

 

據研究人員介紹，捕食性真菌是一類特殊菌群，通過營養菌絲形成的特化捕食結構來捕獲線蟲、變形蟲等微小生物作為營養源。由於其獨特的生態特性，捕食性真菌的起源與進化引起了科學界的廣泛興趣。

 

2007年，由劉杏忠和安志強共同領導的團隊對捕食性子囊菌（佔捕食性真菌的90%以上）捕食結構的進化歷程作出了較為詳細的論證，發現原始捕食結構由於捕食機制的不同，分別形成了主動類的收縮環捕食結構和被動類的黏性捕食結構。隨後，《科學》雜誌報導了一種已滅絕捕食結構的真菌化石。美國杜克大學的Heitman教授認為，這兩項研究為研究捕食性真菌的系統發育鋪平了道路。

 

在前期工作的基礎上，該團隊通過對精心選擇的代表6種捕食結構的16種捕食性子囊菌的5個蛋白質編碼基因片段進行分析，結合相關的化石證據和分子鐘計算，推測捕食性子囊菌的祖先可能起源於4.19億年前；在2.46億年前，主動類的收縮環捕食結構和被動類的黏性捕食結構發生分化；而黏性捕食結構在1.98～2.08億年之間快速分化並形成現存捕食結構的主要分支。

 

而基於捕食結構為收縮環的相關真菌的基因組數據，通過獨立的時間校正點對1069個同源蛋白序列進行分析，可推測主動類的收縮環捕食結構和被動類的黏性捕食結構的分化事件發生在2.60億年前，與上述分析結果高度接近。

 

由於捕食性子囊菌兩次重大分化事件的發生時間接近於2.51億年前的二疊紀至三疊紀物種大滅絕事件和2.01億年前的三疊紀至侏羅紀物種大滅絕事件，研究團隊進而推測物種大滅絕所帶來的大量有機物促使線蟲大量繁衍，而真菌獲取氮源的需要以及惡劣環境壓力脅迫可能驅動了子囊菌捕食能力的進化。

 

《中國科學報》 (2012-08-01 A4 綜合)

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