近日上海市农业科学院、青岛农业大学联合发布了大球盖菇高质量全基因组装序列，并在大球盖菇基质利用和生长发育方面取得进展。该版本基因组为国际上首次公布的大球盖菇高质量基因组，相关成果于2022年1月20日发表在Journal of Fungi杂志上，标题为“Whole Genome Sequence of an Edible Mushroom Stropharia rugosoannulata (Daqiugaigu)”（图1）。

图1 大球盖菇基因组论文

大球盖菇，又名酒红色球盖菇、皱环球盖菇、皱球盖等，商品名为赤松茸、红松茸（图2）。是一种营养丰富、味道鲜美、药用价值高的极具开发潜力的珍稀食用菌。大球盖菇多糖具有抗疲劳、抗肿瘤、增强免疫力、抗氧化、抗衰老等多重功效。大球盖菇抗逆性强，易栽培，市场好，是联合国粮农组织向发展中国家推荐栽培的食用菌之一，因此近些年栽培面积持续增长。

图2 大球盖菇生活史、子实体和单双核菌丝显微照片。

图3 大球盖菇基因组图谱

高质量基因组信息是推动大球盖菇优良性状相关遗传基础研究以及分子设计育种的重要基础。研究团队与百迈客生物合作利用三代Nanopore技术和二代Illumina技术对大球盖菇的基因组进行了测序，最终组装成为20个contigs，基因组大小为47.9 Mb，contig N50位3.64 Mb（图3）。利用单拷贝直系同源基因进行了基因组水平的进化分析，结果表明大球盖菇与Hypholoma sublateritium亲缘关系较近，与主要栽培食用菌双孢菇的亲缘关系较近。这表明了进化关系与底物利用类型之间存在显著的相关性。大球盖菇的基因组中预测到了12752个基因，其中预测到了486个CAZymes基因，包含了147个AA家族的CAZymes基因，该结果表明了大球盖菇对于木质素具有较强的分解能力（图4）。

图4 大球盖菇基因组和比较基因组分析

研究团队还利用蛋白质组技术对大球盖菇子实体的菌盖和菌柄的蛋白表达谱进行了检测，结果表明菌盖和菌柄中的蛋白表达模式存在较大差异。其中菌柄中主要是与碳代谢、能量产生、压力相应等生物过程相关的蛋白高表达；而菌盖中主要是与脂肪酸合成、mRNA剪切等生物学过程相关的蛋白高表达（图5）。研究结果为我们更好的理解大球盖菇发育和分化机理提供了重要参考。

图5 大球盖菇菌柄与菌盖蛋白质组表达分析

大球盖菇基因组序列的公布开启了大球盖菇分子育种新时代，也为大球盖菇生长发育、基质利用、环境响应等分子机理的研究奠定了坚实的基础。

青岛农业大学李树文副教授和赵书雪博士生（中国海洋大学联培）为论文的共同第一作者，国家食用菌技术体系岗位科学家上海市农科院于海龙副研究员和青岛农业大学于浩副教授为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了山东省食用菌产业体系、山东省重点研发项目的资助。

基因组数据库下载地址：

https://file.mushroomlab.cn/genome

论文连接：

https://www.mdpi.com/2309-608X/8/2/99

文章信息和原文下载连接

后续发表的其他版本大球盖菇基因组：

中科院微生物研究所董彩虹团队发布大球盖菇基因组

华中农业大学团队发布大球盖菇基因组

大球盖菇新品种“中菌金球盖1号”的基因组Survey分析