近期，上海市农业科学院食用菌研究所良种创新与繁育团队以六个拥有不同细胞核和细胞质基因型的单单杂交后代为材料，从多个培养阶段的形态特征和细胞核转录组数据入手，探究了香菇多阶段的形态建成规律、香菇栽培菌株细胞核基因型不易替换的原因和双亲角色变化（父本或母本遗传物质改变）对后代细胞核基因表达的影响。相关研究成果发表在国际学术期刊Applied Microbiology and Biotechnology（IF：5.0）上。

图1 六个单单杂交后代多阶段形态特征及与双亲角色变化显著调控的特异性差异表达基因筛选

香菇单单杂交后代在不同培养阶段的形态特征和细胞核基因表达主要受双亲细胞核遗传物质调控，其次是细胞质。野生细胞核基因型的导入易导致后代不出菇或出菇性状不稳定，而野生细胞质基因型的替换可作为香菇栽培菌株改良的一种方式。在营养阶段，双亲角色变化会显著调控某些特异性基因的差异表达，从而让后代呈现出不同的代谢、生长规律和形态特征。

图2 香菇不同代料栽培阶段的转录组变化及菌丝顶端细胞极性生长、胞外酶外排和营养吸收的过程

在液体摇瓶和代料基质培养后期，香菇菌丝体呈现出不同的碳代谢途径，特别在次级代谢、木质纤维素降解和跨膜转运方面。其中，香菇菌丝体在代料基质培养过程中，养菌阶段主要进行初级代谢以扩大生物量，转色阶段主要进行次级代谢为后期子实体形成做准备。菌盖从结构初建至刚开伞阶段，主要进行营养物质和水分的跨膜转运用于细胞扩增，而从刚开伞至近平展阶段，主要开展与核糖体蛋白和细胞色素P450相关的蛋白合成和代谢过程。

宋晓霞副研究员为论文第一作者，陈明杰研究员为共同第一作者，宋春艳研究员为通讯作者。该研究工作得到了国家食用菌产业技术体系项目的资助。宋晓霞从2013年入职食用菌所至今，一直致力于将我国丰富的野生香菇种质资源用于栽培菌株改良研究：首先从细胞核和细胞质基因组分型角度对中国香菇种质资源的分类进行梳理，明确我国不同栽培技术发展阶段栽培菌株的细胞核和细胞质基因组类型发生更替，并首创了一种适于中国香菇代料栽培阶段栽培菌株改良的新技术-香菇种内不同基因型间的异源细胞质育种技术。

来源：漫步菇道