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捕食性子囊菌起源與進化方面所取得新進展

美國

7月3日，美國《國家科學院院刊》（PNAS）在線發表了由中國科學院微生物研究所劉杏忠研究員和美國德克薩斯大學安志強教授共同領導的研究團隊在捕食性子囊菌起源與進化方面所取得的新進展 。
捕食性真菌是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的一類特殊菌群 。由于其獨特的生態特性，捕食性真菌的起源與進化引起了科學界的廣泛興趣 。在2007年，由劉杏忠研究員和安志強教授共同領導的研究團隊對捕食性子囊菌（占捕食性真菌的90%以上）捕食結構的進化歷程作出較為詳細的論證 ， 發現原始捕食結構由于捕食機制的不同，分別形成了主動類的收縮環捕食結構和被動類的粘性捕食結構（PNAS104：8379） 。隨后，SCIENCE（318：1743,2010）報道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（Facultyof1000：1098524） 。
在前期工作的基礎上 ， 劉杏忠研究員和安志強教授領導的研究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于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粘性捕食結構發生分化；而粘性捕食結構在1.98-2.08億年之間快速分化并形成現存捕食結構的主要分支 。而基于捕食結構為收縮環的Drechslerellastenobrocha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，推測主動類的收縮環捕食結構和被動類的粘性捕食結構的分化事件在2.60億年前，與上述分析結果高度接近 。
由于捕食性子囊菌兩次重大分化事件的發生事件接近于2.51億年前的二疊紀—三疊紀物種大滅絕事件和2.01億年前的三疊紀—侏羅紀物種大滅絕事件，研究團隊進而推測物種大滅絕所導致的大量有機物促使線蟲大量繁衍，而真菌為了獲取氮源以及惡劣環境壓力脅迫可能驅動子囊菌捕食能力的進化 。
該研究為真菌在極端環境下的適應性進化提供了新的理論 。
【捕食性子囊菌起源與進化方面所取得新進展】
中國科學院微生物研究所