基于全基因组数据解析伞菌目木质纤维素降解酶系的差异

Genome-wide comparison of lignocellulose degradation enzymes in Agaricales

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摘要伞菌目Agaricales隶属于担子菌门Basidiomycota、伞菌亚门Aga rico mycotina,是担子菌门中最大的一个类群,能够以腐生、寄生以及共生的模式在自然环境中生存,生存范围广,对于维持生态环境的平衡具有重要的作用.本研究基于51株伞菌目真菌基因组大数据挖掘降解木质纤维素相关的碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)和氧化还原酶(oxidoreductases),同时比较白腐菌、褐腐菌、腐生菌、菌根菌、植物致病菌、兼性寄生菌、动物共生菌和不明生态型真菌降解机制的差异.结果显示白腐菌和褐腐菌等木腐菌、菌根菌、兼性寄生菌、其他腐生菌、植物致病菌以及共生菌的CAZymes家族平均数目为134个、93个、101个、127个、61个和32个,而CAZymes同源的基因平均数目为398个、240个、463个、407个、418个、131个和38个,木腐菌的CAZymes家族最为丰富,但是兼性寄生菌基因数目最多;同时具有木质纤维素降解酶活性的26个家族中,基因数目分别为86个、32个、101个、86个、104个、36个和10个.在木腐菌(白腐菌和褐腐菌)、菌根菌、兼性寄生菌、腐生菌、不明生态型、植物致病菌和动物共生菌中氧化还原酶相关的基因数目为44个、35个、48个、53个、59个、6个和29个,其中不明生态型真菌的基因数目最多达到了59个,植物致病菌的数量最少.CAZymes和氧化还原酶在不同的真菌中数量和种类差别很大,与其生态类型的关系不明显,此研究丰富了木质纤维素降解机制的多样性,但是需要进一步的实验设计对其生物活性进行验证以及进行蛋白家族进化分析.

作者 杨瑞恒 ^[1] 李燕 ^[1] 唐利华 ^[1] 李传华 ^[1] 鲍大鹏 ^[1] 学术成果认领

作者单位 国家食用菌工程技术研究中心农业部南方食用菌资源利用重点实验室上海市农业遗传育种重点实验室上海市农业科学院食用菌研究所上海201403 ^[1]

关键词基因组规模伞菌目碳水化合物活性酶氧化还原酶 genome-wide analysis Agaricales carbohydrate-active enzymes (CAZymes)oxidoreductases

主题词伞菌目(Agaricales)基因组(Genome)纤维素(Cellulose)氧化还原(Oxidation-Reduction)碳水化合物(Carbohydrates)

栏目名称 研究论文

DOI 10.13346/j.mycosystema.160178

发布时间 2017-07-26

基金项目

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