地衣菌藻间及其与环境互作的机制研究

【作者】 王延延； 钱犇； 李荣； 魏江春； 魏鑫丽； 许金荣；

【机构】 中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室； 中国科学院大学； 云南大学生命科学学院； Purdue University,Department of Botany and Plant Pathology；

【摘要】 放射盘石耳Umbilicaria muhlenbergii是迄今发现的唯一一株二态性的地衣型真菌,该种在酵母态到假菌丝态的转换过程中受到cAMP-PKA信号通路的调控。使用cAMP二磷酸酯酶抑制剂能够诱导假菌丝的生长和分化,形成类似地衣皮层的组织。我们对两个Gα亚基的功能进行了表征,发现UmGPA3在调控二态性中起作用。进一步研究中,通过增加胁迫条件和利用仿生手段,是我们可以成功培育初级地衣体结构,并揭示了UMP1 MAP激酶在地衣发育中的重要性。在菌藻互作初期,藻细胞与被胞外基质覆盖的假菌丝交织在一起。经过更长时间的培养,真菌-藻类复合体进一步分化成具有黑色素化的皮层结构和拟薄壁组织的初级地衣体,其中包含具有光合活性的藻细胞。UMP1基因敲除突变体在假丝菌生长和菌藻复合体及初级地衣体的发育中受阻。此外,在对南极松萝Usnea aurantiacoatra进行的比较基因组分析中,鉴定到G蛋白信号调节基因UaRGS1为正选择基因,通过放射盘石耳的遗传操作系统对其同源基因UmRGS1进行了进一步验证,结果表明由于缺失UmRgs1会导致放射盘石耳对冷休克的致死率增加,由此可以推断UaRgs1在南极松萝抗寒中的作用。更多还原