近日，福建農林大學生命科學學院鄧優錦教授團隊在真菌學權威期刊 IMA Fungus 發表題為“Holistic genome assembly and analysis of the Tremella fuciformis interaction community uncovers intergenomic insights beyond dual genomes”的研究成果。該研究突破傳統單物種測序的局限，將銀耳與其伴生香灰菌組成的互作群落作為整體進行原位測序與組裝，一次性獲得三套完整的端粒到端粒（T2T）基因組，為真菌互作群落基因組學研究提供了新的方法學范式。

銀耳是我國重要的食藥用真菌，其子實體富含多糖等活性成分，具有較高的經濟與健康價值。在自然生境中，銀耳常與香灰菌伴生存在，后者具有較強的木質纖維素分解能力，推測為銀耳生長提供營養支持。然而，二者互作的具體機制仍不清晰，傳統基因組測序方法難以同時解析互作群落中多物種的基因組特征及其相互關系。

圖1 銀耳在自然生境中的形態特征

本研究以采集自云南的野生銀耳菌株 YN01 及其伴生香灰菌 YNAS01 為材料，采用 PacBio CCS 長讀長測序結合 Hi-C 輔助組裝技術，對混合菌絲體進行整體測序。研究建立了參考基因組輔助的序列分箱策略：先對所有讀段進行初步組裝，再通過與已發表基因組比對將 contig 分配到對應物種，進而提取物種特異性讀段分別組裝。

圖2 銀耳互作群落整體基因組組裝策略

最終獲得三套高質量基因組：銀耳 hapA（26.75 Mb，11 條染色體）、hapB（26.30 Mb，11 條染色體）和香灰菌（38.83 Mb，10 條染色體），均達到端粒到端粒的完整組裝水平。經基因組完整性、染色體構象、堿基準確性和異核體分型四個維度驗證，三套基因組均表現優異，堿基組裝準確率超過 99.9999%。

圖3 三套完整基因組的染色體圖譜

研究估算混合樣品中銀耳與香灰菌的活細胞比例約為 1:1.09。比較基因組分析顯示，兩物種間不存在長度超過 2 kb 的高相似性片段，檢測到的相似序列均位于保守的 rDNA 區域。PCR 驗證進一步證實，預測的種間嵌合讀長均為測序誤差所致。這些結果表明，盡管銀耳與香灰菌長期共生，但二者在基因組水平保持嚴格隔離，不存在遺傳物質交換。

在異核體變異方面，銀耳兩核基因組間共鑒定到 38 萬余個 SNP/InDel 和 1,146 個結構變異，其中 80% 以上的結構變異與轉座元件相關，提示轉座子是驅動兩核分化的主要因素。研究還鑒定出 Chr09 和 Chr11 為附屬染色體，其 GC 含量、基因密度顯著低于核心染色體，重復序列含量更高。此外，真菌鑒定常用的 ITS 片段在兩個單倍型間存在 5 個核苷酸差異，提示單位點 ITS 數據可能不足以準確反映異核真菌的遺傳復雜性。

圖4 銀耳及香灰菌rDNA 區域結構圖

基于三套基因組，研究構建了覆蓋銀耳 23 萬余個和香灰菌 35 萬余個有效窗口的全基因組分子標記系統，驗證一致性達 99.9999%。該標記系統可同時用于菌株鑒定和共生配對兼容性判斷，為銀耳育種中親和菌株組合的篩選提供了技術支撐。

福建農林大學生命科學學院林鳳嬌碩士研究生、陳華蓮碩士研究生、葉晶晶碩士研究生為論文共同第一作者。福建農林大學生命科學學院鄧優錦教授、鄧麗萍博士為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（32472810）、福建省重大科技專項（2022NZ029015）、通江縣食用菌科研合作項目（N5119212023000037）的資助。

通訊作者簡介鄧麗萍，博士，講師。主要從事微生物與食用菌相關的教學和科研工作，研究方向為食用菌基因組學。近年來參與國家自然科學基金面上項目2 項、福建省科技計劃項目 2 項。以第一作者身份在Nucleic Acids Research等國際期刊發表研究論文，以參與作者發表 SCI 論文多篇。

原文鏈接：https://doi.org/10.3897/imafungus.17.185345

來源：易菇網