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剧毒蘑菇产毒与基因水平转移有关

来源:科技日报 /赵汉斌 2018-08-26 20:23






剧毒蘑菇可致人于死地,原因在其含有毒素物质。记者21日获悉,中国科学院昆明植物研究所的一项研究成果发现,属于不同科别的剧毒蘑菇,能合成相同的、令人毛骨悚然的“鹅膏毒肽”,源于早年发生的基因水平转移事件。

据中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室罗宏副研究员介绍,毒素是蘑菇因自我生存的需要而产生的,它可驱走对其有伤害的昆虫或其它动物,让后代孢子有机会成熟并得以传播和繁衍。因此,一些蘑菇进化出了高效的“毒素生产线”,增强了其生存适应能力。早在100多年前,人们就已发现世界上最毒的鹅膏属、盔孢伞属和环柄菇属之间的亲缘关系较远,分别隶属分类学中三个不同的科,但却都能合成同一类毒素——鹅膏毒肽。但是,对这三大类剧毒蘑菇的“鹅膏毒肽生产线”如何进化而来,却众说纷纭。

最近,中国科学院昆明植物研究所的研究团队发现,合成鹅膏毒肽的机制大大出乎人们的想象。罗宏告诉科技日报记者,这几种毒蘑菇的祖先,早年曾有共处同一生境的经历,它们通过基因水平转移的方法,将环柄菇或接近环柄菇的剧毒蘑菇合成毒素的基因“山寨”了一份,加入到自己的基因中去,这个机制非常复杂,在其它生物或许要经历几万年才能进化而来。

研究还发现,“山寨”过来的基因,是从环柄菇到盔孢伞再到鹅膏分步骤实现的,鹅膏最后才获得这一毒素合成“秘方”,但却进化出了合成新毒素的能力,因此其毒性超过了盔孢伞和环柄菇,变身“毒王”,成为90%蘑菇中毒致死事件的罪魁祸首。

此项研究为解析剧毒蘑菇的产毒机制,以及今后基于基因组、基因工程等手段精准挖掘和利用毒素资源,为科学检测和预防此类蘑菇中毒,提供了基础性的科学依据。研究成果已在线发表在《国际菌物协会会刊》上。(生物谷Bioon.com)

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