真菌基因组，“小”物种的大世界

自然界中的部分真菌营养物质丰富，具有抗癌、抗肿瘤等作用，受到了广泛关注。但因其多为野生型腐生菌，人工培育困难，限制了对其农艺性状的改良。高质量的基因组可为探究真菌的遗传进化、环境适应机制提供科学依据。目前，已组装获得了绣球菌、木耳、冬虫夏草等腐生型真菌及红菇等共生真菌的高质量基因组，为优良菌种选育、野生菌种的驯化奠定了遗传学基础。下面，小编与大家分享几篇近两年发表的真菌基因组文章，浅谈真菌基因组的研究方向~ 案例1：裂褶菌科真菌基因组[1]文章名称：Comparative genomics reveals unique wood-decay strategies and fruiting body development in the Schizophyllaceae发表期刊：New Phytologist发表时间：2019.06材料选择：裂褶菌科Auriculariopsis ampla测序策略：PacBio RS II（54.38X）+ Illumina 组装结果 研究结果伞菌纲的子实体能产生降解木材的多种酶类，但其作用机制尚不清楚。该研究在组装获得A. ampla基因组的基础上，利用比较基因组学，发现A. ampla和S. commune基因组中富含软木脂酶、单宁酸酶编码基因，能够有效降解树皮中的软木脂、木质素、丹宁等化合物，使得A. ampla等木腐菌成为森林生态环境中的优势菌种。此外，利用转录组学研究发现，除了一些保守的转录因子、热激蛋白、天冬氨酸激酶，一些小分泌蛋白也会影响子实体的形态发生。  图1. 裂褶菌科的系统进化分析及木材降解相关基因的拷贝数统计 图2. A. ampla和S. commune子实体中小分泌蛋白表达模式  案例2：绣球菌基因组[2]文章名称：Genome sequence of the cauliflower mushroom Sparassis crispa（Hanabiratake） and its association with beneficial usage发表期刊：Scientific Reports发表时间：2018.10材料选择：Sparassis crispa测序策略：PacBio RS II（500X）+ Illumina 组装结果 研究结果绣球菌（S. crispa）具有抗癌、抗菌、抗高血压等多种药用价值，是一种常见的药用菇类。该研究基于高深度测序，组装获得了绣球菌基因组。通过系统进化分析发现，S. crispa和Postia placenta均为褐腐菌，二者在94百万年前发生了分歧。在S. crispa基因组中，发现了两个新的影响细胞壁多糖合成的β-葡聚糖合成酶编码基因，ScrFKS1和ScrFKS2，使S. crispa能更好的适应逆境环境。S. crispa基因组中存在多个基因簇，调控具有雌激素活性的化合物合成/代谢，使S. crispa表现出重要的药用价值。图3. S. crispa基因组特征及进化分析 案例3：红菇属基因组[3]文章名称：Whole genome sequencing and genome annotation of the wild edible mushroom, Russula griseocarnosa发表期刊：Genomics发表时间：2019.04材料选择：Russula griseocarnosa子实体测序策略：PacBio（65.1X）+ Illumina（101.2X） 组装结果 研究结果红菇是一种生长在我国南方的，具有重要的食、药用价值的野生菌根真菌。该研究利用三代长Reads组装、二代数据校正相结合的方式，获得了64.8 Mb的R.griseocarnosa基因组。进化分析显示，R. griseocarnosa与红姑目中的Heterobasidion irregulare、Stereum hirsutum亲缘关系最近。R. griseocarnosa基因组中调控植物细胞壁多糖水解的GH6/7家族的收缩、调控非植物性多糖降解的GH79/88、PL8/14等基因家族的扩张，使得R. griseocarnosa更易与宿主植物共生。而CYP620/512等基因家族通过调控萜类等次级代谢物的合成、代谢，使得R.griseocarnosa表现出抗肿瘤、免疫调节等药用价值。该研究结果的获得，不但为药用菌菇的生物学研究提供了新思路，还为药用化合物的生物合成提供了科学依据。 图4. R. griseocarnosa的系统进化分析 表1. 萜类生物合成的相关基因列表 案例4：木耳基因组[4]文章名称：Genomic analyses provide insights into the evolutionary history and genetic diversity of Auricularia species发表期刊：Frontiers in Microbiology发表时间：2019.10材料选择：单核Auricularia cornea strain AC1及A. heimuer测序策略：PacBio Sequel（304X/56.97X）+ Illumina（23X） 组装结果 研究结果木耳具有重要的营养价值，但它们的遗传进化机制尚不清楚。该研究组装获得了木耳属Auricularia cornea和A. heimuer的基因组，发现A. cornea基因组约为A.heimuer的1.5倍。进化分析显示，A. cornea 约在54.8百万年前与A. subglabra发生了分歧，A. heimuer约在79.1百万年前与木耳属其他物种发生了分歧。A. cornea和A. heimuer虽有4,163个单拷贝基因和5,486个同源基因家族相同，但二者基因组的共线性水平较低。A. cornea基因组含有较多的与温度适应性相关的基因，使得A. cornea在温度骤然变化（升高）时仍能增殖生长。此外，A. cornea基因组中富含与纤维素、半纤维素降解相关的CAZyme编码基因，生物降解能力强，使得A. cornea对培养基质的利用率较高。该研究结果的获得既为木耳的进化和遗传分化提供了新观点，也为木耳的遗传改良提供了理论依据。 图5. 基因组共线性及进化分析  案例5：冬虫夏草基因组[5]文章名称：Whole genome sequence of an edible and potential medicinal fungus, Cordyceps guangdongensis发表期刊：G3: Genes, Genomes, Genetics发表时间：2018.04材料选择：Cordyceps guangdongensis GD15测序策略：PacBio + Illumina 组装结果 研究结果该研究基于三代和二代相结合的测序策略组装获得了C. guangdongensis基因组，比对获得了2条完整的染色体和4条单端染色体。基于组装基因组，预测获得了9,150个蛋白编码基因及314个ncRNA，其中与基质降解相关的CAZymes编码基因289个，占整个基因组的3.15%，这些基因可能还参与了菌丝子实体的分化和发育。此外，在C. guangdongensis基因组中，还发现了很多参与调控C. guangdongensis子实体发育的转录调节蛋白编码基因和特异性转录因子，为后续进一步探究C. guangdongensis的子实体发育、次级代谢产物的生物合成途径奠定了遗传学基础。 图6. C. guangdongensis基因组特征 图7. C. guangdongensis基因组中转录因子分析通过以上多篇真菌基因组文章案例，小编总结了真菌基因组学最新的研究方向和趋势：◆ 组装获得高质量基因组：三代长Reads组装，高深度二代数据校正，利用三代、二代相结合的模式组装获得高质量的真菌参考基因组，为进化基因组学研究和后续的功能基因组学分析奠定遗传学基础；◆ 探究真菌与其他物种的共生机制：部分真菌可与植物形成互利互惠的共生体系，利用多组学测序技术结合生理生化分析，探究其与宿主植物的共生机制；◆ 野生食药用菌的驯化、改良：真菌多为腐生型，基于组装获得的参考基因组，解析真菌对腐殖质的利用机制，为具有重要食药用价值的真菌的驯化、改良提供科学依据。参考文献[1] Almasi É, Sahu N, Krizsan K, et al. Comparative genomics reveals unique wood‐decay strategies and fruiting body development in the Schizophyllaceae[J]. New Phytologist, 2019, doi: 10.1111/nph.16032[2] Kiyama R, Furutani Y, Kawaguchi K, et al. Genome sequence of the cauliflower mushroom Sparassis crispa (Hanabiratake) and its association with beneficial usage[J]. Scientific Reports, 2018, 8(1): 16053[3] Yu F, Song J, Liang J, et al. Whole genome sequencing and genome annotation of the wild edible mushroom, Russula griseocarnosa[J]. Genomics, 2019, doi.org/10.1016/j.ygeno.2019.04.012[4] Dai Y, Li X, Song B, et al. Genomic Analyses Provide Insights Into the Evolutionary History and Genetic Diversity of Auricularia Species[J]. Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 2255[5] Zhang C, Deng W, Yan W, et al. Whole genome sequence of an edible and potential medicinal fungus, Cordyceps guangdongensis[J]. G3: Genes, Genomes, Genetics, 2018, 8(6): 1863-1870...

赛默飞一体化解决方案，助力非洲

em; letter-spacing: 0.5px;">QuantStudio 5及7500型，是兽医检测一步到位款，不仅满足非洲猪瘟检测需求，还能够满足兽医其它疫病qPCR检测需求。QuantStudio 1/ StepOne型是非瘟检测精准快速款，简单易用且经济实用，为您带来高度精确、可靠的非洲猪瘟检测结果。 06猪组织核酸和毒株的保存Thermo Fisher STP 系列超低温冰箱，可以提供-20℃，-30℃，-40℃，以及-80℃的低温环境，用于样品的安全存储。环保节能：全系列采用天然碳氢制冷剂，对环境友好高效绝热：空载断电，保温时间最长快速降温：开门取样后，腔体温度可迅速恢复到安全的存储温度一年的时间，我们的猪瘟防控取得了卓越成效，赛默飞一体化的解决方案，会让我们的世界更健康，更清洁，更安全。微信扫一扫关注该公众号, 非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒引起的一种急性、接触性传染病，以高热、内脏器官严重出血和高死亡率为特征，从2018年8月，我国首次出现非洲猪瘟疫情开始，到2019年7月，全国25个省区解除封锁，将近1年的时间内，非洲猪瘟给我们造成了巨大的经济损失，漫长的时间和猪肉价格的飞涨，使得猪瘟防控成为一项艰巨而重要的任务。赛默飞非洲猪瘟检测方案，可以提供从猪样本收集，猪瘟病毒检测，到核酸和毒株保存的一体化解决方案，帮助预防和检测猪瘟疫情的发生。▼01猪组织样本收集和处理Thermo Fisher LabServ洁净工作台，在猪分泌物、血液、脾脏、扁桃体、肾脏和淋巴结等样本的处理过程中，可以有效防止样品在处理中被污染，避免外界干扰因素对取样的影响，确保样品准确反应病毒感染情况。AAF高效过滤器技术：采用AAF H14等级高效过滤器，过滤效率>99.995%@0.3μm玻璃门安全高度定位技术：实时监控前窗高度，确保高度在安全范围内操作，是实验室工作人员，环境和样品的忠实守护者实时监控技术：实时显示风速、紫外灯寿命和高效过滤器寿命，确保洁净度最佳状态304不锈钢台面，可以承重荧光定量PCR仪，确保不会残留气溶胶，引起猪肉样本交叉污染02猪组织样本研磨Thermo Fisher Fast-24组织研磨仪，帮助研磨猪肉结缔组织，释放猪瘟核酸。三维高速研磨，高通量同时处理24个样本，充分破碎猪肉，释放猪瘟病毒核酸制冷研磨 ，确保猪瘟核酸低温释放，避免猪瘟病毒核酸降解和失活集成离心功能，研磨后直接离心吸取上清，避免人工离心引起样本交叉污染 03猪组织样本离心与移取全新的 Thermo Scientific™ Sorvall™ X4 Pro系列高性能通用离心机配有全新的彩色触摸屏用户界面，即使在您严苛的应用中也能为您提供创新，强大和可靠的样品制备体验。创新直观的触摸屏设计，操作、编程简单，实时监控机器健康状况，离心全程一目了然新升级的ClickSeal™生物防污染盖，防止样品离心过程中对外污染；Fiberlite™碳纤维转子，比传统金属转子轻60%，高强度耐腐蚀，故障风险最小化04猪组织样本临时储存Thermo Fisher LabServ实验室冰箱，用于猪组织样本的收集和短时间储存。控温精准，有利于猪组织保存，确保样本不变性，同时避免反复冻融破坏病毒4°/ -20°/-40°配置齐全，符合不同猪组织样本的保存温度要求大容量占地小，适合空间有限的动物疾控实验室 05猪组织核酸提取与定量Thermo Fisher KingFisher Flex ™高通量自动核酸提取系统，可在30分钟内完成96个样品的高质量提取，解决客户对于海量样品的提取需求。Thermo Fisher荧光定量PCR仪，多年来，专注病原体检测领域，具有丰富的应用经验。

【有奖调研】明年的酶标仪高级培

2020年的酶标仪高级培训班在哪开办，你来决定！2018 年 9 月，Molecular Devices 第一届酶标仪应用及软件操作高级培训班在上海举行。Molecular Devices 的各位应用科学家经过精心的准备和系统地讲解，让来自上海药明生物、上海科技大学、长春金赛药业、华北制药等十数家单位的 15 位用户通过两天的学习后满载而归。2019 年全年，Molecular Devices 在成都、北京、上海三地分别举办了三场高级酶标仪培训班。吸收了第一届高级培训班的经验及教训之后，本届酶标仪培训班更细致地为大家讲解相关的知识，同时增加了 PLA 分析内容等内容，还分享了一些有关 2020 年版药典的预测更新内容。在之前几场培训班的组织举办的过程中，我们也听到了一些客户朋友们的反馈，比如希望开办更多场次、希望在某个城市开办培训班等等。本着“客户在哪，我们就去哪”的想法，现在 Molecular Devices 针对 2020 年酶标仪应用及软件操作高级培训班开班城市做一个调研，希望各位老师踊跃参与，Molecular Devices将有小礼品送上以表谢意。调研时间：即日起-2019 年 12 月 8 日调研规则：1，在规定时间内完整填写问卷即为有效。2，当选择同一城市的有效结果超过 20 （含）个单位，这个城市将会作为明年酶标仪应用及软件操作高级培训班的“备选城市”。结果公布：结果将根据有效答卷数进行排序，并将在 2019 年 12 月 20 日在 Molecular Devices 官方微信公众号内进行公布，并影响明年培训班的开展*本调研结果不会作为开班城市选择的绝对依据，Molecular Devices 可能根据实际情况进行调整。**为防止刷票影响调研结果及明年的培训班计划，本次调研设置答题限制，同一手机/电脑仅能作答 1 次。奖品及评奖规则：1，最“积极”奖当第一个“备选城市”出现后，我们会在选择该城市的有效答卷中抽取一位老师颁发“最积极”奖。奖品：天猫精灵 1 台 ×12，最“热门”奖当调研结束时，我们会统计被选择次数最多的城市，并在选择该城市的有效答卷中抽取 3位老师颁发“最热门”奖。奖品：充电宝 1 个 ×33，最“幸运”奖当前述奖项评选结束后，我们将在未获奖的有效答卷中抽取 10 位老师颁发“最幸运”奖。奖品：毛绒玩偶 1 个 ×10同时，若有老师在问卷中填写有效意见和建议，并接受电话回访，会有额外大礼掉落哦。兑奖方式：获奖结果将于 2019 年 12 月 20 日在公众号“美谷分子仪器”中推送。结果公布后在公众号“美谷分子仪器”中回复您填写调查问卷时填写的手机号码，获取兑奖链接。奖品将在2020 年 1 月寄出。...