糙皮側(cè)耳（Pleurotus ostreatus）俗稱平菇，具有很高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值，并且其菌絲體被應(yīng)用于新型復(fù)合材料開發(fā)等。轉(zhuǎn)錄因子Mbp1屬于真菌特有的轉(zhuǎn)錄因子APSES型蛋白家族，在調(diào)控細(xì)胞周期、菌絲生長(zhǎng)和形態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中發(fā)揮重要作用。2025年2月，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所黃晨陽(yáng)研究員團(tuán)隊(duì)在Mycology期刊上發(fā)表了題為“The transcription factor PoMbp1 promotes the growth and development of Pleurotus ostreatus by regulating polysaccharide utilization”的文章，研究發(fā)現(xiàn)PoMbp1促進(jìn)平菇的生長(zhǎng)發(fā)育，解析了PoMbp1通過(guò)調(diào)控多糖相關(guān)基因表達(dá)，提高多糖利用，進(jìn)而促進(jìn)平菇生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制，為食用菌栽培和生產(chǎn)中提高底物的利用率提供了新的策略（圖1）。

圖1. PoMbp1轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控促進(jìn)糙皮側(cè)耳的生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)理研究

主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)

PoMbp1表達(dá)特性分析

為了初步明確PoMbp1的生物學(xué)功能，對(duì)PoMbp1的基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)特性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PoMbp1含有APSES 結(jié)構(gòu)域，亞細(xì)胞定位于細(xì)胞核內(nèi)，屬于APSES型轉(zhuǎn)錄因子家族，并且其在平菇整個(gè)發(fā)育階段都有表達(dá)，在子實(shí)體中表達(dá)最高（圖2）。

圖2. PoMbp1的亞細(xì)胞定位及表達(dá)特性分析

PoMbp1促進(jìn)平菇生長(zhǎng)發(fā)育

為了明確PoMbp1對(duì)平菇生長(zhǎng)發(fā)育的影響，本研究構(gòu)建了PoMbp1的過(guò)表達(dá)和干擾平菇菌株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PoMbp1正調(diào)控平菇生長(zhǎng)發(fā)育（圖3）。

圖3. PoMbp1對(duì)平菇菌絲生長(zhǎng)速度的影響

PoMbp1調(diào)控多糖代謝

轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，PoMbp1可以提高多糖代謝途徑相關(guān)基因的表達(dá)，并且在多糖為碳源時(shí)，顯著促進(jìn)菌絲的生長(zhǎng)（圖4），表明PoMbp1通過(guò)調(diào)控多糖相關(guān)基因表達(dá)，促進(jìn)多糖代謝和利用，進(jìn)而影響平菇生長(zhǎng)發(fā)育。

圖4. PoMbp1通過(guò)調(diào)控多糖利用促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)發(fā)育

本研究揭示了 PoMbp1 通過(guò)調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)，在多糖代謝中發(fā)揮著重要作用，為進(jìn)一步深入探究平菇生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控機(jī)制提供了重要參考依據(jù)。

Mycology期刊引用：

Zhang LJ, Zhang YJ, Wu ZY, Zhao MR, Wu XL, Huang CY. 2025. The transcription factor PoMbp1 promotes the growth and development of Pleurotus ostreatus by regulating polysaccharide utilisation. Mycology, 1–16. doi: 10.1080/21501203.2025.2467115.

本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目 （2022YFD1200600），國(guó)家自然基金（32302638）和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS20）項(xiàng)目資助。

作者信息

第一作者

張利姣 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 助理研究員

通訊作者

黃晨陽(yáng) 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 研究員

來(lái)源：中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)