食用菌精准育种实验室

文｜王见卓

一些“死亡帽”蘑菇能在无配偶的情况下进行繁殖。图片来源：JUAN MANUEL BORRERO/NPL/MINDEN PICTURES

“死亡帽”是世界上最致命的蘑菇之一。很多人以为它可以食用，实际上，每年美国都有人因此丧命，而更多的人则因其患病。过去几十年里，该物种已席卷北美，特别是西海岸，其数量正在迅速增加。

　　据《科学》报道，现在，科学家已经找到了这种真菌迅速占领该地区的原因——加州的“死亡帽”蘑菇是自体受精而不是通过配偶繁殖的。这是一种罕见的有性繁殖方式，在实验室外很少能观察到。

　　与其他真菌一样，“死亡帽”通常是双性繁殖的，即两个独立真菌个体的地下结构相互融合，繁殖出含有两个个体DNA的地上蘑菇。当威斯康星大学麦迪逊分校的真菌学家和“死亡帽”专家Anne Pringle等研究人员对欧洲大陆的蘑菇进行DNA测序时，发现它们含有两组遗传物质，分别来自它们的两个亲代。

20世纪初，“死亡帽”首次出现在加州，然而它在该地似乎变得截然不同。该团队1月31日在预印本服务器bioRxiv上报告称，这些蘑菇的DNA仅包含一组遗传物质，表明都来自一个个体。

Pringle说，研究结果表明，加州的“死亡帽”没有通过配偶繁殖，而是自体受精，但它是怎么做到的还不太清楚。研究小组提出，“死亡帽”在某种程度上绕过了决定蘑菇必须经由两个个体融合才能繁殖的基因限制。

　　尽管基于实验室的相关研究实例越来越多，但这项研究提供了迄今为止在野生蘑菇中观察到的“单性繁殖”的一个例子。未参与此次研究的杜克大学医学中心微生物学家Sheng Sun说：“这项研究非常简明，而且进行得很好。”

Sun与杜克大学真菌学家Joseph Heitman详细描述了单细胞真菌隐球菌的单性生殖，并且德国研究人员最近在一种可食用物种中记录了这种繁殖。

Pringle表示，单性繁殖有其优势，特别是在配偶稀少的新栖息地。研究小组认为，这可能有助于解释“死亡帽”在美国西海岸的迅速蔓延。

　　哈维穆德学院的真菌学家Jesus Pena认为这是有道理的，尽管他希望看到更多数据。“我认为他们正在提出一个非常好的案例。”

　　目前尚不清楚北美其他“死亡帽”种群是否也可以单性繁殖，研究人员尝试在新泽西州和纽约州采集了更多蘑菇，那里的真菌传播速度较慢，但他们没有发现自体受精的证据。Sun表示，从长远来看，自体受精繁殖可能是有害的，因为它会限制基因多样性。这也是真菌学家认为这种现象并不常见的原因之一。

Pringle说，另一个问题是，其他入侵的真菌物种是否在野外使用了类似繁殖方法。她指出，与动植物相比，人们对真菌的研究较少，而蘑菇的繁殖方式可能比目前发现的繁殖方式更怪异。