丛枝菌根真菌数个种的基因组和转录组研究概况

摘要

丛枝菌根真菌(AMF)在自然界分布广泛,能与大部分维管植物的根系形成菌根共生体.它们在调节植物群落结构和全球的碳、氮、磷循环等方面发挥着重要的生态功能,也是农林、环境领域最具应用前景的微生物类群.受限于培养方法、研究手段等,长期以来对AMF基因组、转录组特征的认识非常有限.最近10年,AMF基因组和转录组的相关研究在高通量测序技术的推动下取得了较快发展;研究结果也显著提高了对AMF遗传发育、代谢生理、共生机制等的认识.本文综述了目前已完成测序的AMF种类的基因组、转录组信息.结果 发现,已测序的AMF种类普遍具有基因组大、转座子丰富、AT碱基含量高、含大量未知功能基因与特异性基因、缺少部分共生相关基因等特点.在转录层面,总结了不同AMF种类、AMF不同共生结构、共生阶段以及与不同寄主植物共生时的转录本特征.结果 发现,不同种类AMF的转录本大小差异明显.不同共生阶段或不同共生结构中的AMF转录本也具有较大的差异,且差异表达的基因大部分与养分交易、信号转导等密切相关.相比之下,同种AMF与不同寄主植物共生时的转录本表现出较高的保守性.最后,本文提出了本领域需要重点关注的研究方向,包括AMF纯培养技术的革新、AMF基因功能的解析、非模式AMF类群的研究以及对AMF蛋白组的研究.