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    探求万余种真菌的“真相”


    【发布日期】:2018-10-09  【来源】:经济日报  【作者】:沈 慧
    【核心提示】:名目繁多的菇类仅仅是真菌大家族中的一个分支。真菌是自然生态系统中的重要组成部分,也是物种数量仅次于昆虫的第二大生物类群。据科学家保守估计,全球真菌约有150万种,已被描述的现有12万余种,而我国目前报道的则只有2万余种。
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      口蘑、杏鲍菇、猴头菇……名目繁多的菇类仅仅是真菌大家族中的一个分支。真菌是自然生态系统中的重要组成部分,也是物种数量仅次于昆虫的第二大生物类群。据科学家保守估计,全球真菌约有150万种,已被描述的现有12万余种,而我国目前报道的则只有2万余种。
      这些品种繁多、形态迥异的真菌藏着怎样的奥秘?这是中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室的科学家们努力追寻的答案。
      从漫无边际的戈壁到一望无垠的草原,从高耸入云的雪山到遮天蔽日的原始森林,从人迹罕见的自然保护区到生机盎然的村庄田园,凡是植被覆盖丰盈的地方,几乎都留下了这群真菌学家的足迹。
      许多人都好奇,真菌学家在野外工作时,具体干些啥?概括地说,就是采集标本。比如,采集土样,用以研究土壤中的小型微生物,如细菌、霉菌、放线菌;采集植物花朵、腐败果实,用以研究酵母、毛霉、白粉菌;采集地衣,如石耳、松萝、石蕊;采集大型真菌,如多孔菌、伞菌、盘菌;还有专门收集另类样品的,如动物粪便,用以分离研究一类特殊粪生真菌。
      收集这些标本有什么用处?副研究员宝丽给经济日报记者举了个例子:天然产物是极为重要的药物来源,存在许多结构新颖、活性强和作用机制新颖的抗菌活性成分,其中真菌次级代谢产物的化学结构和生物活性更为丰富多样。西藏墨脱是“地球上最后的秘境”,宝丽和同事深入调研,采集到500多份珍贵标本并分离获得100余株菌种。最终,从油瓶霉属真菌中获得新型抗耐药金黄色葡萄球菌活性的先导化合物,为新型抗菌药物的研发奠定了基础。
      “我们的使命就是揭开真菌王国的神秘面纱,在此基础上记录并不断认识、开发、利用,使之造福人类。”副研究员魏铁铮说。
      高海拔、高落差、低纬度,这些特殊的地理因素孕育了青藏高原丰富多样的生态类型,为真菌生长提供了理想的栖息之地,也深深吸引着实验室的科学家们。
      姚一建研究员便是其中一位。冬虫夏草是青藏高原特有的珍贵药用菌,但是其起源与演化一直不清晰。广泛采集标本、分离菌种,姚一建带领团队澄清了冬虫夏草的地理分布范围,提出了冬虫夏草起源于上新世——更新世高原抬升时期、并在更新世第二次冰期产生遗传分化的假说。
      “通过几十年研究,真菌学实验室研究团队基本摸清了青藏高原地区真菌王国的‘家底’,促进了当地真菌资源的深层次开发。”姚一建说。
      聚焦青藏高原高等真菌活性次级代谢产物,刘宏伟研究员带领团队建成了国内首个青藏高原高等真菌菌株、标准发酵物和纯化合物的集成资源库,发现新结构化合物420个,发现2个作用机制独特的新结构、抗肿瘤先导分子和1个靶向肠道菌群的药物候选分子,揭示了青藏高原次级代谢产物的结构和活性多样性,为我国创新药物研制提供了优质化合物资源。
      而这仅是众多成果的“冰山一角”。长年累月在平均海拔4000米以上的“世界屋脊”跋涉,实验室研究团队共采集收藏真菌标本6万余份,分离保藏菌种1万余株;鉴定真菌5228种,其中地衣型真菌1131种,占全国已知地衣型真菌物种数的近40%,食用菌927种,约占我国已报道食药用菌种数的53%。与此同时,构建了国内首个青藏高原重要经济真菌活性产物资源库、发现了一些作用机制独特的新结构抗肿瘤先导分子,并成功转让了猴头菌、杏鲍菇、白肉虎掌菌等相关专利和开发利用技术。
      对于充满未知风险的科学探索来说,热爱是唯一的动力。“真菌与97%的植物共生,其物种多样性极其丰富。摸清我国这一微生物资源的‘家底’,才能更好地开发利用。”庄文颖研究员说。
     
     
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