昆蟲-真菌互作體系是研究種間協同進化的理想模型。植菌共生(fungus-farming mutualisms)是一種非常獨特卻有趣的昆蟲-真菌共生現象,昆蟲通過培植共生真菌,共生真菌為昆蟲提供營養、保護等。但與社會性植菌昆蟲(如白蟻、切葉蟻、食菌甲蟲)相比,非社會性昆蟲植菌共生研究卻很少。Euops屬象鼻蟲是非社會性植菌昆蟲的典型代表。其中,Euops chinensis Voss(鞘翅目:卷象亞科)是日本虎杖(Fallopia japonica)上的一種專食性昆蟲,其與Penicillium herquei 真菌進化出了一種植菌共生關系:雌蟲通過菌囊攜帶P. herquei,并在産卵前将真菌孢子接種到葉苞上,幼蟲在葉苞中完成發育。
澳门太阳集团9728网站李曉瓊研究團隊與廣西壯族自治區農業科學院相關科研人員合作,對P. herquei的全基因組進行了測序及組裝,并與兩種研究較多的青黴(P. chrysogenum、P. decumbens)進行了比較基因組學研究。結果表明,P. herquei的基因組含有大量與碳水化合物活性酶、纖維素和半纖維素降解、轉運體和萜類化合物生物合成相關的基因。雖然三種青黴顯示出相似的代謝和酶活潛力,但P. herquei共生菌基因組卻含有較多與植物生物量降解、防禦相關的基因,較少的緻病性相關的基因。研究結果為P. herquei在植菌共生體系中的作用提供了分子證據,三種青黴在屬水平顯示的基因特征,也為Euops象鼻蟲将多種青黴作為培植真菌提供了新見解。

三種青黴菌P. herquei、P. chrysogenum、P. decumbens間共有和特有基因家族
相關研究成果以“Genome analysis and genomic comparison of a fungal cultivar of the nonsocial weevil Euops chinensis reveals its plant decomposition and protective roles in fungus-farming mutualism”為題發表在國際學術期刊《Frontiers in Microbiology》上(生物學2區Top,IF: 6.0644)。澳门太阳集团9728网站作為論文的第一單位,太阳李曉瓊副教授為論文的通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金(31800423、331460115)和廣西自然科學基金(2018GXNSFBA281172)的支持。
論文鍊接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2023.1048910/full