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真菌学国家重点实验室:小真菌撑起大舞台

发布时间:2018-01-25 浏览次数:次 字号:  【关闭】
【核心提示】:依托于中国科学院微生物研究所建立的真菌学国家重点实验室(以下简称真菌室)举行了“2016年研究生学术年会暨真菌野外采集活动”。
 
  7月,依托于中国科学院微生物研究所建立的真菌学国家重点实验室(以下简称真菌室)举行了“2016年研究生学术年会暨真菌野外采集活动”。其中,野外采集是真菌室的特色传承活动。
  在结束了两天的学术报告后,真菌室参会师生与嘉宾来到云蒙山开始了真菌寻宝之旅。在研究员杨祝良和教授戴玉成等专家的带领和指导下,大家共采集标本30余种、150余份。
  真菌室自成立以来,就以我国丰富的真菌资源为基础,针对真菌多样性形成及维持机制核心科学问题,致力于揭示真菌生命起源及系统演化规律、真菌生命形式、生态功能和代谢方式多样性的本质。
  提供重要真菌资源
  真菌室实验室主任刘杏忠在接受《中国科学报》记者采访时介绍,真菌是第二大类生物,在物种多样性丰富的高等生物界,仅次于昆虫,与97%的植物共生,已报道记载10万种,预计物种总数在510万种左右。
  近5年来,真菌室开展了30个省市80多次考察,采集标本3万余份,收集菌株1.6万多株,新纲3个,新目3个,新科18个,新属71个,新种265个,新组合449个。刘杏忠告诉记者,这一总数是2005—2010年的6倍,新分类单元的发表约占同期国内的70%。
  为了适应真菌系统学和生物多样性研究的发展和新命名法规的实施,迫切需要对现行担子菌酵母分类系统进行更新,真菌室的白逢彦研究组与荷兰皇家科学院真菌多样性研究中心合作,完成了绝大多数担子菌酵母已知种的多基因序列分析。
  担子菌酵母是指主要以单细胞形式存在和繁殖的担子菌。分子分类方法的应用显示,目前界定的许多担子菌酵母属及以上高等级分类单元是异源的。随着大量新种不断被发现,这些分类单元的异源性进一步增加,愈加凸显了现行担子菌酵母分类系统的不合理性。
  刘杏忠表示,真菌室与荷兰皇家科学院的合作成为担子菌酵母分类系统重建的里程碑。此外,真菌室还在我国真菌资源研究以及评价方面取得重大进展,获得大量结构和活性新颖的重要化合物。
  当前,真菌室已向8个国家的36家单位共享真菌菌株1.43万余株,从中提取新化合物444个。
  建创新性研究平台
  真菌室拥有丰富的资源研究平台。比如,菌物标本馆收藏菌物标本51万份,定名35万,馆藏量约占国内馆藏菌物标本总量的60%,是亚洲最大的菌物标本馆;中国普通微生物保藏中心收藏真菌2.15万余株,物种数量占全国保藏的80%;代谢产物库收集真菌1.7万株。
  2013年8月,真菌室还成立了创新性研究平台,由真菌分类鉴定和分子生态研究平台、真菌遗传操作和蛋白表达平台、真菌次生代谢产物研究平台,以及生物信息学高通量数据分析平台、食药用菌栽培及加工平台等5个专业技术平台组成。
  据刘杏忠介绍,创新性研究平台以满足科研需求、提供高水平技术支撑、提高设备共享率为根本目的,在仪器设备的购置更新、技术平台的搭建、资源的开放共享、技术培训交流与科研合作等方面开展工作。
  此外,真菌室还按照地域、研发领域、特色,选择性地与一些省级重点实验室和业内著名企业共建了5个联合实验室和研发基地,并在协议框架下,通过具体的合作项目实现人才、资源、设施、平台、基地以及成果的共享。
  刘杏忠指出,真菌室已经成为我国和世界上最大的真菌学研究机构,可以与老牌的国际真菌学研究中心——荷兰的真菌多样性中心并驾齐驱。
  营造人类健康环境
  当前,真菌对国民经济和公众健康具有重要的影响,为此,真菌室将“为满足我国对生物资源的战略需求、生态系统健康、工农业生产、医药卫生及人类健康提供理论依据与物质基础”作为自己的定位。
  以传统的保健品灵芝为例,灵芝在东汉时期的《神农本草经》中就已被列为“草部上品”。20世纪50年代微生物所研究员刘锡琎首次成功人工栽培这一物种,目前其栽培技术已推广到全国大部分省区,传播到日本、韩国等亚洲国家,形成了一个年产值达几十亿美元的巨大产业。
  然而,灵芝这样一个极为重要的真菌,其正确的科学名称一直没有得到过澄清。1996年,真菌室研究员姚一建对中国栽培灵芝的名称问题提出疑问,并开始了不懈的探索,其团队在赴四川灵芝的模式产地采集获得了可靠的标本,结合形态学与分子系统学两方面的证据,四川灵芝被证明是目前广泛栽培灵芝的正确名称,此项研究为该物种的资源保护与开发利用提供了可靠的基础。
  在今年5月14日的科学公众开放日上,微生物研究所“中国菌物健康前沿产品展示厅”也正式开展。展厅由中国菌物学会和真菌室共同在北京设立,产品包括了冬虫夏草、金蝉花、蛹虫草、灵芝、天麻香菇、酵母、真菌菌丝体发酵等,从这些最具代表性的前沿产品宣介的角度,展现了对菌物健康产业的有力支持。
  在发酵工业中广为应用的酵母菌,也是一种在生命科学研究中常用的模式生物。近几年来,真菌室的白逢彦研究组对酿酒酵母在自然界的生态分布进行了大规模调查,结果表明,酿酒酵母在自然界中广泛分布,且存在明显的种群分化;与预想结果相反,树皮、森林土壤和腐木等样品的酿酒酵母分离率均比各种果实样品更高。这一研究大幅度地提高了人们对酿酒酵母菌多样性的认识水平,并将大大提升人们对其生态、驯化和演化等方面的研究能力。
  真菌室的研究成果正在服务于越来越多的社会大众和企业生产,比如,真菌室发现了5类9个抗肿瘤抗糖尿病的先导分子。刘杏忠还透露:目前针对糖尿病潜伏期的药物研发工作已进入临床前期。他希望通过基础研究和应用研究的有机结合,将真菌室发展成为国际真菌界最有影响力的研究中心之一。

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