颠覆200年认知!她帮“毛孩子”认“家门”

作者: 冯丽妃

来源: 中国科学报

发布日期: 2022-05-30 09:38:54

中科院微生物研究所副研究员王雪薇通过多年研究,纠正了毛壳科真菌分类系统的错误,建立了现代分类系统,并展示了真菌的多样性和应用潜力。

近日,中科院微生物研究所副研究员王雪薇收到了荷兰皇家科学院Westerdijk真菌多样性研究所所长Pedro Crous的一封邮件。Crous所说的“大作”是近日王雪薇发表于《真菌学研究》的一项研究,展示了形态各异的毛壳科真菌,包括多个嗜热种。它们的孢子或圆或方或尖,被卷曲或舒展的茸毛包裹着,展现了生物多样性之美。

王雪薇对毛壳菌的研究始于其“高颜值”。随着研究深入,她逐渐发现该真菌的分类系统存在错乱和缺陷。给这些漂亮的“小家伙们”找到家,成了她十年来最大的心愿。

做博士毕业论文期间,王雪薇在分离土壤真菌样本过程中,发现让她“眼前一亮”的毛壳菌。它们不仅漂亮,而且应用潜力巨大,她的研究兴趣油然而生。但毛壳科分类学仍存在不容忽视的问题——根据形态分类的主观人为性、专注于无性繁殖的片面性。

正当做完博士毕业论文的王雪薇苦于缺乏权威模式菌株而不得不转变研究方向时,前文提到的Crous送来了“一场及时雨”。荷兰真菌所建立了全球最大、最完整的毛壳科真菌资源库。早在上世纪80年代,Crous就意识到形态分类存在问题,并在全球寻找解决这一问题的人,一直未果。

一个名不见经传的中国年轻人能担当得起这个重任吗?对此,荷兰真菌所最初邀请加拿大的毛壳科专家Adrian Carter团队与王雪薇一起合作解决这一难题,却被对方以“资历不对等”一口回绝。因为尚未建立完全的信任,该所未将保藏的菌种拿出来,只允许王雪薇进入菌种DNA库。

根据在国内积累的经验,王雪薇找出所有相关菌株的DNA,开始了测序工作。4个月后,在荷兰真菌所的一栋两层科研楼里,一张张A3纸黏起来的基因系统发育树从二楼铺到了一楼——一棵硕大的毛壳科真菌的“家谱树”建成了。它清晰地显示出形态分类系统的错误和存在的问题。这让Crous等专家特别兴奋。经过讨论,王雪薇开始利用实物资源进行模式菌株的研究。

利用近10年的时间,王雪薇和团队对荷兰真菌所保存的全球各地的1000多株菌进行了系统分析。采用多基因系统发育分析等综合研究方法,他们一一纠正了传统形态分类系统的错误,帮这些“毛孩子”认清了“家门”。

除了帮着“认门”,王雪薇还热衷于给“毛孩子”拍美图。她对毛壳科近200个种进行了重新描述,并配以高质量形态图片,其中许多图片曾连续数年登上荷兰真菌所的圣诞卡和挂历。

王雪薇希望,这些美图能够帮助需要者依据形态快速识别毛壳科内的相关种,趋利避害,助力资源挖掘。据介绍,绝大部分真菌喜欢生活在25℃~30℃的常温下。目前,工业真菌产生的纤维素酶只能在常温下保持高活性,在工业生产过程中非常容易被其他真菌污染,而温度稍高这些酶的活性就会出现断崖式下降。

王雪薇表示,毛壳菌有助研制新一代酶制剂生产菌,提高人类生活品质和生产效率。王雪薇建议加强传统分类学的民众参与程度。比如荷兰真菌所等西方科学机构为促进真菌分类学研究提出的民众科研项目,鼓励全国不同家庭采集土样邮寄给科研院所进行检测,如果分离出新种将由参与者为其命名,这不仅促进了新物种的发展,还普及了真菌知识,一举两得。

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