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昆明植物研究所专家揭秘:娇贵的冬虫夏草为何能适应高冷

时间:2017-05-18 09:50阅读:

在海拔4000多米雪山上采集到的冬虫夏草

记者 杨质高 文 黄兴能 摄

冬虫夏草是一种名贵中药材,与人参和鹿茸并称为“中药三宝”,价格不菲。在科研人员眼里,它身上埋藏了许多秘密,比如它的生活史。近日,科研人员揭开了冬虫夏草为何能生长在青藏高原高海拔环境里的秘密。

我国已将冬虫夏草菌列为国家二级保护物种。几年前,中科院西双版纳热带植物园的杨大荣等研究人员,初步实现冬虫夏草人工栽培,但还有一定的障碍。

而中科院昆明植物研究所高立志研究员带领的研究团队,联合国内外科研机构,获得了冬虫夏草菌更完整、更准确的参考基因组图谱。

研究发现,伴随着青藏高原的抬升, 相比于低海拔的那些“近亲”(如蛹虫草等),冬虫夏草基因组变得异常庞大。有趣的是,冬虫夏草基因组变大后,蛋白编码基因却快速丢失,致使其蛋白编码基因的编码区在进化过程中被剧烈地压缩。研究人员认为,这可能是冬虫夏草为适应青藏高原生态环境所作出的自我调整;同时,这也是它选择宿主非常专一的原因或结果。

研究发现,与抗低温密切相关的功能基因在冬虫夏草菌中大量扩增,这可能有助于冬虫夏草菌增强自身的抗寒性,以便在青藏高原极端复杂的环境下得以生存。此外,冬虫夏草菌在进化过程中,交配系统曾经历过多次由同宗-异宗-同宗的转换,并最终固定为同宗。冬虫夏草菌的这种同宗交配方式,可能有助于其在青藏高原高海拔环境中快速、低成本地进行有性生殖和繁衍后代。

该研究得到了中组部“万人计划”领军人才项目、云南省创新团队、中国科学院“百人计划”海外杰出人才择优支持、云南省高端科技人才引进计划、云南省百名海外高层次人才引进计划等项目的支持。


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