转录因子FfMYB9与FfMYB13协同激活疏水蛋白基因FfHyd19调控金针菇子实体形态发生的分子机制

本研究针对金针菇（Flammulina filiformis）疏水蛋白（Hyds）家族功能及转录调控机制不明的科学问题，通过全基因组鉴定19个FfHyd基因，发现FfHyd19在原基和子实体阶段显著高表达。研究人员采用过表达/RNAi技术证实FfHyd19促进菌丝生长、原基形成和菌柄伸长，并通过EMSA（电泳迁移率变动分析）和双荧光素酶报告系统揭示FfMYB9/FfMYB13通过识别MYB元件激活FfHyd19启动子的分子机制，为大型真菌形态建成提供新见解。

　　

在食用菌产业中，金针菇因其高营养价值和独特口感成为全球重要栽培品种，但其产量和品质受原基数量和菌柄长度直接影响。疏水蛋白（Hydrophobins, Hyds）作为真菌特有的小分子半胱氨酸富集蛋白，在菌丝生长、原基分化和子实体发育中发挥关键作用。然而，金针菇疏水蛋白家族的系统研究及其转录调控机制仍是空白。更棘手的是，工业栽培中常出现原基形成率低、菌柄发育异常等问题，亟需从分子层面解析其调控网络。

山西省食用菌种质资源保藏中心的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究，首次揭示了FfHyd19通过转录因子FfMYB9/FfMYB13调控子实体形态发生的分子机制。研究采用全基因组鉴定、系统发育分析和时空表达谱筛选关键基因，结合遗传操作（过表达/RNAi）和分子互作验证（EMSA/双荧光素酶报告系统），构建了"MYB-Hyd"调控模块的功能证据链。

主要技术方法
研究以金针菇Ff813菌株为材料，通过生物信息学鉴定19个FfHyd基因，利用qRT-PCR分析发育阶段表达模式。采用农杆菌介导的遗传转化构建FfHyd19过表达和RNAi菌株，表型分析涵盖菌落直径、原基数量和菌柄长度。通过EMSA验证FfMYB9/13与FfHyd19启动子的体外结合，双荧光素酶报告系统定量转录激活效应。

研究结果

FfHyd基因家族鉴定与特征分析
19个FfHyd基因不均匀分布于6条染色体，编码10.4-14.72 kDa的酸性亲水蛋白。系统发育显示与香菇（Lentinula edodes）Hyds同源性低，其中17个属于Class I型。启动子分析发现FfHyd19含MYB转录因子结合元件。

FfHyd19功能验证
qRT-PCR显示FfHyd19在原基和子实体阶段表达量激增。过表达菌株菌丝生长速率提高21%，原基数量增加2.3倍，菌柄伸长38%；而RNAi菌株则出现菌丝稀疏、原基减少和菌柄短缩的表型，证实其对形态发生的正向调控。

转录调控机制解析
FfMYB9/13与FfHyd19呈现协同表达模式。EMSA实验显示两者均能结合FfHyd19启动子的MYB核心序列（5'-TAACAG-3'），双荧光素酶报告系统证实其可使启动子活性提升4.1-5.8倍，且共表达时存在协同效应。

结论与意义
该研究首次阐明金针菇疏水蛋白家族的全景特征，发现FfHyd19是调控子实体形态建成的关键效应因子。创新性揭示FfMYB9/13通过协同激活FfHyd19表达的级联调控机制，突破了对大型真菌疏水蛋白转录调控的认知边界。理论上，为真菌多细胞器官发育的基因网络提供新模块；应用上，为通过分子育种定向改良金针菇农艺性状（如原基形成率、菌柄长度）提供精准靶点。研究建立的"MYB-Hyd"调控模型，对其它食用菌的遗传改良具有普适参考价值。