工业米曲霉菌株菌核内新型内部结构的发现及其形态多样性研究

本研究发现工业米曲霉（Aspergillus oryzae）菌株在特定培养条件下可形成具有新型内部结构的菌核（sclerotia）。研究通过系统发育分析锁定易形成菌核的MAT1-1型菌株，并在高CO2浓度下诱导出类似子囊果（ascocarp）的结构，虽未发现直接有性生殖证据，但为揭示米曲霉潜在有性生殖机制提供了重要线索。

　　

Highlight

本研究首次在工业米曲霉菌株中观察到菌核内存在新型内部结构，为探索其潜在有性生殖机制提供了新的形态学依据。

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Strains and culture conditions

本研究共使用45株菌株，包括43株MAT1-1型和2株MAT1-2型米曲霉，所有菌株均来自既往研究保存菌种（Watarai et al., 2019），详见表1。实验采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）及模拟传统发酵环境的米糠培养基进行培养。

Medium and strain selection for sclerotia formation

为优化米曲霉RIB40菌株的菌核形成条件，比较了PDA与米糠培养基的效果。米糠培养基上每平板平均收获超过300个菌核，显著优于PDA培养基（26 ± 21个），故后续实验均采用米糠培养基。

Relationship between genetic profile and sclerotia formation

所有MAT1-1型菌株（表1）均在米糠琼脂培养基上培养，以评估其菌核形成能力与遗传背景的关联。

Discussion

本研究对工业米曲霉菌株的菌核形成表型进行了广泛评估。发现菌核形成能力集中于系统发育Clade F的MAT1-1型菌株，表明仅携带MAT1-1基因不足以诱导菌核发育。

在米糠培养基中新发现十株具菌核形成能力的工业菌株。不同菌株共培养后，菌核内出现以往未报道的内部结构。这些结构虽与其他曲霉属子囊果相似，但未发现与有性生殖相关的证据。高CO₂环境与特定培养周期是诱导该结构形成的关键条件，与构巢曲霉（A. nidulans）有性结合诱导条件相似（Dyer and O’Gorman, 2012）。

Conclusion

本研究新发现十株米曲霉工业菌株具有菌核形成能力。菌核内新型结构的出现为探索其是否与生殖过程相关提供了新方向，需进一步研究以明确其生物学功能。