挪威地衣内生酵母多样性研究：次生代谢产物对宿主特异性的调控机制

本研究针对地衣内生酵母相Tremellales真菌多样性认知不足的问题，通过ITS2宏条形码技术系统分析了挪威13种Pertusaria属地衣中的真菌群落。研究发现57%的样本存在Tremellales定植，其中12种宿主为新记录，并揭示硫代苯甲酸(thiophaninic acid)、富马原冰岛衣酸(fumarprotocetraric acid)等次生代谢物与定植率呈显著负相关。该成果发表于《Fungal Biology》，为理解地衣-真菌互作机制提供了新视角。

　　

地衣作为真菌与藻类/蓝藻的共生体，长期被视为二元共生系统。然而2016年Spribille团队在《Science》发表突破性研究，揭示地衣皮层中存在大量隐生的担子菌酵母，彻底改变了学界认知。这类Tremellales真菌具有双态性生活史——既能以无症状酵母相存在，又可形成肉眼可见的担子果。尽管已知约300种Tremella真菌中半数与地衣相关，但对其酵母相多样性、宿主特异性及化学防御机制的认知仍存在巨大空白。尤其在地衣物种丰富、次生代谢产物多样的Pertusaria属中，此前仅报道过7种Tremella的丝状相，且多数记录稀少。

挪威自然历史博物馆等机构的研究团队通过ITS2宏条形码技术，对挪威境内13种Pertusaria属地衣的112份标本展开研究。采用双重PCR策略：通用真菌引物fITS7/ITS4和Tremellales特异性引物ITS1F/BasidLSU3-3嵌套扩增，结合Illumina NovaSeq测序。生物信息学分析采用DADA2流程处理序列，通过97%相似度阈值聚类OTU，并构建贝叶斯系统发育树。化学分析通过薄层色谱(TLC)鉴定硫代苯甲酸等8种特征代谢物。

研究结果部分：

1. DNA序列与系统发育分析
   基于273bp的Trem_trim数据集构建的系统发育树显示，15个高频OTU分布于6个分支。其中OTU1、OTU10等与已知Pertusaria共生Tremella（如T. pertusariae）聚集成簇（Clade 6），而OTU1005等与Vishniacozyma carnescens形成独立分支（Clade 2）。

2. Pertusaria相关Tremellales的OTU多样性
   46个OTU中仅12个存在于多个样本，OTU10检出率最高（31/112标本），跨越7种宿主。值得注意的是，1979年采集的P. pseudocorallina标本仍检出Tremellales DNA，证实馆藏样本的研究价值。

3. 定植模式与次生代谢物关联
   负二项广义线性模型显示，含硫代苯甲酸的样本Tremellales定植率降低60%（p<0.01）。如P. oculata（含富马原冰岛衣酸）全部样本阴性，而缺该化合物的P. sommerfeltii定植率达100%。OTU1在含石蕊酸(gyrophoric acid)的31份样本中完全缺失。

讨论部分指出，酵母相较丝状相展现更广宿主范围，但分布仍受宿主化学表型调控。硫代苯甲酸等化合物可能通过抑制菌丝生长影响定植，这与Lawrey团队早期关于地衣化合物抗真菌活性的研究一致。研究首次揭示Pertusaria化学防御与Tremellales定植的负相关性，为理解地衣微生态系统提供了新维度。该发现对地衣保育具有启示意义——次生代谢物多样性可能是地衣抵抗病原入侵的重要屏障。