探究毛霉(Mucor circinelloides)应对生理胁迫的耐受机制:生长基质的关键作用

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Fungal Biology 2.9

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  为探究粪生真菌Mucor circinelloides不同菌株萌发率和抗逆性差异,研究人员检测 4 个菌株在多种培养基上的萌发情况,分析其孢子对 UV-B 辐射和高温的耐受性。结果显示培养基影响显著,该研究为理解真菌适应环境机制提供依据。

  在自然界的生态循环中,真菌扮演着至关重要的角色,它们就像是大自然的 “清洁工”,默默地分解着有机物质,维持着生态系统的平衡。粪生真菌,尤其是毛霉属(Mucor spp.),专门负责分解食草动物粪便中的有机底物,对营养循环贡献巨大。然而,随着气候变化的加剧,这些真菌面临着严峻的挑战。紫外线(UV)辐射中的 UV-B 部分,能够直接损伤真菌的 DNA,而 UV-A 虽不直接作用于 DNA,但会诱导产生活性氧物种,间接造成 DNA 损伤。此外,温度的极端变化也会影响真菌的新陈代谢,限制其生长、繁殖,甚至造成不可逆的细胞损伤。尽管毛霉属真菌通常具有一定的耐热性,但目前对于不同菌株在萌发率和抗逆性上的差异,人们了解得还十分有限。
为了深入探索这些问题,来自巴西圣保罗州立大学(Universidade do Vale do Paraíba)的研究人员开展了一项针对毛霉(Mucor circinelloides)的研究,并将研究成果发表在《Fungal Biology》上。他们从四匹马的粪便中分离出了 4 个Mucor circinelloides菌株,分别命名为 Cicarelli、Doc Beaver、Papulsa 和 Zaina,通过一系列实验,深入研究了不同培养基对这些菌株孢子萌发率的影响,以及孢子对 UV-B 辐射和高温(47°C)的耐受性。

在这项研究中,研究人员主要运用了菌株分离与培养技术,从马粪样本中分离出Mucor circinelloides菌株,并在不同培养基上进行培养;同时采用了胁迫处理实验技术,用 UV-B 辐射和高温处理孢子,以检测其耐受性。

不同培养基对孢子萌发的影响


研究人员将在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上产生的孢子悬浮液,接种到包括 Czapek(CZA)、沙氏葡萄糖琼脂(SDA)、Emerson(EM)和基本培养基(MM)等多种培养基上,并在 28°C 下培养。结果发现,在适宜条件下,孢子萌发率从 3 小时开始逐渐上升,6 小时时达到最高。其中,在 CZA 和 EM 培养基上,孢子萌发速度最快,PDA 和 SDA 次之。值得注意的是,Zaina 菌株的孢子在所有培养基上的萌发速度都是最快的,并且是唯一能在接种后第 2 小时就在 CZA 培养基上萌发的菌株。

孢子对 UV-B 辐射和高温的耐受性


研究人员进一步分析了不同培养基上生长的孢子对 UV-B 辐射和高温的耐受性。结果显示,在 PDA 培养基上生长的 Cicarelli、Doc Beaver 和 Papulsa 菌株的孢子,对 UV-B 辐射的耐受性更强;而在 CZA 培养基上生长的孢子,则表现出更高的耐热性。Zaina 菌株 12 小时的存活曲线也证实了这一趋势,即不同培养基会影响孢子对 UV-B 辐射和高温的耐受性。

这项研究表明,培养基对Mucor circinelloides应对环境胁迫的反应有着显著影响。这不仅有助于我们深入理解这类真菌在自然环境中的适应性,也为研究生态系统在气候变化下的动态变化提供了重要线索。通过揭示培养基与真菌抗逆性之间的关系,研究人员为进一步探究真菌的生态功能和适应策略奠定了基础。未来,有望基于这些研究成果,更好地保护和利用这些在营养循环中发挥关键作用的真菌,维护生态系统的稳定和健康。

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