中国发现与鹅观草共生新型Epichlo?属内生真菌及其生物碱合成基因特征解析

本研究由中国研究人员从鹅观草(Elymus kamoji)中分离获得两种Epichlo?属内生真菌菌株，通过形态学、系统发育学及生物碱基因谱分析，鉴定为源于Epichlo? bromicola与E. calamagrostidis的杂交新种——Epichlo? tibetica。该研究首次报道该杂交种携带特殊ppzA等位基因变异体(ppzA-?R)，缺乏麦角碱、吲哚二萜等毒素合成基因，为研究生物碱合成基因进化及真菌-禾本科植物互作机制提供新模式。

　　

研究人员在中国境内鹅观草(Elymus kamoji)植株中发现两种具有典型Epichlo?属形态特征的内生真菌菌株。通过基于tubB和tefA基因序列的最大似然法系统发育分析，证实这两个菌株代表一个新颖的Epichlo?种间杂交物种——被命名为Epichlo? tibetensis。其中等位基因1聚类于Epichlo? bromicola，而等位基因2则归于Epichlo? calamagrostidis。

该杂交种表现为B交配型(MTB)，在感染宿主中未观察到有性结构或附叶生长现象。DNA分析显示两个菌株均缺失合成麦角碱(ergot alkaloids)、吲?哚二萜类(indole-diterpenes)以及1-氨基吡咯里西啶(1-aminopyrrolizidines)的生物合成基因。特别值得注意的是，在吡咯并吡嗪合成酶A基因(ppzA)谱系中，E. tibetensis同时携带ppzA和ppzA-?R等位基因——后者具有跨越ppzA-M和ppzA-T2结构域的大片段缺失。在替代型ppzA等位基因中，研究人员还定位到一个位于ppzA-A2下游的特殊区域，其结构特性会阻碍使用保守结构域引物对ppzA-A2区域的扩增。

这些遗传特征使E. tibetensis成为研究ppzA等位基因多样性的理想模型，同时凸显了采用多种引物组合策略解析杂交Epichlo?物种生物碱合成基因谱的必要性。