建立 Stropharia rugosoannulata 综合遗传方法用于交配型鉴定与核结构分析

《BMC Microbiology》：An Integrated genetic approach for mating-type identification and nuclear analysis in the dikaryotic fungus Stropharia rugosoannulata

　　

摘要

背景

持久的二倍体阶段是许多担子菌的特征，但这也使得研究了交配兼容性、核组织结构和基因功能变得复杂。交配测试通常需要单倍体测试菌株，而这些菌株难以从二倍体中分离出来。在Stropharia rugosoannulata（一种高度杂合的可食用蘑菇）中，遗传工具的有限可用性进一步限制了相关研究。本研究旨在为这种蘑菇建立一种综合的遗传方法，用于交配型鉴定和核分析。

结果

使用PacBio HiFi测序技术生成了二倍体菌株SR18的基于单倍型的基因组组装，从而能够识别同源结构域和信息素/信息素受体的交配型基因。基于单倍型特异性多态性，开发出了用于快速可靠地鉴定四种交配型的诊断性聚合酶链反应（PCR）标记，无需重新测序基因组。研究发现了一个含有首个内含子的内源性3-磷酸甘油醛脱氢酶启动子，并证明该启动子能够持续增强异源基因的表达。结合基于菌丝片段的Agrobacterium tumefaciens介导的转化方法，这种启动子-内含子组合使得在同一菌株背景中稳定使用多种可选择标记成为可能。此外，还将基于组蛋白H2B的绿色荧光蛋白和mCherry报告基因引入到兼容的单倍体中。这些报告基因使得可以在活的菌丝中观察异核体的形成和二倍体核的组织结构。

结论

本研究建立了一种综合的遗传方法，结合了基于单倍型的基因组分析、交配型鉴定、遗传转化以及荧光核标记技术，应用于Stropharia rugosoannulata。所开发的工具为研究这种二倍体担子菌的交配和核组织结构提供了基础。