与挪威云杉及其树皮甲虫相关的真菌通过将云杉的防御化合物与α-核糖结合来使其失活

《The ISME Journal》：Fungi associated with Norway spruce and its bark beetles detoxify spruce defense compounds by conjugation to α-ribose

　　

摘要

尽管云杉和其他针叶树的内皮（韧皮部）含有高浓度的抗真菌防御代谢物，真菌仍能轻易地在其上定殖。这些代谢物包括芪类化合物、黄酮类物质以及其他酚类化合物，主要以苷的形式存在。然而，真菌抵抗针叶树酚类物质的具体生化机制仍然很大程度上尚未被阐明。通过使用非靶向代谢组学、结构鉴定以及生物学和生化检测方法，我们研究了真菌如何以及为何能够代谢挪威云杉（Picea abies）的主要酚类化合物。研究发现，包括与树皮甲虫相关的多种真菌能够将芪类苷水解为其相应的非苷形式。两种担子菌——腐生菌Coprinellus radians和 Eurasian 雨云杉树皮甲虫Ips typographus的共生菌Cylindrobasidium ipidophilum——将这些非苷形式转化为α-核糖基衍生物，这揭示了真菌在定殖树木过程中的一种新途径。核糖基化显著降低了这些化合物的抗真菌活性，并使其更稳定，不易被真菌和I. typographus产生的酶水解，从而防止了有毒非苷的再生。此外，核糖基化还与真菌在含有云杉树皮的培养基上的生长速度加快有关。因此，通过将有毒的芪类非苷转化为无毒的α-核苷来克服针叶树皮的主要防御机制，可能是某些真菌成功定殖这些组织的原因，其中一些真菌还支持I. typographus的侵袭。

图形摘要

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