羊肚菌作为一种珍贵的食用菌，具有极高的经济价值和食用价值。然而，在实际生产中，羊肚菌菌种在反复继代培养过程中易出现退化现象，表现为菌丝生长减缓、色素改变、产量降低等一系列问题，给农户带来了严重的经济损失，也制约了羊肚菌产业的发展。

　　为解决这一问题，陕西省微生物研究所的研究人员采用代谢组学和转录组学等多种技术手段，对正常菌丝（NM）和退化菌丝（DG）进行了深入研究。研究发现，两者之间存在显著的代谢和转录差异。代谢组学分析共鉴定出 699 种差异表达代谢物（DEMs），这些代谢物主要富集在次级代谢物生物合成途径中，尤其是黄酮类和吲哚生物碱类化合物的生物合成途径。进一步的研究表明，正常菌丝中的总黄酮含量明显高于退化菌丝，大多数黄酮类化合物在退化菌株中的水平均有所降低，而黄酮类化合物是天然抗氧化剂，能够清除细胞内的自由基（例如活性氧），减轻氧化损伤，并保护细胞免受氧化应激，与真菌菌株的退化有着密切的联系。转录组学分析则揭示了2691个差异表达基因（DEGs），这些基因主要与代谢途径和遗传信息处理相关。此外，研究人员利用 FunBGCeX 工具在羊肚菌基因组中鉴定出生物合成基因簇（BGCs），发现非还原型聚酮合酶（NR-PKS）基因在黄酮类化合物生物合成中发挥着关键作用，而在退化菌株中，该基因表达显著下调。据此推断，羊肚菌菌株在连续传代培养中的退化是由表达网络系统性失调及代谢途径重组导致，而非还原型聚酮合酶（NR-PKS）基因在其中可能起到关键作用。

　　本项研究为羊肚菌菌种退化的分子机制提供了深入的理论阐释，也为后续预防和缓解菌种退化策略的制定奠定了基础。未来，有望通过添加黄酮类化合物或其他抗氧化剂的方法来延缓羊肚菌菌种的退化进程，从而为羊肚菌产业的健康发展提供有力的技术支撑。

　　相关研究成果以“Integrated Transcriptomics and Metabolomics Provide Insight into Degeneration-Related Molecular Mechanisms of Morchella importuna During Repeated Subculturing”为题发表在了国际学术期刊《Journal of Fungi》（中国科学院二区，IF 4.2）上。陕西省微生物研究所真菌研究中心的霍文严助理研究员为本文的第一作者，陕西省微生物研究所真菌研究中心的李峻志研究员为本文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、陕西省重点研发计划、西安市科技局技术攻关项目以及陕西省科学院青年联合创新项目等的联合资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.3390/jof11060420

　　图1.正常菌株（左）与退化菌株（右）

　　图2.羊肚菌菌株的代谢组学和转录组学联合分析。NM 和 DG 之间相关性分析的九象限图