真菌属于真核生物中分类地位较为特殊的一类生物，其种类已超过7万多种，因部分真菌具有抗病毒、抗肿瘤、高营养等特点，使得真菌备受关注。随着测序技术和基因组组装技术的不断发展，越来越多的高质量的真菌基因组被测序发表（如冬虫夏草基因组、木耳基因组），为真菌的药用机制、繁殖栽培、共生机制等的研究提供了新见解。接下来，小编通过几篇经典文献，来给大家揭开真菌基因组研究的奥秘。
1、药用类真菌 猴头菇基因组
Illumina（180×），PacBio（568×）猴头菇是我国著名的食用菇和药用菇，具有极高的经济价值。因缺少对猴头菇生物学和遗传学的研究，阻碍了猴头菇优良品种的繁殖。通过Illumina和PacBio测序，研究者构建了高质量的猴头菇基因组，其基因组大小为41.2Mb，contig N50=3.2Mb，通过注释，共得到10620个蛋白编码基因。比较基因组分析表明，猴头菇的基因组显著富集到与碳水化合物活性酶相关的通路中，共涉及341个CAZy mes。研究者还通过转录组数据在猴头菇中鉴定到447个转录因子。此外，研究者还对猴头菇进行分子标记的开发工作，构建了包含904个分子标记的数据库（HeSSRDb）。总之，本研究为猴头菇的遗传学研究、分子标记辅助育种等提供了重要基础。
1. 文章名称
G3: Genes, Genomes, Genetics冬虫夏草具有抗癌、抗肿瘤、提高免疫力等多项药用活性，具有广泛的药用前景。研究者通过Illumina和PacBio测序，构建的冬虫夏草基因组大小为29.05Mb，scaffold N50=7.88Mb，平均GC含量为57.01%。通过序列鉴定和比较分析，研究者获得了两个完整的染色体和四个单端染色体。通过基因注释，研究者获得了9,150个蛋白编码基因、314个ncRNA，其中与基质降解相关的CAZymes编码基因289个，占整个基因组的3.15%，这些基因还参与了菌丝子实体的分化和发育。此外，研究者在冬虫夏草中还鉴定出435个转录因子，其中转录调节蛋白和真菌特异性转录因子分别占比18.39%和19.77%。总之，本研究为冬虫夏草的繁殖、子实体的发育等研究提供新见解。
Applied Microbiology and BiotechnologyIJ1G，Illumina（338×）；IJ2G，Illumina（199×）爪哇棒束孢是一种重要的昆虫病原体，在各种昆虫中都可寄生，可用于农业中的害虫防治。研究者从不同类型的昆虫中分离得到两株爪哇棒束孢（IJ1G、IJ2G），随后通过二代测序对其进行了组装，爪哇棒束孢基因组大小为35Mb，IJ1G contig N50=159kb，IJ2G contig N50=127kb，分别注释得到11441和11143个蛋白编码基因。通过比较基因组分析，研究者发现在爪哇棒束孢基因组中，S53丝氨酸肽酶家族被扩增。基于从六个昆虫致病性真菌基因组内的82个S53肽酶推断出的系统发育关系，确定爪哇棒束孢中存在基因组复制事件。此外，研究者发现碳水化合物活性酶和蛋白酶是爪哇棒束孢基因组中编码的最大的分泌蛋白基团，尤其是几丁质酶（GH18），丝氨酸和天冬氨酸肽酶（S53，S08，S10，A01）。研究者还鉴定了与发病机理、次级代谢产物相关的基因。通过比较转录组分析，鉴定了对昆虫营养物（体外）的差异表达基因。通过RT-qPCR研究发现大多数S53肽酶在此过程中被显着上调。总之，本研究为了解爪哇棒束孢病原蛋白酶的进化提供了新线索，并暗示爪哇棒束孢中丰富的S53肽酶可有助于农业中的害虫防治。
通过上述几篇经典文献，我们可将真菌基因组的研究方向总结如下：
（2）通过基因家族富集分析，解析真菌的共生机制、CAZymes、次生代谢产物类型等，为解析真菌的药理活性提供依据；（3）通过比较基因组及转录组分析，解析真菌的驯化、改良机制，为其繁殖育种提供相关依据。参考文献：
[1] Gong W, Wang Y, Xie C, et al. Whole genome sequence of an edible and medicinal mushroom, Hericium erinaceus (Basidiomycota, Fungi)[J]. Genomics, 2020.
[2] Zhang C, Deng W, Yan W, et al. Whole genome sequence of an edible and potential medicinal fungus, Cordyceps guangdongensis[J]. G3: Genes, Genomes, Genetics, 2018, 8(6): 1863-1870.
[3] Yuan Y, Wu F, Si J, et al. Whole genome sequence of Auricularia heimuer (Basidiomycota, Fungi), the third most important cultivated mushroom worldwide[J]. Genomics, 2019, 111(1): 50-58.
[4] Lin R, Zhang X, Xin B, et al. Genome sequence of Isaria javanica and comparative genome analysis insights into family S53 peptidase evolution in fungal entomopathogens[J]. Applied microbiology and biotechnology, 2019, 103(17): 7111-7128.
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