红树林根际真菌的基因组洞见：理解滨海生态系统中的微生物适应
红树林是生物多样性最丰富、生态生产力最高的生态系统之一，孕育着大量植物、动物和微生物。真菌，尤其是栖息于红树林根际的真菌，在有机质分解、养分循环和与植物的共生互作中发挥着关键作用。然而，它们的基因组特征在很大程度上仍未得到探索。在我们发表于 Frontiers in Fungal Biology 的最新研究中，我们展示了分离自红树林根际的七种真菌的草图基因组及比较分析，为理解真菌在这些严苛滨海环境中的适应和代谢潜力提供了关键洞见。
主要发现
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基因组测序与组装： 我们从两种优势红树物种——秋茄（Kandelia obovata）和老鼠簕（Acanthus ilicifolius）的根际分离出七种子囊菌门真菌。利用高通量测序，我们组装出 29 至 48 Mb 的真菌基因组，实现了高基因完整度（>94%）。
- 碳水化合物代谢与环境适应：
比较基因组学揭示了红树林相关真菌与非红树林真菌在碳水化合物活性酶（CAZymes）上的关键差异。值得注意的是：
- CBM32 酶家族仅存在于两种红树林真菌中，可能有助于独特的多糖降解机制。
- 来自两种红树宿主的真菌之间，GH6（纤维二糖水解酶）和 PL4（鼠李糖半乳糖醛酸内切裂解酶）基因家族存在显著差异，提示宿主特异性的代谢适应。
- 次生代谢物生物合成与生物活性潜力： 我们注释了参与次生代谢物（SM）生物合成的基因簇，发现红树林真菌拥有的 I 型聚酮合酶（t1pks）基因数量显著高于非红树林真菌。这些发现凸显了红树林真菌作为生物活性化合物来源的潜力，这可能有助于微生物竞争和环境适应。
思考
这项研究是新实验室在红树林共生微生物基因组基础研究中的重要一步，得到了与澳门大学 Simon Lee 教授团队的合作研究资助的支持。作为我们在环境基因组学领域更广泛工作的一部分，我们专注于表征红树林栖息地中的微生物基因组——发挥我们在生物信息学和测序技术方面的专长。通过分离微生物菌株、测序其基因组并分析生物合成途径，我们在微生物适应策略、代谢多样性和生物活性化合物生产方面获得了宝贵洞见。
这个项目具有个人意义，因为它凸显了基因组学如何加深我们对红树林相关生物多样性的理解，并为红树林生态系统的保护和可持续利用做出贡献。随着研究的推进，我反思了我们的工作如何将现代测序技术与生态学洞见联系起来——揭示滨海环境中微生物生命与植物共生的相互联系。虽然这项研究为进一步探索奠定了基础，我们已在推进不同区域红树林微生物组的额外基因组研究，旨在拓展对其生态作用和应用的认识。
本研究的全文可在 Frontiers in Fungal Biology 在线获取。