浙江省农业科学院蔡为明研究员团队在JAFC杂志（一区TOP）发表大球盖菇色泽形成机制研究成果

近日，浙江省农业科学院园艺研究所食药用菌育种栽培与利用研究室开展的大球盖菇色泽形成机制研究取得重要进展，相关成果以《From White to Reddish-Brown: The Anthocyanins Journey in Stropharia rugosoannulata Driven by Auxin and Genetic Regulators》为题，发表于经典期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》杂志（中科院1区 Top期刊，IF=5.7）。浙江省农业科学院园艺研究所王梅助理研究员为论文第一作者，宋婷婷副研究员为共同第一作者，蔡为明研究员为通讯作者。该研究首次在食用真菌-大球盖菇菌盖表皮中发现花青素，研究发现不同色泽大球盖菇菌盖表皮中花青素含量存在显著差异，花青素参与了大球盖菇菌菌表皮红棕色的形成，联合转录组、分子验证，挖掘并解析了“SrNFYA-SrDRF2”调控模块对大球盖菇菌盖表皮中花青素积累的调控机制；同时，研究发现大球盖菇合成的生长素作为信号分子参与调控菌皮中花青素的积累，进一步挖掘了生长素合成通路中的关键基因SrTRP1及其上游调控转录因子SrMYB1。这些研究成果为深入阐明菇盖色泽性状遗传调控机理提供了重要理论依据，也为大球盖菇外观品质改良提供了宝贵的基因资源和技术途径。

大球盖菇S. rugosoannulata是一种具有高营养价值和独特色泽的食用菌，其菌盖颜色是重要商品性状，直接影响经济价值。尽管已知类黄酮、黑色素和类胡萝卜素参与多数植物及部分真菌的呈色机制，但大球盖菇的色泽形成机理尚不明确，虽已有研究鉴定出8个类黄酮合成相关基因（如PAL1、DFR1等），但一直未在大型真菌-菇类中检测到花青素，菇类中的激素（如生长素）调控网络与色素积累的关联也未见研究报道。

该研究基于UPLC-MS/MS对菌盖三个发育阶段（白→红→红褐）的代谢组联合HPLC-MS分析，在菌盖中首次鉴定出矢车菊素、矢车菊素-3,5-二葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-芸香糖苷3种花青素单体，其含量在红褐阶段显著积累，且野生菌株MD128的花青素含量显著高于黄盖突变体ZJR19，证实花青素是菌盖呈色的关键色素。通过基因-代谢物共表达网络以及互作验证，发现转录因子SrNF-YA直接结合花青素合成通路关键基因SrDFR2启动子并激活其表达，首次揭示大型真菌中NF-YA家族对花青素合成的调控作用，区别于植物的MYB-bHLH-WD40经典模式。同时，研究发现了生长素调控花青素积累的新机制，SrMYB1→SrTRP1→色氨酸→IAA→激活SrNF-YA/SrDFRs→促进花青素积累，揭示大型真菌中生长素-花青素调控网络，为食用菌品质改良及功能性成分研发奠定理论依据。