真菌室董彩虹团队揭示巴楚马鞍菌超大型线粒体基因组及复杂RNA加工特征

引言

巴楚蘑菇是分布于我国西部极端干旱荒漠生态系统的珍稀食药用菌，具有较高的营养和食用价值，并与胡杨等植物形成外生菌根共生关系，在维系荒漠生态系统功能方面发挥重要作用。近期，中国科学院微生物研究所真菌学与创新技术研究室董彩虹研究团队解析了巴楚马鞍菌的线粒体基因组，其大小为587,425 bp，远超多数真菌。该基因组的显著扩张主要源于非编码序列积累，共鉴定到103个内含子，其中cox1基因含有28个内含子，最大单个内含子超过10 kb。全长转录组分析进一步揭示了内含子保留、可变剪接和多顺反子转录本等复杂RNA加工现象。191个真菌线粒体基因组的比较分析表明，盘菌目多个物种存在线粒体基因组扩增，但其内在驱动因素呈现多样性。

主要内容

该研究解析了马鞍菌属首个完整线粒体基因组，揭示了内含子积累在其基因组扩张中的主导作用，并展示了整合HiFi基因组测序、全长转录组测序和RT-PCR解析超大型、富内含子线粒体基因组的技术优势。研究为认识盘菌目线粒体基因组结构演化、线粒体RNA加工复杂性及进一步探究线粒体结构变异与极端环境适应的潜在联系奠定了基础。相关成果以“An exceptionally large, intron-rich mitochondrial genome and complex RNA processing in the desert-dwelling fungus Helvella bachu”为题，发表于Fungal Genetics and Biology上。

巴楚马鞍菌子实体、生境及其环状线粒体基因组图谱