美味蘑菇讓人回味無窮，劇毒蘑菇則讓人心驚肉跳。為什么有的蘑菇味道鮮美？而有的蘑菇則致人死地？8月21日，中國科學院昆明植物研究所的一項研究成果最新發現，屬于不同科別的劇毒蘑菇，能合成相同的、令人毛骨悚然的“鵝膏毒肽”，源于早年發生的基因水平轉移事件。

　　據中國科學院東亞植物多樣性與生物地理學重點實驗室羅宏副研究員介紹，毒素是蘑菇因自我生存的需要而產生的，它可驅走對其有傷害的昆蟲或其他動物，讓后代孢子有機會成熟并得以傳播和繁衍。因此，一些蘑菇進化出了高效的“毒素生產線”，增強了其生存適應能力。早在一百多年前，人們就已發現世界上最毒的鵝膏屬、盔孢傘屬和環柄菇屬之間的親緣關系較遠，分別隸屬分類學中三個不同的科，但卻都能合成同一類毒素——鵝膏毒肽。但是，對這三大類劇毒蘑菇的“鵝膏毒肽生產線”如何進化而來，卻眾說紛紜。

　　中國科學院昆明植物研究所東亞植物多樣性與生物地理學重點實驗室真菌地衣多樣性與適應性進化團隊研究發現，合成令人毛骨悚然的“鵝膏毒肽”并非這些蘑菇“原創”，而是由一個不知名的祖先發明的，這些“走運”的蘑菇利用“草船借箭”這一絕招，通過基因水平轉移的方法，“投機取巧”，將劇毒蘑菇合成毒素的藍圖――基因――“山寨”了一份，巧妙地“借”來了“箭”，把自己武裝了起來！其他生物也許要花費幾萬年才能進化來的技能，這些蘑菇則不費吹灰之力就實現了“彎道超車”。研究還發現，“借箭”是從環柄菇到盔孢傘再到鵝膏分步驟實現的（見下圖）。鵝膏雖然最后才獲得這一毒素合成“秘方”，但卻將這“秘方”發揚光大，踵事增華，進化出了合成新毒素的能力，因此其毒性超過了盔孢傘和環柄菇，不愧為“毒王”，成為90%蘑菇中毒致死事件的罪魁禍首。 

　　最近，中國科學院昆明植物研究所的研究團隊發現，合成鵝膏毒肽的機制大大出乎人們的想象。羅宏副研究員表示，這幾種毒蘑菇的祖先，早年曾有共處同一生境的經歷，它們通過基因水平轉移的方法，將環柄菇或接近環柄菇的劇毒蘑菇合成毒素的基因“山寨”了一份，加入到自己的基因中去，這個機制非常復雜，在其他生物或許要花費幾萬年才能進化而來。

　　該研究為解析劇毒蘑菇的產毒機制，為今后基于基因組、基因工程等手段精準挖掘和利用毒素資源，為科學檢測和預防此類蘑菇中毒，提供了基礎性的科學依據。研究成果以“The MSDIN family in amanitin-producing mushrooms and evolution of the prolyl oligopeptidase genes”為題在線發表于國際菌物協會官方期刊IMA Fungus雜志。羅宏副研究員為論文第一及通訊作者。該研究得到中國科學院B類先導科技專項培育項目（XDB31000000)、國家自然科學基金項目（31772377)、云南省人力資源與社會保障廳人才項目和中國科學院昆明植物研究所人才項目資助。 

 

文章整理自《科技日報》、中國科學院昆明植物研究所相關報道