2020年08月05日 星期三


真菌世界探秘

——听科研人员讲青藏高原真菌资源研究

2020-08-05 15:14:18   来源:西藏日报   作者:潘璐

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由于特殊的地理环境与气候,青藏高原孕育着丰富多样的真菌资源,如何对其开展研究与利用?

  世界上最大的生物是什么?
 
  答案可能出乎你的意料,是真菌的一种——蜜环菌属球茎!
 
  如果说蜜环菌属球茎不太常见,那么说起真菌界的其他成员,你肯定不会陌生。饭桌上的蘑菇、木耳,可供人们食用;感冒时注射的青霉素,可以治愈疾病……真菌正在医学、酿造业、农业等诸多领域造福人类。
 
  由于特殊的地理环境与气候,青藏高原孕育着丰富多样的真菌资源,如何对其开展研究与利用?由中科院微生物研究所、西藏自治区高原生物研究所主导、联合自治区农科院和西藏农牧学院四家单位近200余名科研人员共同完成的科研项目“青藏高原真菌资源研究与评价利用”交出了一份令人满意的答卷。
 
  该项目从青藏高原真菌资源的考察开始,收集资源,对物种进行分类、鉴定,前后耗费数十年,科考数百次,采集标本6万余份,其中重要模式标本400余份,记录1005属5228种,发表新分类单元100个,报道中国新记录属1个,中国新记录种102个,分离具有应用开发潜力的真菌菌种1万余株。在冬虫夏草、酿酒酵母等方向有了重大科学理论发现,同时对酿酒菌株、食用菌药物分子发现专利等部分成果进行了转化,由于成就突出,该项目荣获“2018年度西藏自治区科学技术奖一等奖”。
 
  到2070年,全球范围内的冬虫夏草赖以生存的生态环境可能会消失37%
 
  很多人简称冬虫夏草为“虫草”。其实不然,世界上虫草属的“虫草”有几百种,其中只有一种是冬虫夏草。
 
  中国科学院微生物研究所、国家真菌重点实验室副主任、西藏自治区高原真菌重点实验室主任姚一建和其团队成员,通过对所收集的虫草资源进行种群遗传进化研究,以及对冬虫夏草的地理分布格局进行研究,得出一个重要结论,即:冬虫夏草是青藏高原及周边地区所特有的。“中国占其总资源的94.6%,主要分布在青海、西藏、四川、甘肃、云南、宁夏、贵州、陕西等地;而尼泊尔、印度、不丹、缅甸的分布总量加起来为5.4%。”姚一建表示。
 
  该研究还预测,冬虫夏草的生存环境会随气候变化发生迁移,海拔上升、面积缩小。
 
  姚一建说:“到2070年,全球范围内的冬虫夏草赖以生存的生态环境可能会消失37%左右。目前冬虫夏草是国家二级保护物种,大范围的民间采集严重威胁了其种群数量,希望未来能进一步采取保护措施。”
 
  此外,为进一步保护冬虫夏草资源,该团队还建立了冬虫夏草菌丝体发酵的相关技术,获得国家发明专利并转让给了相关企业。
 
  青藏高原是酿酒酵母的起源地
 
  我们平时吃的面包、馒头,喝啤酒,都离不开一种东西——酵母。从现在的科学发现来看,全世界大约有七个不同“种类”的酿酒酵母。但要说起这七种酵母共同的“祖先”,还得从啤酒说起。
 
  欧洲人发明了两种啤酒酿造方法,一种是中世纪逐渐兴起的艾尔啤酒,一种是15世纪从巴伐利亚兴起的拉格啤酒。酿造拉格啤酒的酵母——真贝酵母的起源地在南美洲阿根廷的巴塔哥尼亚高原。然而这一论点因为时间和地理位置上的冲突始终备受质疑。多年来,中科院微生物所的科学家们始终在努力寻找酿酒酵母的源头。
 
  该项目的负责人之一、中科院微生物研究所真菌学国家重点实验室副主任白逢彦和其团队成员,在青藏高原上采集土壤、青稞酒、酸奶、栎树、马奶等,并对其进行酵母菌分离和研究。他们发现,阿根廷巴塔哥尼亚的真贝氏酵母群体,其实属于中国的西藏谱系。
 
  研究团队最终证明:西藏的真贝氏酵母菌株才是拉格啤酒酵母真正的野生亲本。这打破了欧美学者提出的真贝酵母起源于南美洲阿根廷巴塔哥尼亚高原的假说,建立酿酒酵母西藏起源学说。研究团队还把从西藏分离的酿酒酵母菌株转让给德国喜力公司。
 
  “为了研究,整个人都是一股蘑菇味儿”
 
  科学重大发现从来不会凭空出现,需要科研人员夜以继日、成年累月地潜心研究。
 
  项目的参与人之一,自治区高原生物研究所助理研究员普布多吉向记者讲述了这几年来参加真菌科考活动的酸甜苦辣。
 
  真菌资源采集远非把标本带回来这样简单。科研人员白天要克服高原反应在野外进行搜索采集,晚上回到住处还要进行标本整理记录、分离菌种、挑取DNA组织材料等工作。每一份珍贵的标本都凝聚着他们辛勤汗水。
 
  “白天抓紧时间采蘑菇,晚上回到住处就是切蘑菇、烘干蘑菇,等不及烘干完成就睡着了,第二天早上起来,整个房间、整个人都是一股蘑菇味。”普布多吉风趣地说。
 
  野外科考,不仅劳累,危险更是常伴身边。普布多吉回忆,有一次在林芝墨脱科考,丛林里蛇虫环伺,同行人员即便是全副武装最终也没能逃过被蚂蟥叮咬。
 
  类似这样的场景对于像普布多吉一样常年在野外科考的人来说早已是家常便饭。
 
  过去数年里,他们踏遍了西藏、青海、新疆、甘肃、四川、云南,克服高原反应和各种挑战,为青藏高原的真菌研究和发展事业、为我国的真菌学研究作出了贡献。

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