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(xué)院昆明植物研究所的一項研究成果最新發(fā)現(xiàn)，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(fā)生的基因水平轉(zhuǎn)移事件。

據(jù)中國科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)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(chǎn)生的，它可驅(qū)走對其有傷害的昆蟲或其他動物，讓后代孢子有機(jī)會成熟并得以傳播和繁衍。因此，一些蘑菇進(jìn)化出了高效的“毒素生產(chǎn)線”，增強(qiáng)了其生存適應(yīng)能力。早在一百多年前，人們就已發(fā)現(xiàn)世界上最毒的鵝膏屬、盔孢傘屬和環(huán)柄菇屬之間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，分別隸屬分類學(xué)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(chǎn)線”如何進(jìn)化而來，卻眾說紛紜。

中國科學(xué)院昆明植物研究所東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點實驗室真菌地衣多樣性與適應(yīng)性進(jìn)化團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，合成令人毛骨悚然的“鵝膏毒肽”并非這些蘑菇“原創(chuàng)”，而是由一個不知名的祖先發(fā)明的，這些“走運(yùn)”的蘑菇利用“草船借箭”這一絕招，通過基因水平轉(zhuǎn)移的方法，“投機(jī)取巧”，將劇毒蘑菇合成毒素的藍(lán)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(fèi)幾萬年才能進(jìn)化來的技能，這些蘑菇則不費(fèi)吹灰之力就實現(xiàn)了“彎道超車”。研究還發(fā)現(xiàn)，“借箭”是從環(huán)柄菇到盔孢傘再到鵝膏分步驟實現(xiàn)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(fā)揚(yáng)光大，踵事增華，進(jìn)化出了合成新毒素的能力，因此其毒性超過了盔孢傘和環(huán)柄菇，不愧為“毒王”，成為90%蘑菇中毒致死事件的罪魁禍?zhǔn)住?nbsp;

最近，中國科學(xué)院昆明植物研究所的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，合成鵝膏毒肽的機(jī)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(jīng)歷，它們通過基因水平轉(zhuǎn)移的方法，將環(huán)柄菇或接近環(huán)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(jī)制非常復(fù)雜，在其他生物或許要花費(fèi)幾萬年才能進(jìn)化而來。

該研究為解析劇毒蘑菇的產(chǎn)毒機(jī)制，為今后基于基因組、基因工程等手段精準(zhǔn)挖掘和利用毒素資源，為科學(xué)檢測和預(yù)防此類蘑菇中毒，提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。研究成果以“The MSDIN family in amanitin-producing mushrooms and evolution of the prolyl oligopeptidase genes”為題在線發(fā)表于國際菌物協(xié)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(xué)院B類先導(dǎo)科技專項培育項目（XDB31000000)、國家自然科學(xué)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(xué)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(xué)院昆明植物研究所相關(guān)報道