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真菌世界探秘

2020-07-16 潘璐 西藏日報

  世界上最大的生物是什么?

  答案可能出乎你的意料,是真菌的一種——蜜環菌屬球莖!

  如果說蜜環菌屬球莖不太常見,那么說起真菌界的其他成員,你肯定不會陌生。飯桌上的蘑菇、木耳,可供人們食用;感冒時注射的青霉素,可以治愈疾病……真菌正在醫學、釀造業、農業等諸多領域造福人類。

  由于特殊的地理環境與氣候,青藏高原孕育著豐富多樣的真菌資源,如何對其開展研究與利用?由中科院微生物研究所、西藏自治區高原生物研究所主導、聯合自治區農科院和西藏農牧學院四家單位近200余名科研人員共同完成的科研項目“青藏高原真菌資源研究與評價利用”交出了一份令人滿意的答卷。

  該項目從青藏高原真菌資源的考察開始,收集資源,對物種進行分類、鑒定,前后耗費數十年,科考數百次,采集標本6萬余份,其中重要模式標本400余份,記錄1005屬5228種,發表新分類單元100個,報道中國新記錄屬1個,中國新記錄種102個,分離具有應用開發潛力的真菌菌種1萬余株。在冬蟲夏草、釀酒酵母等方向有了重大科學理論發現,同時對釀酒菌株、食用菌藥物分子發現專利等部分成果進行了轉化,由于成就突出,該項目榮獲“2018年度西藏自治區科學技術獎一等獎”。

  到2070年,全球范圍內的冬蟲夏草賴以生存的生態環境可能會消失37%

  很多人簡稱冬蟲夏草為“蟲草”。其實不然,世界上蟲草屬的“蟲草”有幾百種,其中只有一種是冬蟲夏草。

  中國科學院微生物研究所、國家真菌重點實驗室副主任、西藏自治區高原真菌重點實驗室主任姚一建和其團隊成員,通過對所收集的蟲草資源進行種群遺傳進化研究,以及對冬蟲夏草的地理分布格局進行研究,得出一個重要結論,即:冬蟲夏草是青藏高原及周邊地區所特有的。“中國占其總資源的94.6%,主要分布在青海、西藏、四川、甘肅、云南、寧夏、貴州、陜西等地;而尼泊爾、印度、不丹、緬甸的分布總量加起來為5.4%。”姚一建表示。

  該研究還預測,冬蟲夏草的生存環境會隨氣候變化發生遷移,海拔上升、面積縮小。

  姚一建說:“到2070年,全球范圍內的冬蟲夏草賴以生存的生態環境可能會消失37%左右。目前冬蟲夏草是國家二級保護物種,大范圍的民間采集嚴重威脅了其種群數量,希望未來能進一步采取保護措施。”

  此外,為進一步保護冬蟲夏草資源,該團隊還建立了冬蟲夏草菌絲體發酵的相關技術,獲得國家發明專利并轉讓給了相關企業。

  青藏高原是釀酒酵母的起源地

  我們平時吃的面包、饅頭,喝啤酒,都離不開一種東西——酵母。從現在的科學發現來看,全世界大約有七個不同“種類”的釀酒酵母。但要說起這七種酵母共同的“祖先”,還得從啤酒說起。

  歐洲人發明了兩種啤酒釀造方法,一種是中世紀逐漸興起的艾爾啤酒,一種是15世紀從巴伐利亞興起的拉格啤酒。釀造拉格啤酒的酵母——真貝酵母的起源地在南美洲阿根廷的巴塔哥尼亞高原。然而這一論點因為時間和地理位置上的沖突始終備受質疑。多年來,中科院微生物所的科學家們始終在努力尋找釀酒酵母的源頭。

  該項目的負責人之一、中科院微生物研究所真菌學國家重點實驗室副主任白逢彥和其團隊成員,在青藏高原上采集土壤、青稞酒、酸奶、櫟樹、馬奶等,并對其進行酵母菌分離和研究。他們發現,阿根廷巴塔哥尼亞的真貝氏酵母群體,其實屬于中國的西藏譜系。

  研究團隊最終證明:西藏的真貝氏酵母菌株才是拉格啤酒酵母真正的野生親本。這打破了歐美學者提出的真貝酵母起源于南美洲阿根廷巴塔哥尼亞高原的假說,建立釀酒酵母西藏起源學說。研究團隊還把從西藏分離的釀酒酵母菌株轉讓給德國喜力公司。

  “為了研究,整個人都是一股蘑菇味兒”

  科學重大發現從來不會憑空出現,需要科研人員夜以繼日、成年累月地潛心研究。

  項目的參與人之一,自治區高原生物研究所助理研究員普布多吉向記者講述了這幾年來參加真菌科考活動的酸甜苦辣。

  真菌資源采集遠非把標本帶回來這樣簡單。科研人員白天要克服高原反應在野外進行搜索采集,晚上回到住處還要進行標本整理記錄、分離菌種、挑取DNA組織材料等工作。每一份珍貴的標本都凝聚著他們辛勤汗水。

  “白天抓緊時間采蘑菇,晚上回到住處就是切蘑菇、烘干蘑菇,等不及烘干完成就睡著了,第二天早上起來,整個房間、整個人都是一股蘑菇味。”普布多吉風趣地說。

  野外科考,不僅勞累,危險更是常伴身邊。普布多吉回憶,有一次在林芝墨脫科考,叢林里蛇蟲環伺,同行人員即便是全副武裝最終也沒能逃過被螞蟥叮咬。

  類似這樣的場景對于像普布多吉一樣常年在野外科考的人來說早已是家常便飯。

  過去數年里,他們踏遍了西藏、青海、新疆、甘肅、四川、云南,克服高原反應和各種挑戰,為青藏高原的真菌研究和發展事業、為我國的真菌學研究作出了貢獻。

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