地衣真菌共生体中的碳水化合物降解机制揭示了子囊菌门内不同的共生特征

地衣——这一典型的共生体系——长期以来一直因其营养关系而为人所知，在这种关系中，光自养共生伙伴为其真菌共生体的碳需求提供补贴。然而，这种“补贴”式的框架掩盖了这样一个事实：地衣化在不同真菌谱系中曾多次独立演化，并且涉及系统发育上彼此差异显著的多种光合共生体以及多样化的补贴类型。在本研究中，我们汇编并进行了功能注释的真菌基因组共309个——其中包括24个新生成的宏基因组组装基因组——其中191个代表地衣真菌共生体，涵盖了子囊菌门中所有具有地衣共生关系的分类纲。我们发现，与其他真菌相比，地衣真菌基因组的注释数量普遍较少，唯独CAZymes除外。此外，地衣真菌共生体的酶学机制呈现出明显的双峰模式：一些基因组保留了庞大的酶库，而另一些则仅拥有子囊菌真菌中最小的一类酶集。这一模式与其光共生体所提供的补贴分子高度一致；与接受葡萄糖、山梨醇或核糖醇补贴的地衣相比，由其光共生体提供多元醇赤藓糖醇补贴的地衣具有更大的酶库。这些保留下来的酶主要与碳获取功能相关，而在已有外源碳源供应的共生体系中，这类功能通常会因冗余而被精简。我们的结果表明，地衣对其碳补贴的利用方式可能并不只有一种命运，而非仅仅作为营养型共生体系运作。

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🏷️ 地衣共生 真菌基因组 碳水化合物降解 CAZymes 子囊菌门 营养互作