地衣形成真菌中抗菌物质谱的解耦进化

地衣是稳定的多方共生体系，其中真菌共生体与一个或多个光合共生体结合，同时容纳复杂的微生物组。分泌型抗菌蛋白（antimicrobial proteins，AMPs）近年来被认为是介导真菌与周围微生物群落相互作用的重要因子，但其在形成地衣的真菌中的进化分布与多样性仍在很大程度上未得到探索。在本研究中，我们对80种具有系统发育多样性的地衣形成真菌进行了抗菌蛋白组成的预测，这些真菌代表三种光合共生体关联类型。与预期相反，绿藻地衣、蓝藻地衣和三方地衣之间的平均抗菌蛋白组成规模并无差异（总体而言，每个物种平均含有363种抗菌蛋白），尽管不同物种间的组成规模变化近五倍，且有23个抗菌蛋白家族表现出与光合共生体相关的富集或耗减。这种数量上的保守性掩盖了广泛的组成更新：在至少90%的物种中出现的家族与众多谱系特异性类群并存。进一步对沿两条海拔梯度分布的11个Umbilicaria phaea种群进行混合群体测序显示，即使在同一物种内，抗菌蛋白也反复发生存在—缺失变异。与抗菌蛋白不同，生物合成基因簇（biosynthetic gene clusters，BGCs）和碳水化合物活性酶（carbohydrate-active enzymes，CAZymes）在蓝藻地衣中相较于绿藻地衣显著减少，尽管其中包含已知的抗菌物质。由此可见，地衣形成真菌兼具一种保守的基础抗菌蛋白能力——但其组成仍会在不同谱系和种群之间发生更新——以及沿光合共生体关联类型发生分化的化学和酶系统；后者可能支持与生态环境及生活方式相关的适应。

bthomma{at}uni-koeln.de

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地衣是稳定的多方共生体，其中真菌共生体与一个或多个光合伙伴结合，同时容纳复杂的微生物组。近年来，分泌型抗菌蛋白（AMPs）被认为是真菌与周围微生物群落相互作用的重要介质，但其在地衣形成真菌中的进化分布和多样性仍在很大程度上尚未得到探索。在持有人为作者/资助者，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。

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发布于2026年9月7日。

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地衣形成真菌中抗菌谱系的解耦进化

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Edgar

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Anouk

van Westerhoven

、

Vivien

Joisten-Rosenthal

、

Hanna

Rovenich

、

Bjorn

Usadel

、

Imke

Schmitt

、

Bart

Thomma

bioRxiv

2026.09.03.749242；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.03.749242

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Bart

Thomma

bioRxiv

2026.09.03.749242；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.03.749242

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.03.749242v1?rss=1

🏷️ 地衣形成真菌 抗菌蛋白 共生体相互作用 基因家族演化 光合共生体 抗菌物质谱