雙孢蘑菇是全球栽培最廣、產值最高的食用菌，約占世界蘑菇總產量的40%。然而，其工廠化生產的核心菌種長期依賴國外引進，成為制約我國相關產業自主發展的瓶頸。這一局面有望迎來破局的關鍵一步。中國科學院微生物研究所真菌學與創新技術研究室趙瑞琳團隊，在國際知名學術期刊《當代生物學》（Current Biology）上發表重要研究成果。該研究通過對雙孢蘑菇進行大規模群體基因組分析，首次系統揭示了其進化馴化歷史，并成功解析了白色菌蓋這一關鍵商業性狀的遺傳基礎，為培育具有自主知識產權的高品質菌種奠定了堅實的科學基礎。

為了厘清雙孢蘑菇的“身世之謎”與性狀成因，研究團隊構建了覆蓋全球范圍的遺傳資源圖譜，對來自野生環境與商業化栽培的482份菌株進行了全基因組深度測序與比較分析。研究發現，北美和歐洲是雙孢蘑菇的兩個主要分化中心。歷史上，第四紀冰期導致的地理隔離促進了不同群體的分化，而隨后的氣候回暖（間冰期）則使群體大規模擴張并發生頻繁的基因交流，最終塑造了當今雙孢蘑菇群體復雜混合的起源與豐富的遺傳多樣性。

研究進一步聚焦于人工馴化如何改造這一物種。團隊證實，白色菌蓋是數百年來人工選擇中最關鍵的外觀性狀。通過先進的基因組學分析方法，科學家們精準定位到控制菌蓋顏色變異的“核心開關”——一個名為AbPPO1的基因，該基因負責編碼黑色素合成途徑中的關鍵酶。研究發現了該基因的一個特有單倍型（AbPPO1Hap_2），它僅存在于白色栽培菌株中。隨后的雜交實驗、遺傳轉化及蛋白質結構解析均證實，該變異導致了基因功能喪失，從而阻止了褐色色素的合成，使得蘑菇呈現白色。這一發現首次在分子層面完整揭示了雙孢蘑菇為何“變白”的遺傳機制。

這項研究不僅是一項重要的基礎科學突破，更具有深遠的應用前景。它將進化歷史分析與現代遺傳學手段相結合，不僅闡明了氣候變遷如何塑造大型真菌的遺傳格局，更重要的是，為雙孢蘑菇的分子設計育種提供了清晰的基因組學框架和可直接利用的關鍵基因靶點。自此，育種專家可以擺脫傳統的、耗時的經驗選育，利用該研究成果進行精準、高效的遺傳改良，定向培育出高產、抗病、品質優良的新品種。

雙孢蘑菇的工業化栽培始于17世紀的法國，直至20世紀無菌技術成熟后才步入現代化生產軌道。如今，這項由中國科學家主導的研究，為打破該產業核心種質資源的國際依賴提供了強有力的自主工具。未來，基于該基因組藍圖培育出的國產高端菌種，將有力推動我國食用菌產業的升級與可持續發展，把產業競爭的主動權牢牢掌握在自己手中。

（來源：真菌學與創新技術研究室）