科技日报记者 吴纯新 通讯员 张惠雯
3月24日，记者从中国农科院油料所获悉，该所李培武院士团队取得了一项重要研究进展，系统揭示了环境与进化因素驱动黄曲霉系统发育地理分化与代谢多样性形成机制，为真菌毒素污染风险预测与精准防控提供了重要理论基础。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。
据介绍，黄曲霉毒素主要由黄曲霉等真菌产生，具有致癌、致畸、致突变、免疫抑制和肝毒性等危害，与肝癌发生密切相关，其污染范围涉及110多种食品及原料，包括花生、玉米、大米等农产品，严重威胁粮食安全和公众健康。
近年来，随着全球气候变化加剧，真菌分布范围不断扩展，毒素污染风险持续上升，然而不同地区的黄曲霉菌株产毒能力差异显著，其形成机制长期缺乏系统认知，制约了毒素污染的精准预测与有效防控。
为此，团队整合了全球四大洲1052株黄曲霉菌株资源，构建世界规模最大的黄曲霉菌多组学数据集，并开展系统发育、基因组学、代谢组学及环境关联分析。
研究发现，黄曲霉菌株产毒力与遗传分化紧密关联，黄曲霉种群系统发育存在显著的地理分化特征，高产毒菌株主要富集于低纬度高温高湿区域；菌株产毒力差异并非主要由生物合成基因簇决定，而是由调控基因变异及初级代谢通路重编程主导，温度、湿度、土壤性质等环境因素通过选择关键调控通路驱动代谢表型演化，进而影响菌株产毒能力。研究还发现部分低产毒亚群可产生其他类型真菌毒素，说明传统基于非产毒菌的生物防控策略存在潜在风险。
据悉，该研究深化了对真菌环境适应与代谢演化的认识，突破了传统以生物合成基因簇为核心的认知框架，为研究针对不同区域环境特征真菌毒素、具有广适性的精准防控技术如ARC生物耦合技术等提供了关键理论支撑，对保障粮食安全和食品安全具有重要意义。
（受访单位供图）
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