这种真菌有17000多种性别！

研究人员3月31日在《pLOS Genetics》杂志上报告说，一些常见的蘑菇可能有17000多种性别。这项工作可以帮助我们更好地理解有性生殖的进化，也展示了基因组测序的日益强大的力量。

长期以来，科学家们一直怀疑某些种类的真菌具有数千甚至数万种生物性别，但这项新研究使用了最前沿的基因工具，证实了Trichaptum蘑菇具有极端的性别多样性。

杜克大学(Duke University)的遗传学家、传染病专家约瑟夫·海特曼(Joseph Heitman)说:“DNA测序的进展速度令人难以置信。”海特曼没有参与这项研究，但此前曾研究过真菌的交配策略。“即使是在五年前，这种研究的成本和时间都令人望而却步。”

Trichaptum是一种木质的板状蘑菇，通常生长在北半球较冷地区的树木和伐木上。“我认为它们很漂亮，但不是很漂亮，”奥斯陆大学的真菌生物学家Inger Skrede和该论文的合著者说。当然，选择真菌并不是因为它们的外表。国际研究小组决定对这个属的物种进行研究，因为科学家之前已经对它们进行了研究，它们很容易在实验室中生长。

总的来说，科学家们从三种Trichaptum物种的180个标本；有些是他们自己收集的，而另一些则是从世界各地的同事那里寄来的（可以用普通邮件寄）。他们从每一种真菌菌株中采集孢子，然后在琼脂平板上单独培养数周，以便对其DNA进行分析，并将其与其他样本中生长的孢子配对，以确定它们是否杂交。

之前的研究表明，这些蘑菇的性别由基因组中的两个区域控制，即MATA和MATB，每个区域都有许多不同的可能等位基因。要想让潜在伴侣和谐相处，这两个区域必须与潜在伴侣不同。

这种多样性阻碍了测序工作。许多不同的等位基因使得设计引物几乎是不可能的，阻碍了使用更便宜的、有针对性的测序方法。这一障碍意味着，想要对这些真菌进行测序的研究人员需要依靠所谓的新一代短读基因组测序技术——考虑到个体数量和测序深度需要确保准确性，这种方法过于昂贵。

然而现在，新一代技术成本的降低使得对如此多的个体进行测序成为可能。Skrede和她的团队能够使用更新的长读测序来生成高质量的基因组，作为短读精确组装的支架。这些方法的结合使研究人员能够精确地确定MATA和MATB基因区域的哪些部分对性别决定重要，并计算这两个区域不同的相关变异的数量。把所有这些放在一起，研究小组发现，在这些不起眼的陆架真菌中，可能有惊人的17550种不同组合可供选择。

为什么任何生物都需要如此多的性变异仍然是一个悬而未决的问题，这可能与蘑菇的固结生活方式有关:两个不同的基因区域的差异使得同一个蘑菇释放的孢子成功结合的可能性降低，从而降低了近亲繁殖的几率。

此外，有这么多的变种可以选择，使得任何给定的邻居更有可能在性方面兼容——高达98%的几率，这可能有助于物种的长期生存。“当条件发生变化时，你会想要产生这种基因变异，”研究作者、遗传学家David peris说，“因为它可以作为适应的素材。”

荷兰瓦赫宁根大学的进化生物学家Duur Aanen说，这项研究是平衡选择的一个很好的例子，这种现象是进化中对稀有等位基因的偏好导致了更高水平的杂合，他正在考虑在他的种群遗传学课程中使用它。

然而，没有参与这项研究的Aanen也指出，有一个大问题，研究这个系统的科学家都无法完全回答:虽然多样性可能有所帮助，但为什么要把它推到如此极端?“如果你有100个等位基因，你已经有了相当多的兼容性，”Aanen说。“101有什么好处?”