小染色体（Mini-chromosomes）也称B染色体或附属染色体（Accessory chromosomes），是种群中某些个体存在的一种特殊染色体。据报道在3000多个植物、动物和真菌物种中都发现B染色体存在。一般认为B染色体富含效应蛋白和次生代谢基因簇，这些特性与真菌致病性有关，然而每条B染色体执行的功能可能不同。目前，B染色体如何调控真菌营养方式以及植物-真菌的相互关系仍不清楚。

为破译上述科学问题，中国林科院亚林所林业微生物研究团队以前期从树木根系分离鉴定出一种新颖内生真菌Stagonosporopsis rhizophilae sp. nov.为材料，发现2个菌株（16W和16B）表现出明显的表型与生理差异，且对苗木的生长和根系发育调控能力也迥异。基于染色体级别的基因组组装结果，发现16W含有1条长度约0.6 M的B染色体。为了明确B染色体可能扮演的生物学功能，对含有B染色体的16W、人工创制的B染色体缺失突变体D16W以及自然缺失B染色体的16B进行体外测试、接种试验、转录组及染色质可及性测序分析，结果表明： 1）B染色体对提高16W的环境适应性尤为重要； 2）B染色体缺失将D16W和16B转变成有益的根系深色有隔内生真菌（DSEs），且促生效应具有宿主广谱性特征 3）B染色体缺失导致生长素与黑色素合成相关基因表达量显著上调； 4）缺失B染色体降低了基因组水平的染色质可及性，但深层次机理仍值得探索。

总之，本研究表明B染色体对于调控多种植物-真菌共生关系具有重要作用，B染色体的缺失将弱致病性的S. rhizophilae菌株转变成有益真菌，为科学认知植物-真菌共生的维持和打破提供了新的见解。研究成果发表在植物学主流期刊Plant Communications。实验室韦焕深（已毕业硕士研究生，目前在西南大学攻读博士学位）、研究实习员李忠风和博士生张宇薇为共同第一作者。

同时，研究团队前期还发现，N素形态也是调控“树木-真菌共生维持和打破”的关键土壤要素。研究结果发表在生物学领域主流期刊Current Biology。论文发表后，综述期刊Trends in Microbiology 编辑邀请团队撰写植物-真菌共生系统中的N/P 感知机制的评论文章。该成果主要对于多种植物-土壤真菌共生系统是如何感知低P低N进行了比较分析，阐述了引发磷饥饿（PSR）和氮饥饿（NSR）反应的关键信号通路以及下游的转运体组是如何通过菌丝途径实现养分高效吸收和运输的。此外，该评论还强调了土壤肥料管理、高效微生物制剂开发和共生系统的定向分子改良在可持续农林业发展中的重要意义。实验室博士研究生张宇薇和中科院分子植物卓越创新中心的冯欢博士为共同第一作者。

研究工作得到了国家重点研发计划“林业种质资源培育与质量提升”重点专项“人工林目标性状定向培育理论基础（青年科学家项目）”（2022YFD2201900）子任务和国家自然科学基金优秀青年项目“森林土壤微生物”（31722014）的资助。科技部引智专家（Eva H. Stukenbrock）、亚林所客座研究员（Francis Martin）和林木生物技术学科群跟踪专家王二涛研究员对上述两项工作给予重要指导与帮助。（张宇薇 彭龙 袁志林）

  来源：中国林科院