科学家揭开冬虫夏草适应高原生长的秘密，相关研究成果近日发表在国际刊物《科学报告》上。该研究对促进冬虫夏草珍贵野生资源的遗传保护、加快其人工栽培具有重要意义。

冬虫夏草菌是一种常年生活在青藏高原高海拔环境下的子囊真菌，侵染了青藏高原高山草甸土中的蝠蛾昆虫幼虫而形成的菌虫复合体，常被称为“冬虫夏草”。在中国，冬虫夏草是名贵中药材，与人参和鹿茸并称为“中药三宝”，具有较高的药用和科研价值。

“然而，其人工栽培至今尚未完全取得成功，究其原因是由于人们对冬虫夏草菌在侵染宿主过程中的真菌致病性、高海拔生态环境适应性及其背后的遗传基础认识不足。”论文通讯作者、中国科学院昆明植物研究所高立志研究员说。

中美研究人员采用杂合组装的策略，获得约116.42万个碱基对的冬虫夏草菌高质量参考基因组图谱，注释得到了7939个蛋白编码基因，比较之前发表的基因组草图，该研究获得了完整的参考基因组图谱，为从基因组水平上解析冬虫夏草菌的真菌致病性、高海拔生态适应及其群体遗传学等研究夯实了基础。

研究发现，伴随着青藏高原的抬升，冬虫夏草菌基因组相比于其他低海拔近缘物种（如蛹虫草等）变得异常庞大；有趣的是，与其基因组变大形成鲜明反差的是，冬虫夏草菌的蛋白编码基因却发生快速丢失，致使其蛋白编码基因的编码区在进化过程中被剧烈压缩。冬虫夏草菌表现出的这种特性，可能是对高海拔环境变化的重要响应，也是造成其具有极高宿主专一性的原因。

研究还发现，与抗低温密切相关的功能基因在冬虫夏草菌中大量扩增，这可能有助于冬虫夏草菌增强自身的抗寒性，以便在青藏高原极端复杂的环境下生存。

“此外，我们的研究支持和证实了冬虫夏草菌是一种同宗交配型真菌。”高立志解释说，在冬虫夏草菌的进化过程中，交配系统经历过多次由同宗-异宗-同宗的转换，并最终固定为同宗，“众所周知，青藏高原生物种类稀少，冬虫夏草菌的这种同宗交配方式，可能有助于其在青藏高原高海拔环境中快速、低成本地进行有性生殖和繁衍后代。”