誤食毒蘑菇致人死亡的事件時有發生，但同時毒蘑菇也是重要藥物和功能分子的來源。中國科學院昆明植物研究所的科研人員近期在破解鵝膏環肽毒素合成機制研究中取得重要進展，《美國國家科學院院刊》全文發表了這一成果。

“生活中，絕大部分誤食中毒致死案例是由鵝膏屬真菌引發的，其毒素為鵝膏環肽，但鵝膏環肽毒素并非鵝膏屬真菌獨有。”論文第一作者和共同通訊作者、昆明植物研究所副研究員羅宏介紹，在與鵝膏屬真菌親緣關系很遠的環柄菇屬和盔孢傘屬蘑菇中，也能產生這類毒素。

羅宏等人研究發現了與鵝膏環肽毒素合成相關的兩個新的關鍵基因，二者為不同的加氧酶，負責在鵝膏環肽毒素的關鍵位點引入氧原子。若缺少這些氧原子，毒素的活性將下降1000倍以上。這一發現將已知毒素合成基因從原來的2個增加到了4個，讓人們對鵝膏環肽毒素生源合成途徑有了更深的認識。

研究團隊通過建立目前全球唯一的劇毒鵝膏基因組平臺，構建了鵝膏屬、盔孢傘屬和環柄菇屬中13個劇毒物種的基因組數據庫，完整解析了鵝膏環肽毒素生源合成途徑在蘑菇目中的整體架構。他們發現在這3個屬中，產生鵝膏環肽毒素的遺傳學基礎是一致的，均由相似的基因控制。

但令人吃驚的是，在進化長河中，三屬蘑菇毒素合成的能力卻大相徑庭。在木腐生的盔孢傘屬真菌中，僅有1個毒素前體基因；在土壤腐生的環柄菇屬真菌中，有約10種毒素前體基因；而在菌根共生的鵝膏屬真菌中，MSDIN前體基因家族顯著擴張，甚至還產生了新的毒素修飾基因，可將環肽數目擴大數十倍，因此鵝膏屬真菌實際產毒能力是盔孢傘屬真菌和環柄菇屬真菌的成千上萬倍。

“可能受到不同生理和生態壓力的影響，三者各自朝不同的方向進化，最終形成了迥異的命運。”羅宏說，鵝膏屬真菌是其中的佼佼者，其鵝膏環肽毒素生源合成途徑產生了眾多創新，產毒能力巨幅提升，成為了當之無愧的“最毒蘑菇”。

來源|科技日報