综述：多组学技术推动食用菌产业：从基因组辅助菌株开发到代谢组指导的采后保鲜

这篇综述系统阐述了多组学技术（基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学）如何革新食用菌产业，涵盖菌株改良、栽培优化及采后保鲜。通过整合组学数据（如CRISPR-Cas9基因编辑、代谢网络建模），揭示了关键代谢通路（如β-1,3-葡聚糖合成、ganoderic acid三萜类生物合成）与调控机制，为提升食用菌产量、品质及药用价值提供了数据驱动策略。

　　

多组学技术推动食用菌产业：从基因组辅助菌株开发到代谢组指导的采后保鲜

1. 引言

食用菌作为全球重要的食物和生物活性物质来源，其产业价值预计2033年将突破504亿美元。然而，高水分含量、易腐性及传统栽培方法的局限性制约了其潜力。多组学技术通过解析分子机制，为食用菌产业提供了从菌株开发到采后管理的系统性解决方案。

2. 组学技术：真菌生物学的定制化工具

基因组学：高通量测序技术（如Illumina、PacBio）已构建多个食用菌染色体级基因组（如双孢蘑菇Agaricus bisporus、灵芝Ganoderma lucidum），但注释和功能验证仍是瓶颈。
转录组学：RNA-Seq揭示了光调控（如蓝光诱导香菇Lentinula edodes色素合成）和发育相关基因网络（如孢子形成期碳水化合物代谢基因高表达）。
蛋白质组学：质谱技术鉴定到CO₂胁迫下平菇Pleurotus ostreatus的碳代谢蛋白变化，但翻译后修饰（PTMs）研究仍不足。
代谢组学：LC-MS/GC-MS发现低温贮藏中氨基酸（如谷氨酸）和抗氧化代谢物（如3,4-二羟基苯甲醛）是品质关键标志物。

3. 基因组解码：菌株开发与进化洞察

功能基因组学：CRISPR-Cas9编辑灵芝cyp5150l8基因使三萜含量降低至0.01-5.56 mg/g DW，证实其合成调控作用。
比较基因组学：香菇超高清遗传图谱定位了子实体性状相关QTL，而羊肚菌Morchella与土壤微生物（如固氮菌）的互作关联产量提升。

4. 发育与代谢的动态调控

转录组分析：杏鲍菇P. eryngii低温胁迫下海藻糖合成酶基因上调，增强耐热性。
蛋白质组分析：糙皮侧耳P. ostreatus高CO₂下应激蛋白表达改变，导致菌柄畸形。
代谢组整合：竹荪Dictyophora indusiata菌盖中Dendronobilin I-iso1含量仅为菌托的1/10，指导组织特异性利用。

5. 组学驱动的栽培优化

栽培条件：基于转录组筛选碳源（木聚糖/淀粉提升Phlebopus portentosus生长效率）。
微生物互作：双孢蘑菇病害（如湿泡病Mycogone perniciosa）的病原基因组解析，及土壤微生物组（如Pseudomonas）促氮循环的机制。

6. 采后生理与保鲜策略

机制解析：草菇Volvariella volvacea低温自溶中UBEV2酶活性被抑制剂L345-0044抑制73.2%，延缓腐败。
技术应用：纳米复合材料包装维持双孢蘑菇酪氨酸酶抑制物浓度，而L-半胱氨酸处理通过调控ROS代谢延长货架期。

7. 未来挑战与系统视角

需建立标准化食用菌组学数据库（如整合BUSCO评估的基因组完整性），并开发机器学习模型预测代谢流（如ganoderic acid合成限速步骤）。微生物组与宿主互作的meta-omics研究将是突破采后管理的关键。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）