蓝藻的爆发会严重影响水体环境和水产养殖业,蓝藻释放的毒素会对水生生物以及人类的健康造成重大威胁。近年来发现了一种新型真菌降解蓝藻模式,菌丝体可以通过包裹藻细胞的方式在短期内消除藻细胞,水体变的澄清透明。但是,对于这种新型的真菌噬藻分子机制仍了解较少。本研究利用两株高效消除蓝藻的真菌云芝F21a（Trametes versicolor）和烟管菌T1（Bjerkandera adusta）为供试菌,对多个消除蓝藻时间段的样品分别进行转录组测序,找到差异基因并进行GO、KEGG富集分析,通过对比分析云芝F21a和烟管菌T1在噬藻过程中起主导作用的关键代谢通路以及主要分解酶基因种类和表达量差异,利用酶活测定和体外添加工业纯品酶对结果加以验证。主要结果如下:1.真菌云芝F21a与蓝藻同培养时,共培养30 h后可以消除几乎所有的蓝藻细胞,而烟管菌T1消除同样量的蓝藻大约需要48 h,再次验证云芝F21a消除蓝藻的能力高于烟管菌T1。云芝F21a与蓝藻共培养样品（实验组）及纯菌膜（对照组）分别选取0 h、6 h、12 h和30 h,烟管菌T1选取0 h、6 h、12 h、24 h和48 h,每个时间段各2个生物学重复共36个样品的真菌菌膜进行转录组测序,获得了大量基因片段序列。2.原始数据经清理后,云芝F21a的clean reads大约有68%-73%可以回帖到参考基因组上,实验组与对照组相比,差异基因的数量随着共培养时间的延长逐渐变多;实验组中,与0 h样品相比,6 h、12 h和30 h分别检测到1091,1038和1019个差异基因,其中,约一半的基因表达上调。烟管菌T1大约有69%-81%可以回帖到参考基因组上;实验组中,相对于0 h样品,6 h、12 h、24 h和48 h分别有444,555,568和647个基因的显著上调,660,817,796和929个基因显著下调。3.GO term富集分析可以看出,两株真菌显著差异的基因基本相似。在分子功能层面,主要与水解、转运、氧化还原等有关;生物过程层面主要与一些海藻糖代谢以及几种氨基酸的生物合成有关;细胞成分层面,主要与有细胞膜、核糖体等有关。KEGG pathway显示云芝真菌的差异基因主要与氨基酸代谢、半乳糖代谢等一些代谢途径以及遗传信息加工有关。烟管菌富集到的代谢途径较少,主要有蔗糖和淀粉代谢、碳代谢等有关。通过富集结果可以看出,真菌通过各种分解酶降解蓝藻细胞的各个成分,经过真菌细胞内的多种代谢途径产生能量及小分子中间产物,然后利用有机酸生物合成代谢、氨基酸的生物合成等合成代谢转变成真菌自身生长发育所需要的化合物。4.云芝基因组经生物信息学分析鉴定出312个水解酶家族的基因,其中,有249个利用转录组可检测到表达。烟管菌的转录组基因注释得到201个CAZymes基因。云芝与烟管菌转录组共有的差异表达的水解酶家族有28个,两株真菌的显著差异的分解酶基因共表达热图都显示葡聚糖酶、葡糖苷酶、蛋白酶等分解酶以及海藻酸裂解酶等表达量较高。云芝真菌酶活测定结果显示实验组中β-葡聚糖和软骨素酶活性明显高于对照组,α-葡糖苷酶活性整体上实验组略高于对照组。5.通过试验观察不同浓度的纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶对蓝藻细胞的影响,结果表明,不同的酶消除蓝藻的效果不同,降解需要的时间各不相同,其中,以胃蛋白酶效果最好。综合分析推测,真菌消除蓝藻是一个复杂的过程,需要多种酶协同起作用,纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、蛋白酶可能在真菌噬藻过程中扮演重要角色。