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金针菇是世界第五大栽培食用菌，也是我国商业化栽培的食用菌，且总产量呈逐年上升的趋势。但其基础研究薄弱，严重制约着产量与质量的进一步提高。本研究利用担孢子菌株WT583的粉孢子为诱变材料，以紫外线为诱变剂，建立了金针菇突变体库。然后利用基因组测序与比对技术，对金针菇基因组紫外诱变DNA突变规律进行了分析，并对匍匐型菌丝突变株与粉孢子缺失突变株表型的分子机理进行了探索，为金针菇遗传学研究添加了新的内容，为进一步探索气生菌丝形态建成的机理和理解营养生长与无性生殖之间的关系奠定了分子基础。本研究主要研究结果如下：
1.紫外诱变可使金针菇产生丰富的突变
紫外诱变后，根据菌落表型筛选突变库菌株。突变库中具有丰富的突变表型，突变菌株的生长速度、菌落边缘整齐度及菌丝致密度均发生明显变化，另外，还鉴定到匍匐型菌丝突变株与粉孢子缺失突变株。紫外诱变在基因组中产生了丰富的基因突变。共检测出1293个有义突变基因，其中617个基因分布在33个GO条目中，430个基因分布在246个KEGG通路中，可见，突变基因的功能范围非常广泛。
2.突变位点在基因组范围内的分布呈非随机性
一方面，3707个突变位点只分布在22个contig上，且不同contig上每两个相邻突变位点的间距差别较大；另一方面，突变位点在同一contig上分布也是极不均匀的，有些片段区域中没有突变位点分布，另外一些片段区域存在密集分布的突变位点。
3.碱基背景对突变类型及突变频率具有重大影响
侧翼碱基对碱基替换具有重大影响。对于腺嘌呤，5`端碱基对其碱基替换的影响大小为T＞A＞C＞G，3`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为A＞T＞G＞C，对于胞嘧啶，5`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为T＞C＞A＞G，3`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为T＞C＞A＞G，即嘧啶碱基无论在3`端还是5`端，均利于胞嘧啶发生碱基替换。对于腺嘌呤，当3`端碱基为嘧啶碱基时，倾向于发生碱基颠换。
串联碱基共突变是另外一种紫外引起的特征性突变。本研究中，无论何种串联碱基组合，当两碱基发生共转换或3`端转换时，其突变频率最高。通过基因组比对检测到两个大片段DNA缺失事件，并以PCR进行了验证，缺失的DNA片段分别长739bp和291bp。
4.疏水蛋白基因下调表达是造成匍匐型菌丝突变表型的直接原因
对3株匍匐型菌丝突变株进行转录组分析，发现其3个Class I疏水蛋白基因表达量呈显著性下调。相对于出发菌株WT583，疏水蛋白转录本MSTRG.8862.1在突变株UV-70、UV-104和UV-128中表达量分别下降了2074、413和1523倍，可能为造成匍匐型菌丝表型的主效基因。对所鉴定的3个疏水蛋白上游启动子序列进行motif分析，发现3个基因上游均存在转录因子Ste12与Tec1的假定顺式作用元件。
5.G蛋白信号系统成员及细胞骨架蛋白系统可能与粉孢子形成相关
经过本地比对与基因功能注释，发现可能对粉孢子形成具有重要作用的突变基因多数为G蛋白信号系统调控下的MAPK信号通路成员。g12080、g727、g9280、g8648、g5191分别编码PAK类型蛋白激酶、Dbi家族鸟苷酸交换因子、MAPKKK、G蛋白α亚基与PKA家族激酶，均为G蛋白信号系统调控下的MAPK信号通路成员。另外，g7564、g2380、g470分别为动力蛋白调控因子、ClassⅠ肌球蛋白与真菌肌微管素等的编码基因，均为细胞骨架蛋白系统成员。
1.紫外诱变可使金针菇产生丰富的突变
紫外诱变后，根据菌落表型筛选突变库菌株。突变库中具有丰富的突变表型，突变菌株的生长速度、菌落边缘整齐度及菌丝致密度均发生明显变化，另外，还鉴定到匍匐型菌丝突变株与粉孢子缺失突变株。紫外诱变在基因组中产生了丰富的基因突变。共检测出1293个有义突变基因，其中617个基因分布在33个GO条目中，430个基因分布在246个KEGG通路中，可见，突变基因的功能范围非常广泛。
2.突变位点在基因组范围内的分布呈非随机性
一方面，3707个突变位点只分布在22个contig上，且不同contig上每两个相邻突变位点的间距差别较大；另一方面，突变位点在同一contig上分布也是极不均匀的，有些片段区域中没有突变位点分布，另外一些片段区域存在密集分布的突变位点。
3.碱基背景对突变类型及突变频率具有重大影响
侧翼碱基对碱基替换具有重大影响。对于腺嘌呤，5`端碱基对其碱基替换的影响大小为T＞A＞C＞G，3`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为A＞T＞G＞C，对于胞嘧啶，5`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为T＞C＞A＞G，3`端碱基对其碱基替换频率的影响大小为T＞C＞A＞G，即嘧啶碱基无论在3`端还是5`端，均利于胞嘧啶发生碱基替换。对于腺嘌呤，当3`端碱基为嘧啶碱基时，倾向于发生碱基颠换。
串联碱基共突变是另外一种紫外引起的特征性突变。本研究中，无论何种串联碱基组合，当两碱基发生共转换或3`端转换时，其突变频率最高。通过基因组比对检测到两个大片段DNA缺失事件，并以PCR进行了验证，缺失的DNA片段分别长739bp和291bp。
4.疏水蛋白基因下调表达是造成匍匐型菌丝突变表型的直接原因
对3株匍匐型菌丝突变株进行转录组分析，发现其3个Class I疏水蛋白基因表达量呈显著性下调。相对于出发菌株WT583，疏水蛋白转录本MSTRG.8862.1在突变株UV-70、UV-104和UV-128中表达量分别下降了2074、413和1523倍，可能为造成匍匐型菌丝表型的主效基因。对所鉴定的3个疏水蛋白上游启动子序列进行motif分析，发现3个基因上游均存在转录因子Ste12与Tec1的假定顺式作用元件。
5.G蛋白信号系统成员及细胞骨架蛋白系统可能与粉孢子形成相关
经过本地比对与基因功能注释，发现可能对粉孢子形成具有重要作用的突变基因多数为G蛋白信号系统调控下的MAPK信号通路成员。g12080、g727、g9280、g8648、g5191分别编码PAK类型蛋白激酶、Dbi家族鸟苷酸交换因子、MAPKKK、G蛋白α亚基与PKA家族激酶，均为G蛋白信号系统调控下的MAPK信号通路成员。另外，g7564、g2380、g470分别为动力蛋白调控因子、ClassⅠ肌球蛋白与真菌肌微管素等的编码基因，均为细胞骨架蛋白系统成员。