丝状真菌，尤其是曲霉属（Aspergillus）真菌，因其能分泌丰富的木质纤维素酶类，被视为重要的木质纤维素酶制剂来源。然而对曲霉属木质纤维素酶系进化及其在不同生物质底物中表达调控机制的理解仍有待阐明。

我院微生物生理代谢与绿色发酵团队，针对一株高效降解木质纤维素的烟曲霉（Aspergillus fumigatus）XC6，通过系统发育基因组学、比较基因组学及定量分泌蛋白质组学等技术，阐明了其木质纤维素降解酶系组成、进化及其响应不同生物质底物的特异性表达调控规律，研究成果以题为“Genomic and secretomic profiling of Aspergillus fumigatus XC6 reveals an expanded lignocellulolytic repertoire and substrate-specific expression patterns for biomass degradation”发表于农林科学领域国际知名一区TOP期刊《Industrial Crops & Products》。在读硕士研究生覃榆江、博士研究生黄佳和硕士研究生周自璐为共同第一作者，马江山副教授和刘高强教授为通讯作者。该研究得到湖湘青年英才（2022RC1153）、湖南省自然科学基金（2024JJ5633）和湖南省科技创新团队项目（2021RC4063）等项目的支持与资助。

主要结果简介：

1.比较基因组学和系统发育基因组学揭示了烟曲霉XC6庞大且扩张的木质纤维素降解酶系， 该菌基因组含658个碳水化合物活性酶（CAZymes）基因，数量居曲霉菌属首位。该菌17个木质纤维素降解酶基因家族均经历了显著的扩张，其中乙酰木聚糖酯酶（CE1家族）扩张至25个，远高于比较菌株（图1）。

▲图1 烟曲霉XC6系统发育基因组学与比较基因组学解析

2.定量分泌蛋白质组学及生化分析揭示了烟曲霉XC6木质纤维素降解酶响应底物特异性的表达模式，该菌根据不同生物质木质纤维素结构特点定制表达分泌木质纤维素降解酶系，实现对不同生物质的高效利用（图2）。

▲图2 定量分泌蛋白质组解析烟曲霉XC6在不同生物质中木质纤维素酶类表达

3、生物质酶解糖化分析显示烟曲霉XC6木质纤维素降解酶系对不同生物质底物的高效糖化能力，不同生物质诱导的该菌分泌组对该生物质底物糖化效果最好，其中，水稻​秸秆诱导的分泌组对该底物糖化得率最高，达到176.25 mg/gds（图3）。

▲图3 烟曲霉XC6分泌蛋白质对不同生物质的糖化率

    【全文链接】https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121469