Collaborative Research: Functional and evolutionary bases of substrate-specificity in wood-decaying basidiomycetes

合作研究:木材腐烂担子菌底物特异性的功能和进化基础

基本信息

  • 批准号:
    1456777
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27.51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-04-01 至 2020-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Wood (lignocellulose) is one of the most abundant carbon pools in terrestrial ecosystems. Fungal decomposition of wood is a critical component of the carbon cycle, impacts soil productivity, and has the potential to be exploited in the production of biofuels and other 'green' technologies. The major wood-decaying fungi are mushroom-forming (Agaricomycetes). The physical characteristics and chemical composition of wood vary among plant species, and most wood-decaying Agaricomycetes have characteristic wood substrate ranges. However, it is not understood why individual species of wood decaying fungi tend to occur on specific plant hosts. This project will investigate the mechanisms of substrate specificity and substrate switching in wood-decaying Agaricomycetes using a combination of analyses of genes expressed during decay, and physical and chemical characterization of the decay process. Fungal enzymes that are involved in wood decay or degradation have potential applications in emerging bioprocesses, such as energy-related bioconversions, including biofuel production, and bioremediation. Enhanced understanding of the mechanisms that allow different species of fungi to exploit particular wood substrates could help guide development of genetic resources that could be used for such applied purposes. This project will support one Postdoctoral Fellow and two graduate students, and will provide training to undergraduates at three collaborating academic institutions in the US. To bring information about fungi and wood decomposition to a wide audience, this project will create interactive exhibits and develop accompanying public programs at the Worcester EcoTarium (http://www.ecotarium.org/), a science and nature museum which serves over 140,000 visitors annually including large numbers of students from regional public schools. Exhibits will illustrate fungal diversity, the decay process, and the role of fungi in the carbon cycle.The proposed research will focus on four species of Agaricomycetes (with distinct substrate preferences) with available genome sequences. The fungi will be cultured on solid wafers of four different tree species (two conifers and two hardwoods). Transcriptome profiling will be performed with the Illumina HiSeq 2000 platform, focusing on genes encoding enzymes known or suspected to be involved in wood decay, as well as co-expressed genes of unknown function. Phylogenomic analyses will make use of all available genomes of wood-decaying Agaricomycetes, focusing on gene families that are likely to play a role in decay, as informed by expression profiles. Physical and chemical characteristics of decay will be addressed using microscopy, mass spectrometry, and chemical analyses of colonized substrates. The proposed research is a collaboration between researchers with expertise in fungal systematics and molecular evolution, wood decay and forest products pathology, fungal genomics, and genetics and biochemistry of decay systems. This project will capitalize on recent advances in genomics of wood-decaying basidiomycetes. It will provide insight into the functioning and evolution of fungi in forest ecosystems, and create a framework for future studies aimed at understanding the specific plant-derived compounds that affect expression of particular fungal genes.
木材(木质纤维素)是陆地生态系统中最丰富的碳库之一。真菌对木材的分解是碳循环的一个关键组成部分,影响土壤生产力,并且有可能被用于生产生物燃料和其他“绿色”技术。主要的木材腐烂真菌是蘑菇形成(木链菌)。木材的物理特性和化学成分因植物种类而异,大多数木材腐烂菌类都有其特有的木材基质范围。然而,目前还不清楚为什么单个种类的木材腐烂真菌倾向于发生在特定的植物宿主上。本项目将通过对木材腐烂过程中表达的基因分析和腐烂过程的物理和化学特征的结合,研究木材腐烂真菌的底物特异性和底物转换机制。参与木材腐烂或降解的真菌酶在新兴生物过程中具有潜在的应用,例如与能源相关的生物转化,包括生物燃料生产和生物修复。加强对不同种类真菌利用特定木材基质的机制的了解,有助于指导可用于此类应用目的的遗传资源的开发。该项目将资助一名博士后和两名研究生,并为美国三家合作学术机构的本科生提供培训。为了向广大观众提供有关真菌和木材分解的信息,该项目将在伍斯特生态博物馆(http://www.ecotarium.org/)创建互动展览,并开发配套的公共项目。伍斯特生态博物馆是一个科学和自然博物馆,每年接待超过14万名游客,其中包括大量来自地区公立学校的学生。展品将说明真菌的多样性,腐烂过程,以及真菌在碳循环中的作用。提出的研究将集中在四种真菌(具有不同的底物偏好)与可用的基因组序列。真菌将在四种不同树种(两种针叶树和两种硬木)的固体晶片上培养。转录组分析将使用Illumina HiSeq 2000平台进行,重点是编码已知或疑似参与木材腐烂的酶的基因,以及功能未知的共表达基因。系统基因组学分析将利用木材腐烂真菌的所有可用基因组,重点关注根据表达谱可能在腐烂中发挥作用的基因家族。物理和化学特性的衰变将解决使用显微镜,质谱,和定植底物的化学分析。拟议的研究是由真菌系统学和分子进化、木材腐烂和林产品病理学、真菌基因组学以及腐烂系统的遗传学和生物化学方面的专家合作进行的。该项目将利用木材腐烂担子菌基因组学的最新进展。它将提供对森林生态系统中真菌的功能和进化的深入了解,并为未来的研究创造一个框架,旨在了解影响特定真菌基因表达的特定植物源化合物。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Hibbett其他文献

11種の白色および褐色腐朽Polyporalesのゲノムおよびセクレトーム解析
11种白腐病和褐腐多孔菌的基因组和分泌组分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    堀千明;Jill Gaskel;五十嵐圭日子;鮫島正浩;David Hibbett;Bemard Henrissat;Dan Cullen
  • 通讯作者:
    Dan Cullen
プランクスケールを越えた領域でのヒッグスポテンシャル
希格斯粒子的潜力超越普朗克尺度
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chiaki Hori;Kiyohiko Igarashi;Masahiro Samejima;David Hibbett;Bernard Henrissat and Dan Cullen;濱田雄太
  • 通讯作者:
    濱田雄太
誘導木の効率よい列挙
诱导树的高效枚举
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chiaki Hori;Kiyohiko Igarashi;Masahiro Samejima;David Hibbett;Bernard Henrissat and Dan Cullen;濱田雄太;和佐州洋
  • 通讯作者:
    和佐州洋
真菌類のCOS分解に関する生理学的および進化系統学的観点からの新たな知見
从生理和进化系统发育角度探讨真菌中 COS 分解的新发现
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    飯塚瑠翔;吉田誠;服部祥平;片山葉子;大津巌生;David Hibbett
  • 通讯作者:
    David Hibbett
第73回日本木材学会大会(福岡大会)
第73届日本木材学会会议(福冈会议)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    飯塚瑠翔;吉田誠;服部祥平;片山葉子;大津巌生;David Hibbett
  • 通讯作者:
    David Hibbett

David Hibbett的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Hibbett', 18)}}的其他基金

How the mushroom lost its gills: phylogenomics and population genetics of a morphological innovation in the fungal genus Lentinus
蘑菇如何失去鳃:香菇属真菌形态创新的系统基因组学和群体遗传学
  • 批准号:
    2333266
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
OPUS: Phylogenetic synthesis of the mushroom group, Agaricomycotina
OPUS:蘑菇类群伞菌亚门的系统发育合成
  • 批准号:
    1655303
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Evolution of fruiting body forms in the mushroom-forming Fungi (Agaricomycetes): a comparative phylogenetic, phylogenomic, and developmental approach
蘑菇形成真菌(伞形孢菌)子实体形式的进化:比较系统发育、系统发育和发育方法
  • 批准号:
    1456588
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative research: Automated and community-driven synthesis of the tree of life
合作研究:自动化和社区驱动的生命之树合成
  • 批准号:
    1208719
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MSB/PEET: PolyPEET: Enhancing taxonomic expertise in the Polyporales
MSB/PEET:PolyPEET:增强多孔菌目分类学专业知识
  • 批准号:
    0933081
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Fungal Life History Strategies & Evolution: Insights from Isotopic Measurements and Phylogenetic Analysis
合作研究:真菌生活史策略
  • 批准号:
    0843278
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: AFTOL: Resolving the Evolutionary History of the Fungi
合作研究:AFTOL:解析真菌的进化史
  • 批准号:
    0732968
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Dissertation Research: Phylogeny and Functional Evolution of High Affinity Nitrate Transporters in Fungi
论文研究:真菌中高亲和力硝酸盐转运蛋白的系统发育和功能进化
  • 批准号:
    0608017
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Dissertation Research: Phylogeny, Taxonomy and Ecology of Calostoma (Boletales, Basidiomycetes)
论文研究: Calostoma(牛肝菌目、担子菌纲)的系统发育、分类学和生态学
  • 批准号:
    0508716
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Acquisition of a High Performance Parallel Computing Cluster for the Departments of Biology, Chemistry, Physics, and Mathematics and Computer Science at Clark University
为克拉克大学生物、化学、物理、数学和计算机科学系采购高性能并行计算集群
  • 批准号:
    0320875
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: BoCP-Implementation: Alpine plants as a model system for biodiversity dynamics in a warming world: Integrating genetic, functional, and community approaches
合作研究:BoCP-实施:高山植物作为变暖世界中生物多样性动态的模型系统:整合遗传、功能和社区方法
  • 批准号:
    2326020
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: BoCP-Implementation: Alpine plants as a model system for biodiversity dynamics in a warming world: Integrating genetic, functional, and community approaches
合作研究:BoCP-实施:高山植物作为变暖世界中生物多样性动态的模型系统:整合遗传、功能和社区方法
  • 批准号:
    2326021
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRA: A functional model of soil organic matter composition at continental scale
合作研究:MRA:大陆尺度土壤有机质组成的功能模型
  • 批准号:
    2307253
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRA: A functional model of soil organic matter composition at continental scale
合作研究:MRA:大陆尺度土壤有机质组成的功能模型
  • 批准号:
    2307251
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRA: A functional model of soil organic matter composition at continental scale
合作研究:MRA:大陆尺度土壤有机质组成的功能模型
  • 批准号:
    2307252
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Linking carbon preferences and competition to predict and test patterns of functional diversity in soil microbial communities
合作研究:将碳偏好和竞争联系起来,预测和测试土壤微生物群落功能多样性的模式
  • 批准号:
    2312302
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRA: A functional model of soil organic matter composition at continental scale
合作研究:MRA:大陆尺度土壤有机质组成的功能模型
  • 批准号:
    2307254
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Metabolic Bet-Hedging as a mechanism for the maintenance of functional diversity in tree-ectomycorrhizal mutualisms
合作研究:代谢下注对冲作为维持树外生菌根互利共生功能多样性的机制
  • 批准号:
    2316522
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Molecular Mechanisms Underlying Repeated Evolution: Integrating Micro- and Macroevolutionary Analyses and Functional Genomics
合作研究:重复进化的分子机制:整合微观和宏观进化分析和功能基因组学
  • 批准号:
    2316783
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: DMREF: Multi-material digital light processing of functional polymers
合作研究:DMREF:功能聚合物的多材料数字光处理
  • 批准号:
    2323715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了