近日，我院食用菌遗传机制解析和应用创新团队应邀在Cell出版社旗下子刊Trends in Biotechnology（一区，TOP， IF= 21.942）上发表了合成生物学助推蘑菇类大型真菌产业升级《Harnessing synthetic biology for mushroom farming》的生物技术论文（全文链接https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(22)00272-4）。该论文总结了近年来食用菌传统产业及新型应用的现状和问题，提出了利用合成生物学理念和技术助推食用菌产业升级的策略。

食用菌等大型真菌在物质循环中除了扮演“分解者”的角色外，还是利用农林废弃物、变废为宝的重要 “生产者”。在农业循环经济中，食用菌栽培起着重要的核心纽带作用。然而，底物利用率低、生长速度慢、能耗高等问题制约了食用菌低碳农业循环经济模式的推广。同时，菌物蛋白、菌丝体材料等基于大型真菌的新型应用领域，也存在着和食用菌栽培类似的问题。这些问题主要由于现阶段的各类应用均基于食用菌等大型真菌的天然属性，缺乏高效精准的菌种遗传改造手段。

合成生物学旨在创建新的生物元件、设备和系统，或者重新设计改造自然界中已有的生命系统。因此，食用菌合成生物学是解决上述问题的最佳手段。合成生物学策略除促进食用菌精准育种、优化食用菌生长等特性外，还可以挖掘食用菌等大型真菌中多种多样的生物元件，包括利用农林废弃物的糖基水解酶类、合成高值天然药物活性分子的合成基因簇、响应逆境的调控因子等；真菌本身还可以为合成生物学提供能够利用农林废弃物且具有拮抗复杂生境的底盘细胞。利用蛹虫草、灵芝等食药用菌除能够合成多种药物外，还可以开发基于食药用菌的高附加值细胞工厂。通过发展食用菌合成生物学，能够显著促进食用菌产业在“碳中和”目标下的健康发展，率先在农业生产中真正实现低碳的农业循环经济新模式，创造出高经济价值的食用菌未来产业，对我国粮食安全和生态安全具有重大意义。

上海市农业科学院为该论文第一完成单位，食用菌研究所食用菌遗传机制解析和应用创新团队首席专家邹根研究员为第一作者，中国工程院、丹麦技术科学院、丹麦皇家文理院、瑞典皇家工程科学院院士、瑞典皇家科学院院士、美国国家工程院、美国国家科学院、美国微生物科学院、美国医学与生物工程院外籍院士Jens Nielsen教授，以及郑州大学魏勇军副教授共同参与了研究。该研究得到国家自然基金、中瑞国际交流合作、上海市农科院卓越团队专项计划（沪农科卓2022014）等项目资助。