粗糙脉孢菌(Neurospora crassa 此处应是斜体)又名红色面包霉,是属于子囊菌门的一种真菌,与我们日常用的酵母亲缘关系很近。在发霉的玉米轴上的橘红色粉末就是它们无性生殖分生的孢子了。子囊菌门这个门的主要特点就是有性生殖下产生的孢子是子囊孢子。别看这种小小的真菌不起眼,人家好歹也帮忙获得过诺贝尔奖呢!

比德尔因对其相关研究在1958年获得诺贝尔生理学及医学奖
粗糙脉孢菌的优点就在于其子囊孢子是线性排列的而不像酵母菌的是乱排的,并且他的孢子在孢子囊中的排列顺序与两次次减数分裂时期染色体在赤道板上的排列顺序一致,这意味着我们可以观察到一个特定的基因的动态轨迹,这个基因他跳到哪都只有一条路可走,于是我们可以根据这个特点来观察交叉互换、重排、染色体变异等遗传现象。(不知道交叉互换和减数分裂的同学请复习或预习高中生物必修二)

图片引自中农版《微生物学》第7版,第一种是酵母菌的子囊类型,第二种是我们主角的类型。
关于它最经典的实验就是着丝粒作图实验了(生物狗在泪眼汪汪的养完果蝇后又要养霉菌)。实验对象是野生型的粗糙脉孢菌(+)和缺少赖氨酸合成基因的突变体(lys- 减号其实应该标到右上),由于赖氨酸是合成色素的必要原料。在野生型中黑色的子囊孢子在突变体中表现为白色,于是我们便能通过两者杂交生成的子囊孢子囊肉眼来观察赖氨酸合成基因的转移路径。培养用的培养基是土豆培养基,是一种全营养型的培养基。因此不用担心突变体的长势问题(虽然突变体长得会比较弱)。

实验原理,引自《遗传学》第三版戴灼华编

亲本菌

杂交后产生的子囊果(黑色的小点点)

压爆的子囊果以及线形排列的子囊孢子

有一个孢子囊里的孢子产生了交叉互换,你能找出来吗?
如今,随着生物化学与分子生物学的发展,粗糙脉孢菌也常常被用来研究生物节律周期以及表观遗传学。在未来,这种小小的霉菌势必会爆发出更强大的能量,就让我们拭目以待吧~
(感谢同学们捐助的实验照片,百香果当时没照肠子都悔青了wwww)