2026年3月18日，河南科技学院生命科学学院菌物资源开发与利用团队在中科院二区期刊Journal of Fungi上在线发表了题为“Unraveling the signaling networks: How exogenous substances mitigate heat stress in edible fungi”的综述论文。该研究系统总结了外源物质缓解食用菌热胁迫的研究进展，将外源物质归纳为核心信号分子、植物生长调节剂和细胞保护剂三大类，阐明了其通过抗氧化系统调控、细胞壁与膜结构完整性维持、防御相关基因表达调控及碳代谢流调节四条途径缓解热胁迫的分子机制，丰富食用菌的热激响应机制，为食用菌栽培模式创新提供理论参考。

研究内容

食用菌是一类具有重要营养和药用价值的大型真菌，其栽培已成为中国第五大农业产业。在食用菌生长发育所需的温度、湿度、光照和气体条件中，温度是影响菌丝生长、子实体发育和产量形成的关键因素。全球气候变暖导致极端高温天气频发，高温已成为制约食用菌产业发展的重要环境因子。热胁迫通过引起细胞内活性氧（ROS）过度积累、破坏细胞膜和细胞壁结构完整性、损害细胞代谢等途径，抑制菌丝生长和子实体形成。虽然食用菌可通过自身代谢调节增强耐热性，但在极端或持续高温下仍表现出较高死亡率。因此，提高食用菌耐热性、缓解热损伤逐渐成为食用菌研究的一个热点。

为系统解析外源物质缓解食用菌热胁迫的机制，该综述基于近年文献，将外源物质（ESs）归纳为三大类——核心信号分子（如NO、H₂S、Ca²⁺等）、植物生长调节剂（如水杨酸、脱落酸、生长素等）和细胞保护剂（如海藻糖、抗坏血酸等），并总结了它们在缓解食用菌热胁迫中的有益作用。研究发现，外源物质介导的热损伤缓解主要涉及四条通路：（1）调控抗氧化系统，清除过量ROS；（2）维持细胞壁和细胞膜结构完整性；（3）调节热激蛋白等防御相关基因的表达；（4）调节碳代谢流，优化代谢资源分配。食用菌在长期进化中形成了复杂的热胁迫响应网络（图1），并以水杨酸为例，揭示其通过诱导Ca²⁺内流、激活钙依赖信号通路、促进海藻糖合成及代谢重编程（包括激活磷酸戊糖途径和一碳代谢途径）来增强食用菌耐热性。

图1.食用菌对热胁迫的响应网络。该网络主要涉及抗氧化系统、线粒体响应、防御相关基因表达调控、代谢调整及细胞壁完整性信号通路

结论与展望

综上，该综述将缓解食用菌热胁迫的外源物质归纳为核心信号分子、植物生长调节剂和细胞保护剂三大类，阐明了它们通过抗氧化响应、热激防御基因诱导、防御代谢物生物合成及碳代谢调控四条途径协同缓解热胁迫的机制，并以水杨酸为典型案例揭示了其介导的信号转导网络。尽管现有研究已取得重要进展，但仍存在跨物种保守机制不明确、分子调控网络不完整、产业化应用研究有限等问题。未来研究应结合多组学与CRISPR-Cas9基因编辑技术，解析外源物质的关键调控因子与作用机制；针对不同生长阶段优化外源物质的种类、施用方式和剂量；并逐步从实验室可控条件走向生产实践验证，同时评估外源物质残留的食品安全与环境风险。该研究为深入理解食用菌热激响应机制及外源物质在食用菌生产中的实际应用提供了重要参考。

作者团队

作者简介：河南科技学院已毕业硕士研究生文瑾瑾为论文第一作者；生命科学学院陈彬讲师和王振河教授参与该论文工作；张广副教授和张朝辉副教授为论文共同通讯作者。研究工作得到了河南省科技攻关项目（262102111107、262102110260和252102111070）等项目的资助。

团队主页：https://smkxxy.hist.edu.cn/info/1030/3074.htm

文章信息：Wen, J., Jing, H., Chen, B., Wang, Z., Wang, J., Yan, P., Zhang, C., & Zhang, G. (2026). Unraveling the signaling networks: How exogenous substances mitigate heat stress in edible fungi. Journal of Fungi, 12, 220. 

（图文/张广   初审/李林波   复审/张志勇   终审/张守涛）