1、菌株名称：粗糙链孢霉 Neurospora crassa
3、其他中心编号：AS 3.1600
斜面菌种和冻干菌种应在2~8℃保存。
1、培养基编号：综合马铃薯培养基(PDA)：
20%马铃薯汁， 1L ；葡萄糖 ，20g ；KH2PO4 ，3g；
MgSO4.7H2O ，1.5g ；维生素B1，8mg；琼脂，20g；pH自然
20%马铃薯汁配制方法:取去皮马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸20分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足1000毫升。
2、培养时间：5~6天
3、培养温度：25-28℃,
·冻干首次活化,干粉要全部用完,不能保留,用0.1-0.2m1的培养液或者无菌水溶解,接种在2支斜面上,因冻干菌种处于休眠状态,请勿接种多个平板或多支斜面,以免因接种量不足而导致复苏不成功；
·复苏后,微生物菌种应保藏于建议的温度、清洁和干燥的地方,室温放置时间过长会导致菌种衰退；
·菌种操作应在无菌条件下进行：转种完毕,废弃物应经灭菌再做丢弃处理,以免污染周围环境；
·冻干菌复苏后,应根据菌种状况及时转接传代；
·操作前,如果有不明白之处,应先咨询我中心技术人员,避免不必要的损失。
粗糙脉孢菌是子囊菌门的一种红面包霉菌。属名，在希腊语中意为“神经孢子”，指孢子上的特征条纹。这种真菌的第一个公开报道来自 1843 年法国面包店的侵扰。
粗糙脉孢菌被用作模式生物，因为它易于生长并且具有单倍体生命周期，这使得遗传分析变得简单，因为隐性特征会出现在后代中。脉孢子囊 孢子中减数分裂产物的有序排列有助于基因重组分析。它的七个染色体的整个基因组已被测序。
1958 年，爱德华·塔图姆 ( Edward Tatum )和乔治·威尔斯·比德尔 ( George Wells Beadle ) 在他们的实验中使用了脉孢菌，并因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。比德尔和塔图姆将粗糙链孢菌暴露在 X 射线下，导致突变。然后他们观察到由特定酶的错误引起的代谢途径失败。这导致他们提出“一种基因，一种酶”假设，即特定基因编码特定蛋白质。他们的假设后来被诺曼霍洛维茨详细阐述了酶途径，他也在研究脉孢菌. 正如 Norman Horowitz 在 2004 年回忆的那样，“这些实验奠定了 Beadle 和 Tatum 所称的‘生化遗传学’的科学。事实上，它们被证明是分子遗传学和随之而来的所有发展的开枪。 。”
在 2003 年 4 月 24 日的Nature 杂志上，据报道，粗糙猪笼草的基因组已完全测序。基因组长约 43 兆碱基，包含约 10,000 个基因。有一个项目正在进行中，以生产含有粗糙 N. crassa基因的敲除突变体的菌株。
在自然环境中，粗糙猪笼草主要生活在热带和亚热带地区。[6]它可以在火灾后生长在死去的植物物质上。
脉孢菌在世界各地的研究中被积极使用。它对于阐明涉及昼夜节律、表观遗传学和基因沉默、细胞极性、细胞融合、发育以及细胞生物学和生物化学的许多方面的分子事件非常重要。
只有当两种不同交配类型的菌丝体聚集在一起时，才能形成有性子实体（外皮壳）（见图）。像其他子囊菌一样，粗糙猪笼草有两种交配类型，在这种情况下，用A和a 表示。A和交配型菌株之间没有明显的形态差异。两者都可以形成丰富的原皮壳，即雌性生殖结构（见图）。当在氮源相对较低的固体（琼脂）合成培养基上生长时，原皮壳最容易在实验室中形成。 氮饥饿似乎是参与性发育的基因表达所必需的。 原周壳由子囊体组成，这是一种盘绕的多细胞菌丝，被包裹在一个结状的菌丝聚集体中。一个细长的菌丝分支系统，称为毛状体，从子囊的顶端延伸到覆盖菌丝之外，伸入空气中。当相反交配类型的细胞（通常是分生孢子）接触毛虫的一部分（见图）时，性周期就开始了（即受精发生）。这种接触之后可以是细胞融合，导致来自受精细胞的一个或多个细胞核向下迁移到毛状体中。由于A和a菌株具有相同的性结构，因此不能将任何菌株视为完全男性或女性。然而，作为接受者，两者的原周壳A和a株可以被认为是雌性结构，受精分生孢子可以被认为是雄性参与者。
Fincham 和 Day 以及 Wagner 和 Mitchell概述了A和单倍体细胞融合后的后续步骤。 细胞融合后，细胞核的进一步融合被延迟。相反，来自受精细胞的细胞核和来自子囊的细胞核结合并开始同步分裂。这些核分裂的产物（仍然成对不同的交配类型，即A/a）迁移到许多子囊菌丝中，然后开始从子囊胚中长出。这些子生菌丝中的每一个都在其尖端弯曲形成一个钩子（或crozier），而A和acrozier 内的一对单倍体核同步分裂。接下来，隔膜形成将 crozier 分成三个单元。钩形曲线中的中央细胞包含一个A和一个A核（见图）。这种双核细胞启动子囊形成，被称为“子囊初始”细胞。接下来，位于第一个子囊形成细胞两侧的两个单核细胞相互融合，形成一个双核细胞，该双核细胞可以生长形成进一步的 crozier，然后可以形成自己的子囊初始细胞。然后可以多次重复此过程。
子囊起始细胞形成后，A和一个核相互融合形成二倍体核（见图）。这个核是粗糙猪笼草整个生命周期中唯一的二倍体核。二倍体核有 14 条染色体，由两个融合的单倍体核形成，每个单倍体核有 7 条染色体。二倍体核的形成紧接着是减数分裂。减数分裂的两个连续分裂导致四个单倍体核，两个A交配型和两个A交配型。进一步的有丝分裂导致四个A和四个a每个子囊的核。减数分裂是所有有性生殖生物生命周期的重要组成部分，在其主要特征中，粗糙猪笼草的减数分裂总体上似乎是典型的减数分裂。
随着上述事件的发生，包裹子囊的菌丝鞘发育为包壳壁，充满黑色素并变黑。成熟的包皮具有烧瓶状结构。
一个成熟的包壳可能包含多达 300 个 asci，每个 asci 来自相同的融合二倍体核。通常，在自然界中，当子囊成熟时，子囊孢子会相当猛烈地喷射到空气中。这些子囊孢子具有耐热性，在实验室中，需要在 60 °C 下加热 30 分钟以诱导发芽。对于正常菌株，整个性周期需要 10 到 15 天。在一个含有八个子囊孢子的成熟子囊中，相邻的孢子对在遗传结构上是相同的，因为最后一个分裂是有丝分裂的，并且因为子囊孢子包含在子囊囊中，子囊囊以确定的顺序容纳它们，该顺序由核分离的方向决定减数分裂。由于四种初级产品也是按顺序排列的，
由于上述特征，发现粗糙猪笼草对研究发生在个体减数分裂中的遗传事件非常有用。可以在显微镜载玻片上分离来自包囊的成熟 asci，并通过实验操纵孢子。这些研究通常涉及由单个减数分裂事件产生的单个子囊孢子的单独培养并确定每个孢子的基因型。这种类型的研究，在几个不同的实验室进行，确定了“基因转换”的现象。
作为基因转换现象的一个例子，考虑两个在基因pan-2中有缺陷的粗糙链霉菌突变株的遗传杂交。该基因是泛酸（维生素B5）合成所必需的，该基因缺陷的突变体可以通过它们在其生长培养基中对泛酸的需求来进行实验鉴定。两个pan-2突变 B5 和 B3 位于pan-2基因的不同位点，因此 B5 ´ B3 的杂交以低频率产生野生型重组体。 对 939 个 asci 的分析可以确定所有减数分裂产物（子囊孢子）的基因型，发现 11 个 asci 具有特殊的分离模式。其中包括六个 asci，其中有一个野生型减数分裂产物，但没有预期的互惠双突变 (B5B3) 产物。此外，在三个 asci 中，减数分裂产物的比例为 1B5:3B3，而不是预期的 2:2。这项研究以及对粗糙链霉菌和其他真菌的大量额外研究（由 Whitehouse 审查）导致了基因转换的广泛表征。从这项工作中可以清楚地看出，当分子重组事件恰好发生在所研究的遗传标记（例如pan-2上例中的突变）。因此，对基因转化的研究可以深入了解重组分子机制的细节。自 1955 年 Mary Mitchell 最初观察以来的几十年中，基于来自基因转换研究的新兴遗传数据和对 DNA 反应能力的研究，提出了一系列重组分子模型。目前对重组分子机制的理解在维基百科文章基因转换和基因重组中进行了讨论。对重组的理解与几个基本的生物学问题相关，例如重组和重组修复在癌症中的作用（见BRCA1）和减数分裂的适应功能（见减数分裂）。
N. crassa的交配只能发生在不同交配类型的菌株之间，这表明自然选择有利于某种程度的异交。在单倍体多细胞真菌中，例如粗糙链霉菌，发生在短暂二倍体阶段的减数分裂是它们最复杂的过程之一。单倍体多细胞营养阶段虽然在物理上比二倍体阶段大得多，但其特点是具有简单的模块化结构，几乎没有分化。在粗糙猪笼草中，影响生命周期二倍体阶段的隐性突变在自然种群中非常常见。这些突变，当在二倍体阶段纯合时，通常会导致孢子有成熟缺陷或产生不育子囊孢子（有性孢子）的子实体。这些纯合突变中的大多数导致异常减数分裂（例如，染色体配对紊乱或粗线期或双线期紊乱）。影响二倍体阶段的基因数量估计至少为 435 （约占 9,730 个基因总数的 4%）。因此，异交，由相反交配类型联合的必要性促进，可能提供掩盖隐性突变的好处，否则这些隐性突变会对有性孢子的形成有害（参见互补（遗传学））。
注释和参考
^ 戴维斯，帕金斯 (2002)。“神经孢子菌：模型微生物的模型”。自然评论遗传学。3 (5): 397–403。doi：10.1038/nrg797。PMID 11988765。S2CID 15642417。
^ 跨美国国立卫生研究院神经孢子虫倡议
^ Horowitz NH、Berg P、Singer M 等。（2004 年 1 月）。“百年纪念：乔治·W·比德尔，1903-1989”。遗传学。166（1）：1-10。doi：10.1534/genetics.166.1.1。PMC 1470705。PMID 15020400。
^ 加拉甘 J.; 卡尔沃S.；博尔科维奇K。塞尔克 E.；读ND；等。（2003 年）。“丝状真菌粗糙脉孢菌的基因组序列”。自然。422 (6934): 859–868。书目代码：2003Natur.422..859G。doi：10.1038/nature01554。PMID 12712197。
^ Colot HV；公园G。特纳通用电气；林格伯格 C.；船员CM；利特温科娃湖；韦斯 RL；博尔科维奇 KA；邓拉普JC；等。（2006 年）。“ Neurospora的高通量基因敲除程序揭示了多种转录因子的功能”。美国国家科学院院刊。103 (27): 10352–10357。书目代码：2006PNAS..10310352C。doi：10.1073/pnas.0601456103。PMC 1482798。PMID 16801547。
^ 帕金斯 DD；公元前特纳（1988 年）。“来自自然种群的脉孢菌：走向单倍体真核生物的种群生物学”。实验真菌学。12（2）：91-131。doi：10.1016/0147-5975(88)90001-1。
^ Westergaard M, Mitchell HK (1947)。“Neurospora. V. “有利于有性生殖的合成培养基”。Am J Bot . 34 (10): 573–577. doi : 10.2307/2437339 . JSTOR 2437339 .
^ Nelson MA，Metzenberg RL（1992 年 9 月）。“粗糙脉孢菌的性发育基因”。遗传学。132（1）：149-62。doi：10.1093/genetics/132.1.149。PMC 1205113。PMID 1356883。
^ Fincham J RS, Day PR (1963)。真菌遗传学。Blackwell Scientific Publications，牛津，英国。ASIN：B000W851KO
^ Wagner RP，米切尔香港。（1964 年）。遗传学和新陈代谢。John Wiley and Sons, Inc.，纽约 ASIN：B00BXTC5BO
^跳转至：a b Mitchell MB（1955 年 4 月）。“脉孢菌吡哆醇突变体的异常重组”。过程。国家石油公司。学院派。科学。美国。41（4）：215-20。书目代码：1955PNAS...41..215M。doi： 10.1073/pnas.41.4.215。PMC 528059。PMID16589648。
^跳转至：a b Case ME，Giles NH（1958 年 5 月）。“来自粗糙脉孢菌等位基因突变体正常和异常重组的四联体分析的证据”。过程。国家石油公司。学院派。科学。美国。44（5）：378-90。书目代码：1958PNAS...44..378C。doi： 10.1073/pnas.44.5.378。PMC 335434。PMID16590210。
^ Stadler DR（1959 年 7 月）。“脉孢菌中半胱氨酸突变体的基因转化”。遗传学。44（4）：647-56。doi：10.1093/genetics/44.4.647。PMC 1209971。PMID 17247847。
^ 白宫，HLK。（1982 年）。基因重组。威利，纽约ISBN 978-0471102052
^跳转至：a b Leslie JF，Raju NB（1985 年 12 月）。“在性双相中表达的粗糙脉孢菌自然种群的隐性突变”。遗传学。111（4）：759-77。doi：10.1093/genetics/111.4.759。PMC 1202670。PMID2933298。
^ Raju NB，Leslie JF（1992 年 10 月）。“粗糙脉孢菌野生株的隐性性阶段突变体的细胞学”。基因组。35 (5): 815-26。doi：10.1139/g92-124。PMID 1427061。
^ “培养真菌菌丝体并由此形成可食用产品的方法”。
