《MycoKeys》:Molecular phylogeny and morphology reveal two new species,
Ophiocordyceps ramosa sp. nov. (Ophiocordycipitaceae) and
Leptobacillium hepiali sp. nov. (Cordycipitaceae), in Hypocreales from China
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本期推荐一项发表于《MycoKeys》的真菌分类学研究。针对虫草资源分类不清及微生物组功能未知的问题,研究人员通过多基因(ITS、nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1、rpb2)系统发育分析和形态学观察,在中国发现并鉴定了两种新物种——寄生夜蛾科幼虫的Ophiocordyceps ramosa(Ophiocordycipitaceae科)和从中华被毛孢(Hepialus)幼虫中分离的Leptobacillium hepiali(Cordycipitaceae科)。该研究为虫生真菌多样性、微生物互作机制及药用资源开发提供了新证据。
在茂密的森林土壤中,一场微观世界的"僵尸入侵"正在悄然发生——虫草菌(Ophiocordyceps)通过精妙的寄生策略操控昆虫行为,最终从宿主躯体上绽放出形态各异的子实体。这类真菌不仅维系着生态系统平衡,更因其产生的独特生物活性物质成为药物开发的宝库。然而,虫草在自然感染过程中往往与多种真菌形成复杂的微生物群落,这些共栖菌株同样具有重要的生态功能和生物学价值。由于虫草形态多样性高、分类体系复杂,许多物种仍未被科学界认知,制约了其资源开发利用。
为解开这些自然谜题,贵州大学真菌资源研究所的研究团队在中国开展了一项真菌多样性调查。他们采用多基因系统发育分析与显微形态观察相结合的方法,对采集自辽宁西丰县和贵州大沙河自然保护区的标本进行深入研究。这项发表于《MycoKeys》的工作成功揭示了两种前人未知的真菌新物种,为虫草资源分类学和微生物互作研究提供了新的见解。
研究人员运用了一系列关键技术方法:通过形态学观察记录宏观和微观特征;使用六基因位点(ITS、nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1、rpb2)进行PCR扩增和测序;采用最大似然法和贝叶斯推断构建系统发育树;样本来源于感染夜蛾科和蝙蝠蛾科幼虫的天然虫草标本。
新种鉴定与描述
研究团队通过形态特征和系统发育分析,确定了Ophiocordyceps ramosa这一新物种。该菌株具有多分枝的木质化浅棕色子座,产孢细胞具有膨大的基部和渐细的颈部,分生孢子呈球形或近球形。这些特征使其与近缘种Hirsutella satumaensis和H. nodulosa明显区分。同时,从感染中华被毛孢(Hepialus)幼虫的虫草菌核中分离得到Leptobacillium hepiali,其特征为单生、不分枝的瓶梗,与具有2-3个分枝瓶梗的近缘种形成鲜明对比。
系统发育分析
基于六基因数据集构建的系统发育树显示,Ophiocordyceps ramosa与H. satumaensis和H. nodulosa聚为一支,但形成独立分支(自举支持率100%,后验概率1)。Leptobacillium hepiali与L. latisporum亲缘关系最近,但也形成明显独立的进化支。分子数据与形态学证据共同支持这两个分类单元为新物种。
形态学比较
通过详细比较新种与近缘种的形态特征,研究人员发现O. ramosa的分生孢子梗具有两种类型(A型和B型),而L. hepiali的分生孢子呈纺锤形,形成细长链状排列。这些微观结构的差异为物种鉴定提供了关键依据。
分类学意义
本研究通过整合多基因系统发育和形态学证据,确立了Ophiocordyceps ramosa和Leptobacillium hepiali的分类地位。O. ramosa被归入Ophiocordycipitaceae科的Hirsutella结节亚支,而L. hepiali则属于Cordycipitaceae科。这些发现不仅丰富了虫草菌及其相关真菌的资源库,也为研究虫草-微生物组互作机制提供了新的材料。
研究结论强调,虫草在自然生境中并非单独存在,而是与多种真菌形成复杂的微生物群落。这种"多菌共存"现象可能是虫草成功侵染宿主、适应环境的重要策略。新发现的O. ramosa和L. hepiali为研究虫草与伴生真菌的协同进化关系提供了理想模型。此外,从实用角度而言,这些新物种的发现拓宽了虫生真菌的基因资源库,为开发新型生物杀虫剂和药物先导化合物奠定了基础。该研究不仅增进了我们对真菌多样性的认知,也为探索微生物组在虫草生命周期中的生态功能开辟了新视角。