云南大理大学大型真菌多样性调查研究:基于形态学与分子系统学发现三个新物种及其保护意义

《MycoKeys》:Diversity of macrofungi in Dali University, Yunnan Province, China

【字体: 时间:2026年02月21日 来源:MycoKeys 3.6

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  为解决对云南大理大学校园内丰富的植物群落下大型真菌多样性知之甚少的问题,本研究于2020至2024年间在该校园开展了系统性的调查。通过形态学和分子序列数据分析(基于ITS和nrLSU序列),研究人员共鉴定出隶属于11个目35个科的83个大型真菌物种,其中包括三个新物种:Clavaria lidaensis、C. minirubella和Marasmius lidaensis。这些发现不仅丰富了对该地区大型真菌多样性的认识,也凸显了其未来的探索潜力与保护价值。

  
你是否曾想过,在一所风景如画的大学校园里,隐藏着怎样一个鲜为人知的生物多样性宝库?中国西南部的云南省大理大学,就是这样一处被多样化植被环绕的校园,其独特的地理位置和生态条件孕育了丰富的大型真菌资源。然而,就像许多看似寻常的环境一样,这片校园里的真菌家族成员们,它们的种类、身份和家族关系,在科学研究上却近乎一片空白。大型真菌(Macrofungi)在食物、医药和生态系统中扮演着多重关键角色:它们有的可供食用,提供营养和风味;有的含有生物活性化合物,在医学上具有抗氧化、抗菌和免疫调节等潜在应用价值;在生态系统中,它们对养分循环和土壤健康至关重要。全球范围内,据2007年的估计,大型真菌物种数量在53,000至110,000种之间,而在中国,一项全面调查曾报道了9,302种大型真菌。尽管如此,特定区域,尤其是高校校园这类兼具自然与人为影响的环境,其真菌多样性却常常被忽视,这限制了我们全面理解生态系统的复杂性,也使得一些宝贵的资源可能未被发现和保护。那么,大理大学这片绿意盎然的校园里,究竟藏着多少种大型真菌?其中是否会有未被科学描述的新面孔呢?为了解决这些问题,一组研究人员在2020年至2024年间,对大理大学校园进行了一次全面、深入的“真菌人口普查”。
为了探究大理大学校园的大型真菌多样性,研究人员采用了经典形态学观察与分子系统发育分析相结合的综合研究方法。首先,他们在野外拍摄标本照片并记录所有重要采集数据。随后,在实验室中对新鲜子实体进行宏观形态描述,并利用Color Hexa网站进行颜色标准化。微观结构的观察则通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)完成,对担子菌的担子、担孢子、囊状体等特征进行精确测量和记录。为了从分子层面精确鉴定物种并理清其系统发育关系,研究人员从干燥标本中提取了DNA,分别扩增了内部转录间隔区(ITS)和核糖体大亚基(nrLSU)基因区域,并进行测序。他们将新获得的序列与GenBank数据库中的参考序列进行比对,随后构建了包含ITS和nrLSU序列的联合数据集,采用最大似然法(ML)和贝叶斯推断(BI)进行系统发育分析,以确定新物种的分类地位及其近缘关系。通过序列相似性评估(BLAST)和形态比较,研究人员最终对所有采集的标本进行了物种鉴定。本研究基于485份标本采集和分析数据。
研究结果
系统发育分析
  • Clavariaceae科系统发育:利用ITS和LSU序列构建的系统发育树(图1)显示,珊瑚菌科(Clavariaceae)可分为六个属。本次研究的标本属于珊瑚菌属(Clavaria)分支,并明显区别于该属其他已知物种。这表明新发现的物种在分子层面具有独特性。
  • Marasmius属系统发育:针对小皮伞属(Marasmius)构建的系统发育树(图4)表明,新发现的Marasmius lidaensis与小皮伞属分支内的M. maximus和M. brunneospermus构成姐妹谱系,但在遗传上存在明显区分,支持其为一个独立的新物种。
物种鉴定与分类
  • 物种多样性总体情况:在2020年至2024年的调查中,共鉴定出83个大型真菌物种,隶属于11个目、35个科。这反映了该地区丰富的真菌多样性。
  • 三个新物种的形态学与分子鉴定:研究发现并正式描述了三个新物种,分别来自珊瑚菌属(Clavaria)和小皮伞属(Marasmius):
    • Clavaria lidaensis:中文名“大理大学珊瑚菌”。其子实体为简单的棒状,柔软,颜色从柔和的黄色到深橙黄色,顶端圆形。分子BLAST结果显示,其ITS序列与数据库中最近的物种(如C. amoenoides)相似度仅为83.03%,LSU序列相似度约为93-94%。
    • Clavaria minirubella:中文名“小红珊瑚菌”。子实体同样简单,呈深红色,管状,顶端钝。其ITS序列与数据库中最相近序列的相似度较低(约86%),支持其新物种地位。
    • Marasmius lidaensis:中文名“大理大学小皮伞”。中等大小,菌盖中心呈深橙色,边缘变为浅黄色,菌柄中空,表面有丰富的絮状物。其ITS序列与最相近的物种M. maximus相似度为97.26%,存在明确差异。
讨论
本研究系统揭示了大理大学校园及周边环境中蕴藏着令人惊讶的大型真菌多样性,共记录了83个物种。尤为重要的是,在校园范围内发现了三个全新的真菌物种——Clavaria lidaensis、C. minirubella和Marasmius lidaensis。这标志着对珊瑚菌属(Clavaria)和小皮伞属(Marasmius)物种多样性的重要补充。形态学和分子系统发育数据的综合分析,强有力地支持了这些新物种的独立分类地位。在中国,此前已有22种珊瑚菌属物种的记录,而小皮伞属的记录则超过140种,本研究的新发现进一步凸显了中国,特别是云南地区,作为真菌资源宝库的地位。调查发现,伞菌科(Agaricaceae)是物种最丰富的科,其次是多孔菌科(Polyporaceae)和红菇科(Russulaceae),这表明了这些类群在该环境中的生态适应性和优势地位。
本研究的意义是多方面的。首先,它填补了云南高校校园大型真菌多样性研究的空白,为区域生物多样性评估提供了关键基线数据。其次,研究采用了整合形态学与分子生物学(ITS和nrLSU序列分析)的现代分类学方法,确保了物种鉴定的准确性,并为真菌分类学研究提供了可靠范例。新物种的发现本身,就是对该地区生物多样性认识的重要扩展,具有明确的科学价值。最后,该研究还具有显著的教育和公众科普价值。在校园内发现如此丰富的真菌资源,为开展野外教学、生物多样性监测和公众自然科学教育提供了绝佳素材。它生动地表明,科学研究和新发现并非遥不可及,而是可能就在我们日常学习生活的校园环境中发生。这有助于激发学生和公众对自然的好奇心,培养生态保护意识。总之,这项研究不仅增进了我们对大理地区大型真菌多样性的理解,也强调了在类似环境中持续进行生物多样性调查、探索和保护的迫切性与重要性,相关成果已发表在真菌学期刊《MycoKeys》上。
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