形态学与多基因系统发育揭示23个陆地生境真菌新类群及其生态与进化意义

《Mycology》:Morphology and multi-locus phylogeny reveal 23 fungal taxa from terrestrial habitats

【字体: 时间:2026年03月09日 来源:Mycology 4.6

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  本文基于对来自中国、印度、意大利和巴基斯坦陆地生境(如木质材料、叶片、土壤、凋落物)的微真菌和大型真菌样本的综合研究,通过形态学观察和多基因位点(ITS、LSU、SSU、rpb2、tef1-α、tub2、mtSSU)系统发育分析,鉴定并描述了23个真菌类群。其中包括16个新种和7个新记录(新寄主或新地理分布),隶属于子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的多个目。研究提供了新类群的详细描述、彩色图谱(包括宏观与微观形态特征)和阐明其系统发育地位的进化树,强调了形态学与分子系统学结合在揭示真菌多样性、物种界定及生态功能中的关键作用,为理解全球真菌多样性、物种形成机制及真菌资源利用提供了重要资料。

  
1. 引言
真菌是陆地、淡水和海洋环境中无处不在的生物,在生态系统的养分循环和死亡植物材料分解中扮演着关键分解者的角色。据估计,全球真菌多样性在25万至1900万种之间,其中高达92%至95%的真菌仍有待科学描述,突显了其普遍性和巨大的未知多样性。本文报道了从陆地生境发现的23个真菌类群的重要研究成果,其中11个属于子囊菌门,12个属于担子菌门。这23个类群中,有16个是科学上的新物种,其余7个为新记录(新寄主或新地理分布)。通过对形态和多基因系统发育的综合分析,研究鉴定了伞菌目(Agaricales)9个种、格孢腔菌目(Pleosporales)3个种、葡萄座腔菌目(Botryosphaeriales)2个种、红菇目(Russulales)2个种,以及毛壳菌目(Chaetosphaeriales)、文字衣目(Graphidales)、锈革孔菌目(Hymenochaetales)、基尔施泰因菌目(Kirschsteiniotheliales)、球腔菌目(Mycosphaerellales)、侧座壳目(Pleurotheciales)和枝孢霉目(Sporidesmiales)各1个种。研究提供了这些新物种的详细描述、展示宏观和微观形态特征的彩色图片,以及阐明其分类地位的进化树,强调了本研究在真菌学领域的重要性。
2. 材料与方法
在2016年至2023年间,研究团队从中国、印度、意大利和巴基斯坦的各种陆地生境(包括木质材料、叶片、土壤和凋落物)系统性地采集了真菌标本。采用标准方法进行了形态学观察、宏观与微观摄影及菌株分离。利用扫描电子显微镜(SEM)检查了子囊孢子的形态结构。从子实体和纯培养物中提取基因组DNA,并进行聚合酶链式反应(PCR)和测序。原始序列在GenBank中进行BLASTn比对,并从近期出版物中检索相关序列用于系统发育分析。使用MAFFT v.7在线程序进行单基因序列比对,并用trimAl v1.2进行修剪。多基因序列使用Sequence Matrix进行串联。在CIPRES Science Gateway门户上使用最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)进行多基因系统发育分析,并使用PAUP v.4.0b10进行最大简约法(MP)分析以理解物种界限。遵循既定指南和主要标准来定义新物种的界限,并在Faces of Fungi (FoF)和Index Fungorum (IF)中注册了新分类单元编号。
3. 结果
3.1 子囊菌门(Ascomycota)相关新类群
  • 假尾孢属新种 Pseudocercospora cordifoliana:采自印度北方邦瓦拉纳西,寄生在心叶青牛胆(Tinospora cordifolia)的活叶上。其分生孢子梗(25–70 × 4–7 μm)和分生孢子(25–105 × 4.5–10 μm)的形态特征,结合ITS、LSU和rpb2基因序列的系统发育分析,支持其为一个独立的新种。
  • 暗球壳针孢属新种 Phaeosphaeriopsis agave:采自中国云南昆明,腐生于龙舌兰(Agavesp.)的死叶上。其子囊果(178–220 μm)、子囊(64–104 × 7.5–11 μm)和5隔的棕黄色子囊孢子(14–20 × 3.5–4.4 μm)特征,结合LSU、SSU、ITS和tef1-α基因的系统发育分析,将其与近缘种区分开来,确立为新种。
  • 新地理记录 Pseudocoleodictyospora sukhothaiensis:在印度北阿坎德邦的柚木(Tectona grandis)树皮上发现。其产生孢梗束状分生孢子体,以及分生孢子(20–56 × 19–35 μm)的形态特征与已知种一致,ITS和LSU序列分析支持其作为该种在印度的新地理分布记录。
  • 鲁斯壳属新种 Roussoella bambusicola:采自中国云南昆明的腐烂竹丛。其分生孢子器(292–421 × 74–115 μm)和无性型分生孢子(3–3.9 × 2–2.5 μm)的特征,结合ITS、LSU、tef1-αrpb2基因的系统发育分析,支持其建立为新种。
  • 新寄主记录 Diplodia acerigena:在中国云南昆明的豆科植物死枝上发现。其分生孢子器(146–276 μm)、瓶梗式产孢细胞(11–17 × 3–4 μm)和分生孢子(18–24 × 9–14 μm)的形态特征,以及ITS、tef1-αtub2基因序列分析,表明该菌株可侵染豆科植物,是其新寄主记录。
  • 色二孢属新种 Diplodia yunnanensis:采自中国云南昆明,腐生于湖北海棠(Malus hupehensis)的死枝上。其分生孢子器(177–303 μm)、分生孢子(18–24 × 9–14 μm)等形态特征,结合ITS、tef1-αtub2基因的系统发育分析,支持其为一个独立的新种。
  • 基尔施泰因菌属新种 Kirschsteiniothelia hongheensis:采自中国云南红河州,腐生于未鉴定的朽木上。其分生孢子梗(149–255 × 8–16 μm)、产孢细胞(14–30 × 6–10 μm)和分生孢子(92–210 × 12–21 μm)的形态特征,结合ITS、LSU和SSU基因的系统发育分析,支持其为一个新种。
  • 新地理记录 Phaeographis decipiens:在印度喀拉拉邦伊杜基县的一棵树皮上发现。其地衣体、子囊盘以及7-8隔的棕色子囊孢子(25–32 × 6.5–10 μm)特征,结合mtSSU、LSU和rpb2基因序列分析,支持其作为该种在印度的新地理分布记录。
  • 枝孢样孢属新种 Sporidesmium duyunense:采自中国贵州黔南布依族苗族自治州,腐生于未鉴定的沉水朽木上。其分生孢子梗(35–60 × 3–5 μm)、产孢细胞(8.5–15.5 × 3–4.5 μm)和顶端具胶质鞘的7-8隔分生孢子(31.5–50 × 7–13 μm)的形态特征,结合SSU、LSU、tef1-αrpb2基因的系统发育分析,支持其建立为新种。
  • 暗棒孢属新种 Phaeoisaria xishuangbannaensis:采自中国云南西双版纳,腐生于朽木上。其孢梗束(474–521 × 19–32 μm)、多芽生产孢细胞和椭圆形无隔分生孢子(4.5–7 × 2–3 μm)的特征,结合SSU、ITS和LSU基因的系统发育分析,支持其为一个独立的新种。
  • 瓶束梗孢属新种 Phialoarthrobotryum jeewonii:采自印度卡纳塔克邦,腐生于竹子(Bambusasp.)的死秆上。其孢梗束(400–1250 × 22–36 μm)、瓶梗式产孢细胞(14–30 × 1.8–3 μm)和1-3隔、常具附属丝的分生孢子(19–30 × 4.5–5.8 μm)的形态特征,结合ITS和LSU基因的系统发育分析,支持其建立为新种。
3.2 担子菌门(Basidiomycota)相关新类群
  • 蘑菇属新种 Agaricus ferruginosquamulis鹅膏菌属新种 Amanita bengalensis坎杜尔菇属新种 Candolleomyces striatus联丝革菌属新种 Conferticium yunnanense层析菇属新种 Hymenopellis himalayanaH. kashmirensis假韧伞属新种 Pseudosperma aranyakum热带孔菌属新种 Tropicoporus chennaiensis:这些新种均通过详细的宏观形态(如菌盖、菌褶、菌柄特征)、微观形态(如孢子、担子、囊状体等)以及基于ITS、LSU、rpb2tef1-α等基因的多基因系统发育分析得以描述和界定。它们分别来自伞菌目和锈革孔菌目,采集地遍布中国、印度、巴基斯坦和意大利的多种生境。
  • 新记录 Agaricus thujaeCandolleomyces eurysporusC. sulcatotuberculosusRussula yanshanensis:这些物种在研究中被报道为新寄主或新地理分布记录,扩展了这些已知物种的分布范围和寄主谱。
4. 结论
本研究通过对来自四个国家陆地生境的真菌样本进行综合性的形态学与多基因系统发育分析,成功揭示了23个真菌类群,包括16个新物种和7个新记录。这些新发现涵盖了子囊菌门和担子菌门中具有重要生态和潜在经济价值的多个类群,如植物病原菌(如假尾孢属)、木材腐朽菌、地衣型真菌等。研究结果不仅显著丰富了区域及全球真菌物种库,也展示了形态特征与分子数据相结合在准确界定真菌物种、厘清其系统发育关系中的强大效力。所提供的新物种详细描述、高清图片和系统发育树,为后续的分类学、生态学及生物多样性研究提供了可靠的基线资料。这项工作凸显了在生物多样性热点地区持续开展真菌资源调查与分类学研究的重要性,有助于更全面地理解真菌在陆地生态系统中的功能、多样性模式及进化历史。
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