韩国牛岛海洋塑料（PET）废弃物与海泡中真菌多样性探索及两新种（产孢 Leptospora 与海洋塑料 Neodevriesia）的发现

本研究系统探索了韩国牛岛潮间带PET塑料废弃物与海泡中的真菌多样性，通过多基因系统发育分析与形态学鉴定，揭示了45个分类单元（包括2个新种和5个韩国新记录种），凸显了人为与短暂海洋生境作为独特真菌资源库的生态价值，为海洋真菌在有机质降解、生物地球化学循环及微生物互作中的潜在功能提供了新见解。

　　

引言

海洋微生物在维持海洋生态系统功能中扮演关键角色，尤其参与有机质降解、碳氮生物地球化学循环以及与其他海洋生物的相互作用。尽管浮游植物、细菌和古菌已得到广泛研究，海洋真菌仍相对未被充分探索。近年研究开始强调海洋真菌的生态重要性，但其多样性和功能在不同海洋环境中差异显著，许多生境仍研究不足。本研究聚焦两个未被充分探索的沿海生境——塑料废弃物（PET）和海泡，旨在揭示其真菌多样性及生态意义。

塑料污染是主要环境问题，塑料在海洋生态系统中持久存在，形成独特的塑料圈微生物生态系统。海泡是另一种动态海洋生境，由有机和无机物质高浓度聚集形成，可能成为短暂的微生物热点。本研究从韩国牛岛潮间带采集PET塑料废弃物和海泡样本，探究其真菌群落组成及潜在新物种。

材料与方法

采样与真菌分离

样本采集自韩国牛岛潮间带。PET样本取自水下岩石间并被大型藻类覆盖，经无菌海水（SSW）清洗后，切割成1×1 cm片段，置于含SSW和陶瓷珠的冷冻管中，通过涡旋振荡分离附着真菌。悬浮液涂布于四种培养基：马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）、海洋琼脂2216（MA）、含1%低密度聚乙烯的MA（LMA）以及含1%低密度聚乙烯的最小盐琼脂（LMS）。海泡样本使用50 mL锥形管收集，避免海水摄入，4°C保存并于3天内涂布于MA、Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol（DRBC）琼脂和酵母蛋白葡萄糖琼脂（YPDA）。所有分离平板在室温培养1-3周，纯化后保存于首尔国立大学真菌保藏中心（SFC）。

DNA提取、PCR扩增与测序

菌丝体经陶瓷珠破碎后，使用AccuPrep基因组DNA提取试剂盒提取DNA。内部转录间隔区（ITS）使用引物ITS1F和ITS4扩增，用于初步鉴定。其他基因标记包括大亚基核糖体RNA（LSU）、肌动蛋白（ACT）、钙调蛋白（CaM）、几丁质合成酶1（CHS-1）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）、微小染色体维持复合体组分7（MCM7）、RNA聚合酶II第二大亚基（RPB2）、翻译延伸因子（TEF1）和部分β-微管蛋白（TUB2），用于精确物种鉴定。PCR产物经纯化后测序，序列在Geneious Prime中编辑。

系统发育分析

序列使用MAFFT比对，TrimAl修剪，PartitionFinder选择模型，RAxML构建最大似然树（1000次 bootstrap重复）。对于未通过FunVIP处理的 taxa（如 Metarhizium 和 Neodevriesia），手动在Geneious Prime中进行系统发育分析。最终树图使用Affinity Publisher编辑。

形态学观察与生理测试

新种和未记录种在PDA、MEA、OA、PCA和合成营养贫瘠琼脂（SNA）上培养，观察菌落和孢子结构。为模拟海洋条件，使用含3.5% NaCl的PDA培养基。酵母菌株在YPDA培养5天后，用API 20C AUX系统评估生化特性。

结果

从PET废弃物（42株）和海泡（46株）中共分离88株真菌，鉴定为45个分类单元（35属），其中36种属于子囊菌门（Ascomycota），8种属于担子菌门（Basidiomycota），1种属于毛霉门（Mucoromycota）。PET废弃物中分离22个分类单元，海泡中分离24个，仅 Parengyodontium torokii 为两生境共有。

系统发育分析显示，三个分类单元形成独特分支（100% bootstrap支持），包括 Geotrichum sp.、Leptospora sp. 和 Neodevriesia sp.，支持其为新种。多个 taxa 因遗传标记不一致或分类复杂性未能精确鉴定到种级。菌株SFC20250301-M059与 Phomatospora biseriata 和 P. uniseriata 序列一致，基于命名优先原则鉴定为 P. biseriata。类似地，SFC20250301-M070鉴定为 Remotididymella capsici。

五个物种（Anthracocystis heteropogonicola、Cladosporium pruni-salicina、Jattaea algeriensis、Parengyodontium torokii 和 Phomatospora biseriata）为韩国新记录种，其中前四种分离自海泡，仅 P. biseriata 来自PET废弃物。

新种分类学描述

Leptospora conidiifera sp. nov.

该种基于多基因分析和形态特征描述为新种，其名称反映其为 Leptospora 属中首次报道产分生孢子的特性。菌落在PDA上生长快速（55-72 mm/2周），明显快于其他已知种（如 L. hydei 和 L. rubella）。形态特征包括分隔分枝的菌丝体、单生分生孢子梗以及链状或单生的 Muriform 分生孢子。

Neodevriesia oceanoplastica sp. nov.

该种分离自PET废弃物，名称源于其海洋塑料生境。菌落生长缓慢（PDA上9-14 mm/2周），在黑暗和UV光下均未观察到分生孢子结构，与近缘种 N. strelitziicola 在 RPB2 区域有89-90 bp差异。

其他新记录种形态描述

包括 Anthracocystis heteropogonicola、Cladosporium pruni-salicina、Jattaea algeriensis、Parengyodontium torokii 和 Phomatospora biseriata 的详细菌落形态、生理生化特性及与原始描述种的比较。海洋菌株在生长速率、色素产生和孢子形态方面显示一定变异。

讨论

本研究揭示了PET塑料废弃物和海泡作为海洋真菌多样性新资源库的潜力。尽管样本量有限，但 high taxonomic diversity 突出这些生境的生态价值。从PET中分离的许多真菌（如 Cladosporium、Rhodotorula、Fusarium）此前报道具有塑料降解能力，而海泡独特群落可能由高温促进的浮游植物华及有机质释放塑造。

系统发育分析揭示多个新分类单元，并强调 Phomatospora 和 Remotididymella 等属的分类学挑战，需未来整合研究解决。新种 Leptospora conidiifera 和 Neodevriesia oceanoplastica 的发现扩展了对这些属在海洋环境中形态与遗传多样性的认知。

真菌在海洋生态中可能扮演多重角色，如 Cladosporium 增强珊瑚热耐受，Purpureocillium 适应高压深海环境并具杀线虫活性，Rhodotorula 在基因组和代谢水平适应海洋环境。这些功能暗示海洋真菌主动参与生态系统过程，而非被动存在。

结论上，本研究通过探索两个未被重视的沿海生境，丰富了海洋真菌多样性记录，并为理解其在生物地球化学循环、塑料降解及环境适应中的功能奠定基础。未来需结合培养组学、宏基因组学及功能实验，进一步揭示海洋真菌的生态与应用潜力。