亚洲新种白橙丝盖菇(Inocybe alboaurantiaca)的形态学与系统发育学研究
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时间:2025年10月14日
来源:Nordic Journal of Botany 1.1
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本文报道了来自亚洲(日本和巴基斯坦)的丝盖菇科新种白橙丝盖菇(Inocybe alboaurantiaca),通过形态学与nrITS、nrLSU区域系统发育分析证实其分类地位。该种以白色至黄橙色子实体、圆锥形至亚钟形且不开裂的菌盖、具钝疣状突起的结节状担孢子(8.90 × 6.06 μm)和短胖梭形囊状体为特征,与欧洲主流概念的纤维丝盖菇(I. fibrosa)亲缘最近但存在显著遗传分化(nrITS差异45 bp,nrLSU差异25 bp),为森林生态系统中外生菌根(ECM)真菌多样性研究提供了重要新证据。
外生菌根(ECM)真菌是森林生态系统的重要组成部分,对维持全球森林生态功能具有关键作用。丝盖菇科(Inocybaceae)作为伞菌目(Agaricales)中分类多样性最高的科之一,主要与壳斗科(Fagaceae)、松科(Pinaceae)和杨柳科(Salicaceae)植物形成ECM共生关系。该科最初仅包含Auritella、Inocybe和Tubariomyces三个属,后经系统修订提升Inosperma和Mallocybe两个亚属为属级分类单元,并新增Nothocybe和Pseudosperma属,目前共包含7个属。
丝盖菇属(Inocybe s.s.)是丝盖菇科中物种最丰富的属,其特征包括具厚壁结晶的囊状体(metuloid cystidia)、无坏死色素的透明担子,以及杏仁形至椭球形、近圆柱形、角形或结节状的担孢子。目前全球公认约1000种,但实际物种数量可能达3000–5000种,表明该属仍存在大量未描述类群。本研究基于形态解剖和分子系统学分析,报道了来自亚洲日本和巴基斯坦的丝盖菇新种。
采样地点包括巴基斯坦开伯尔普赫图赫瓦省斯瓦特地区(34°20′24″N–35°33′00″N, 72°04′48″E–72°30′00″E)和日本东京市西东京区(35°43′48″N, 139°00′00″E)。斯瓦特地区具有多样的植物地理特征,涵盖亚热带湿润气候到高山草甸生态系统;西东京区为湿润亚热带气候(柯本气候分类Cfa),年平均气温14.5°C,年降水量1648 mm。
标本采集后记录生态特征并拍摄原位照片,使用蒙塞尔色卡标准化颜色描述。采用5% KOH和1% Congo red对组织切片进行复水染色,梅尔泽试剂检测淀粉质反应。使用Piximeter 5.10软件测量显微结构,担孢子和囊状体测量基于40个读数,表示格式为(a–)b–c(–d),其中b–c包含90%测量值。标本保存于巴基斯坦拉合尔大学植物标本馆(LAH)和东京大学森林植物标本馆(TOFO)。
DNA提取采用CTAB法,使用引物对ITS1F+ITS4和LR0R+LR5分别扩增nrITS和nrLSU区域。PCR反应体系25 μl,热循环参数:94°C初始变性1分钟,53°C退火1分钟(30循环),72°C延伸1分钟(初始)和8分钟(最终)。测序由TsingKe生物技术公司完成,序列提交至GenBank和MycoBank。
序列比对采用MAFFT在线服务,手动校正使用BioEdit。通过MrModeltest确定最佳进化模型(GTR+I+G)。最大似然法(ML)分析在W-IQ-TREE平台进行,支持度评估采用超快速自举法(UFBoot)和SH近似似然比检验(SH-aLRT);贝叶斯推断(BI)分析使用MrBayes 3.2.7,运行150万代,采样频率1000代,燃烧率25%。支持度阈值设定为SH-aLRT ≥ 70%,后验概率(PP)≥ 0.70,UFBoot ≥ 70%。
系统发育分析显示,白橙丝盖菇的nrITS序列与瑞典样本I. ambigua(BJ910730)相似度87%,与爱沙尼亚和德国的I. fibrosa(EL2599, MD-2023)相似度86%。UNITE数据库比对结果与此一致。nrLSU序列与爱沙尼亚I. fibrosa(EL2599, GB/EL25-99)相似度95%。nrITS数据集包含64条序列,具有651个变异位点、389个简约信息位点和379个保守位点;nrLSU数据集包含17条序列,具有623个变异位点、198个简约信息位点和3756个保守位点。
白橙丝盖菇与欧洲I. fibrosa在nrITS和nrLSU区域分别存在45 bp和25 bp差异。在系统发育树中,该种形成独立分支,作为欧洲I. fibrosa的姐妹群,支持率高达99/1.00/100(SH-aLRT/PP/UFBoot)。
白橙丝盖菇(Inocybe alboaurantiaca Sana and Kiran sp. nov.)模式标本保存于LAH(LAH38556),GenBank登录号:ITS=PQ805433,LSU=PV489868;MycoBank编号875331。
该种与近缘种I. fibrosa的区别在于:菌盖圆锥形至亚钟形具宽脐突,表面平滑仅边缘略纤丝状,白色至黄橙色(10YR 8/8),无菌幕残留;菌柄圆柱形基部稍膨大;囊状体短胖梭形。生态分布上,I. fibrosa分布于欧洲苔藓覆盖的冰碛物生境,而新种发现于亚洲栎属(Quercus)和松属(Pinus)林下。
子实体中型至大型。菌盖直径40–65 mm,圆锥形至亚钟形具脐突,初期白色后变为浅橙色(10YR 8/4)至黄橙色(10YR 8/8),中部平滑边缘微纤丝状;菌褶直生,排列亚离生至密,白色后变黄橙色;菌柄50–90 × 8–15 mm,圆柱形基部稍膨大,白色受伤后变黄橙色。
担孢子(6.90–)7.90–9.97(–10.79)×(4.42–)5.63–6.47(–7.71)μm,平均8.90 × 6.06 μm,Q=1.58,结节状具钝疣(高0.9–1.5 μm);担子20–33 × 6–9 μm,棍棒状具2–4小梗;侧生囊状体与缘生囊状体同型,35–69 × 10–22 μm,厚壁具结晶顶端;菌盖皮层为黏皮状菌丝(直径4–10 μm);柄皮层具油质菌丝(直径7–9 μm)。
生于巴基斯坦斯瓦特地区栎属为主的混交林下土壤,以及日本西东京市鹅耳枥(Carpinus)附近土壤。副模式标本:巴基斯坦LAH38557(ITS=PQ858028, LSU=PV489871);日本TOFO 100201(ITS=LC832005)。
白橙丝盖菇的发现印证了亚洲地区丝盖菇属的物种多样性。其与欧洲I. fibrosa的遗传分化(nrITS差异13–14%)远超真菌种内变异阈值(>3%),结合形态差异(菌盖形状、颜色和纹饰)和地理隔离,支持其独立物种地位。
历史上Sowerby(1814)描述的Agaricus fibrosus和Gillet(1874)命名的I. fibrosa均缺乏分子数据,但根据原始描述,前者具裂状菌盖和狐红色脐突,后者具波浪状裂缘和线形菌褶,均与新种明显不同。瑞典的I. ambigua(Romagnesi 1979)虽具相似菌柄和菌褶,但其菌盖深红棕色(12–20 mm)且生于沼泽地,生态形态特征显著差异。
该种在巴基斯坦和日本的跨分布可能源于两地共通的ECM宿主(栎属、松属)和相似的湿润亚热带气候。此前巴基斯坦报道的I. napipes也在日本有分布,提示东亚与南亚间存在真菌地理联系。
通过整合形态学、生态学和多基因系统发育证据,本研究确立了白橙丝盖菇作为丝盖菇属新分类单元的地位,为亚洲ECM真菌多样性研究提供了关键数据,凸显了跨区域合作在真菌分类学中的重要性。
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