喜马拉雅山脉新发现:巴基斯坦克什米尔地区丝盖伞属新物种的形态学与多基因系统发育研究

《BMC Microbiology》:Morphology and multigene phylogeny reveal a new species of Inosperma from Himalayas of Pakistan

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:BMC Microbiology 4.2

编辑推荐:

  本研究基于形态学与分子系统发育证据,报道了采自巴基斯坦喜马拉雅山脉克什米尔地区的一种丝盖伞属(Inosperma)新物种——Inosperma kashmiranum。该物种隶属于Cervicolores组,其菌盖呈紫褐色至灰褐色,边缘具辐射状纤丝、龟裂至鳞片状,并具有较小的担孢子(12.1×6.9 μm)和较小的囊状体(44.5×8.1 μm)。该研究通过ITS、28S和RPB2多基因联合分析,明确了该新物种的系统发育地位,为丝盖伞属的物种多样性及系统分类提供了新的数据。

  
在真菌世界的隐秘角落,丝盖伞属(Inosperma)以其独特的形态特征和重要的生态功能,吸引着真菌学家的目光。作为外生菌根真菌,它们与超过23个科的维管植物形成共生关系,是森林生态系统中不可或缺的“地下网络工程师”。然而,由于形态特征复杂且趋同进化现象普遍,仅凭传统形态学方法对其进行准确鉴定和分类充满挑战。近年来,随着分子系统发育学的兴起,丝盖伞属的分类体系经历了重大修订,但全球范围内的物种多样性仍远未被完全揭示,尤其是在生物多样性热点区域——喜马拉雅山脉。
此前,巴基斯坦仅报道过一种丝盖伞属物种——Inosperma shawarense。为了填补这一地区的物种空白,并深入理解丝盖伞属的演化历史,来自旁遮普大学和海南医科大学的联合研究团队,对巴基斯坦克什米尔地区的喜马拉雅森林进行了大型真菌调查。他们发现并描述了一种形态独特的新物种,并将其命名为Inosperma kashmiranum。该研究成果发表于《BMC Microbiology》,为丝盖伞属的全球多样性研究增添了浓墨重彩的一笔。
为了准确鉴定这一新物种,研究人员采用了经典的形态学鉴定与多基因系统发育分析相结合的方法。他们首先对采集到的标本进行了详细的宏观形态(菌盖、菌柄、菌褶等)和微观形态(担孢子、担子、囊状体等)观察与测量。随后,从标本的菌褶组织中提取基因组DNA,并利用特异性引物对三个核心基因片段——核糖体内转录间隔区(ITS)、核糖体大亚基(LSU)和RNA聚合酶II第二大亚基(RPB2)进行PCR扩增和测序。将获得的新序列与GenBank中已有的丝盖伞属及相关类群的序列进行比对,构建了包含108个分类单元的多基因联合数据集。最后,利用最大似然法(Maximum Likelihood)和贝叶斯推断法(Bayesian Inference)进行系统发育分析,以确定新物种在丝盖伞属中的系统发育地位。
系统发育分析揭示新物种的系统发育地位
研究人员将新物种的ITS、LSU和RPB2序列与GenBank数据库中的相关序列进行比对,构建了包含108个分类单元的多基因联合数据集。系统发育分析结果显示,所有丝盖伞属的物种聚集成一个高支持率的单系群,并进一步划分为六个主要支系。新物种Inosperma kashmiranum被清晰地归入Cervicolores组,并与Inosperma sp. (DG1824)、I. geraniodorum以及I. turrietoense等物种构成一个紧密相关的支系。该支系与包含I. geninum和I. veliferum的支系互为姐妹群。这一结果从分子水平上证实了Inosperma kashmiranum是一个独立的新物种,并明确了其在丝盖伞属中的系统发育位置。
新物种的形态学特征
基于详细的形态学观察,研究人员对新物种Inosperma kashmiranum进行了全面的描述。该物种的子实体为小型。菌盖直径2-2.5厘米,凸面形,中央明显凹陷,表面干燥,无光泽,呈紫褐色(5.2YR4/4)至灰褐色(5YR4/2),被有深褐色(5YR3/4)鳞片,边缘呈龟裂至细鳞片状。菌肉中等厚度,呈紫色。菌褶明显,直生,边缘平整,排列紧密,呈紫色至深褐色。菌柄长3.2-4.6厘米,粗0.4-0.6厘米,中生,通常呈紫褐色(7.5YR 3/4),与菌盖同色,顶端具纤丝,下半部具粗糙的鳞片至反卷的鳞片,表面具深褐色(10YR 6/6)显著的纤丝,实心,菌肉厚。菌肉受伤后变红。气味为土腥味。无菌环。
在微观形态上,该物种的担孢子大小为(10.7)11.1-13.1(13.6)×(6.0)6.2-7.6(8.1)μm,平均为12.1×6.9 μm,长宽比(Q)为1.6-1.95(2.1),平均为1.83,呈褐色,光滑,多为长椭圆形至圆柱形,侧视呈杏仁形,豆形,具油滴,壁厚。担子大小为(36.6)41.1-56.3(62.9)×(7.1)8.4-10.2(10.9)μm,多为4孢子的,少数为2孢子的。囊状体大小为(30.8)33.1-46.7(49.8)×(4.7)6.6-7.7(8.3)μm,薄壁,多弯曲,部分呈窄棒状,无油滴,具锁状联合。无侧生囊状体。菌柄皮层为表皮状,由平行排列的菌丝组成。无柄生囊状体。菌盖皮层为毛皮状,由圆柱形末端细胞组成,菌丝直径(5.1)7.1-8.6(9.8)μm,具锁状联合。
新物种与近缘种的比较
通过与近缘物种的形态学比较,研究人员进一步确认了Inosperma kashmiranum的独特性。与北美的I. mucidiolens相比,新物种的菌盖更小(25毫米),颜色为紫褐色至灰褐色,且菌柄更短(42毫米)。与I. geraniodorum相比,新物种的菌盖呈紫褐色至灰褐色,边缘龟裂至鳞片状,且具有较小的担孢子(12.1×6.9 μm)和较小的囊状体(44.5×8.1 μm)。与I. turrietoense相比,新物种的菌盖和菌柄均较小,且生境不同,后者主要生长于山毛榉和冷杉林中。与I. longisporum相比,新物种的菌盖更小,颜色不同,且具有较短的菌柄和较大的囊状体。与巴基斯坦已报道的I. shawarense相比,新物种在菌盖形态、菌褶颜色和生境上均有显著差异,后者菌盖凸面形,菌褶灰色,且仅发现于纯栎树林中。
本研究成功描述并命名了丝盖伞属的一个新物种——Inosperma kashmiranum。该物种的发现,不仅将巴基斯坦的丝盖伞属物种数量增加至两种,更重要的是,它揭示了喜马拉雅山脉作为生物多样性热点区域,其真菌资源仍存在巨大的探索空间。通过整合形态学与多基因系统发育学证据,该研究不仅提供了新物种的详细形态描述和分子序列数据,还明确了其在丝盖伞属中的系统发育地位,为后续的物种鉴定、分类修订和生物地理学研究提供了坚实的数据支持。这一发现不仅丰富了丝盖伞属的物种多样性,也凸显了在生物多样性热点区域开展系统性真菌资源调查的重要性,为理解全球真菌的演化与分布格局贡献了来自喜马拉雅山脉的宝贵数据。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号