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中国南方地区Distoseptispora属四个新种的形态学与系统发育研究及其分类学意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:MycoKeys 2.8
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本研究通过形态学特征和多基因(ITS/LSU/RPB2/TEF1)系统发育分析,在中国南方森林生态系统中发现Distoseptispora属4个新种(D. fujianensis/D. ganzhouensis/D. nanpingensis/D. subtropica)及2个已知种,更新了该属物种多样性认知,为真菌资源开发提供理论基础。研究采用ML/BI算法构建系统发育树,菌株保藏于HJAUP标本馆。
在真菌王国中,有一类形态特殊且分类地位长期存在争议的丝孢菌——Distoseptispora属。这类真菌因产生具有假隔膜(distoseptate)的分生孢子而闻名,常栖息于腐烂植物材料上。随着分子生物学技术的发展,研究者们逐渐认识到传统仅依靠形态特征进行分类的局限性,尤其对于形态高度相似的Sporidesmium-like类群。中国南方作为全球生物多样性热点地区,其丰富的真菌资源仍有大量未知种类等待发掘,这为真菌分类学研究提供了宝贵机遇。
江西农业大学的研究团队在福建武夷山和江西九连山国家级自然保护区开展的真菌资源调查中,从枯枝标本上分离获得多株Distoseptispora-like菌株。通过整合形态学观察与多基因(ITS/LSU/RPB2/TEF1)系统发育分析,不仅确认了Distoseptispora clematidis和D. yunjushanensis两个已知种的分布,更重要的是发现了四个具有分类学意义的新物种。这些发现以"Morphological and phylogenetic analyses reveal four novel species of Distoseptispora from southern China"为题发表在真菌学专业期刊《MycoKeys》上。
研究采用的关键技术包括:1) PDA培养基分离培养与显微形态观察;2) MAFFTv.7进行多基因序列比对;3) IQ-TREE和MrBayes 3.2.6分别构建ML和BI系统发育树;4) 基于边缘连接分区模型(Edge-linked partition model)选择最佳进化模型。所有菌株保藏于江西农业大学植物病理标本馆(HJAUP),DNA序列提交至GenBank。
【分子系统发育】
通过2841 bp的联合基因序列分析,将8个菌株划分为4个新种和2个已知种。ML树(lnL=-38006.722)显示D. fujianensis与D. lanceolatispora形成姐妹群(支持率100%/0.92),而D. subtropica与D. aquamyces聚为一支(93%/0.81)。序列差异分析表明,新种与近缘种在ITS区域存在1.9%-4%的核苷酸差异,符合Jeewon标准的新种界定阈值。
【新种分类学特征】
D. fujianensis:分生孢子梗86-127×4.5-6 μm,产孢细胞单瓶梗式(monoblastic),分生孢子椭圆形至倒棒状(28-47×8-14 μm),具6-8假隔膜。与近缘种D. lanceolatispora相比,分生孢子更短且栖息环境不同(陆生vs水生)。
D. ganzhouensis:分生孢子梗54-93×4.5-7 μm,分生孢子倒棒状(59-139×11.5-16.5 μm),具10-23假隔膜。与D. sinensis的LSU序列相似度99%,但分生孢子更宽。
D. nanpingensis:显著特征为分生孢子可二次产孢(percurrent regeneration),长达282 μm且具28-41假隔膜,分生孢子梗仅8.5-28 μm,与D. guanshanensis的RPB2序列差异达2%。
D. subtropica:分生孢子顶侧生(acropleurogenous),倒棒状具喙(64-147×12-15 μm),表面疣状突起(verrucose),5-10真隔膜(euseptate)。两菌株间TEF1序列存在1.3%差异,但形态一致性支持为同种。
【已知种再描述】
D. clematidis:分生孢子倒棒状(150-270×11-15 μm),26-40假隔膜,与泰国模式株MFLUCC 17-2145的RPB2序列仅2个碱基差异。D. yunjushanensis:分生孢子67.5-96×16-22.5 μm,虽较模式株更大且隔膜数少,但ITS相似度98.7%支持为同种。
这项研究通过整合形态与分子证据,将Distoseptispora属有效物种数提升至87个。值得注意的是,研究发现同一物种在不同生境(如D. yunjushanensis的陆生与水生群体)或地理种群中可能表现出显著形态变异,这提示传统依赖形态特征的分类体系需要分子数据的校准。研究还发现,分生孢子产生方式(单瓶梗monoblastic vs多瓶梗polyblastic)等曾被用作属级分类依据的性状,在分子系统树中可能并不具有分类学重要性。
该成果不仅丰富了我国南方真菌多样性本底数据,更重要的是为Sporidesmium-like类群的分类提供了方法论示范。研究者建议未来采用ITS/LSU/RPB2/TEF1四基因联合分析作为Distoseptispora属物种鉴定的标准流程,这对解决形态相似属(如Ellisembia、Sporidesmium)的分类争议具有重要参考价值。所有模式标本与活菌株均保藏在HJAUP,为后续比较基因组学和功能研究奠定了材料基础。
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