中国发现三种新的分枝状珊瑚菌:形态学与多基因系统发育分析揭示Clavariaceae新物种

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:MycoKeys 2.8

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  本研究通过形态学与分子证据(ITS-nrLSU-RPB2多基因分析)首次鉴定出Clavaria属三个新物种:C. divergens(白色分枝型)、C. orientalis(粗壮分枝型)和C. tongdaoensis(浅色变体型),解决了中国南方地区长期将紫色分枝珊瑚菌误定为C. zollingeri的分类问题。研究构建了包含54个Clavaria物种的系统发育树,证实新种各自形成独立分支,为理解珊瑚菌科物种多样性提供了关键数据。

  

在真菌分类学领域,分枝状珊瑚菌一直存在鉴定混乱的难题。自Vaillant于1727年建立Clavaria属以来,具有分枝结构的物种先后被划分为Ramaria、Clavulinopsis等多个属。目前全球仅确认7种稳定分枝的Clavaria物种,其中中国记录的C. zollingeri存在明显的南北地理分化现象。更棘手的是,白色分枝型Clavaria在自然界极为罕见,而中国南方大量紫色分枝标本的分类地位长期存疑。

针对这些分类学盲区,湖南师范大学的研究团队历时20年(2003-2022年)在湖南、湖北等地采集12份标本,结合形态学与分子系统发育方法开展研究。通过构建ITS-nrLSU-RPB2三基因联合数据集,发现中国南方分布的紫色分枝珊瑚菌并非真正的C. zollingeri,而是两个全新物种;同时首次报道了具有白色分枝特征的稀有新种。这项发表于《MycoKeys》的研究将分枝型Clavaria物种数量从7种增至10种,彻底改写了中国珊瑚菌资源的认知框架。

关键技术包括:显微形态观察(采用Kornerup-Wanscher比色体系)、多基因测序(ITS5/ITS4、LR0R/LR5等引物)、系统发育分析(MAFFT比对+RAxML/贝叶斯法构建进化树)以及统计学处理(SPSS分析孢子测量数据)。所有标本均来自湖南、湖北的亚热带森林,保存于湖南师范大学菌物标本馆(MHHNU)。

结果
Phylogenetic analyses
基于2450bp的联合基因数据集显示,54个Clavaria物种形成8个主要分支。三个新种各自形成强支持的单系群:C. divergens(Clade 12)与C. fumosa分支相邻;C. orientalis(Clade 2)和C. tongdaoensis(Clade 3)则与C. zollingeri共同构成"紫色分枝clade"。来自吉林的C. zollingeri标本与北美种群聚为一支,证实其跨洲分布特征。

Taxonomy
Clavaria divergens:白色簇生 basidiomata(子实体)高10-50mm,具鹿角状分枝尖端,basidiospores(担孢子)4.2-5.0×2.7-3.8μm。模式标本采自云南麻栗坡(海拔1580m),其白色稳定分枝特征在属内独树一帜。

Clavaria orientalis:深紫罗兰色 basidiomata 高50-80mm,分枝粗壮(直径1-3mm),basidia(担子)34-48μm明显短于C. zollingeri(50-60μm)。模式标本来自湖南壶瓶山,代表中国南方特有谱系。

Clavaria tongdaoensis:浅紫色 basidiomata 仅25-45mm高,担孢子3.5-5.0×3.0-4.2μm为同组最小。模式产地湖南通道县(海拔400m),其 pale purplish pink(淡紫粉色)子实体易与近缘种区分。

讨论
研究首次揭示中国南北方分枝珊瑚菌存在显著遗传分化:北方种群与北美C. zollingeri同源,而南方群体实为C. orientalis和C. tongdaoensis两个新种。分子证据支持形态差异:C. orientalis分枝更粗壮(1-4次vs 3-5次),C. tongdaoensis则整体更小巧。特别值得注意的是C. divergens的发现,其白色分枝特征突破了该属的传统认知框架。

这项研究建立了首个中国分枝Clavaria检索表,提出"分枝粗壮度"和"地理分布"作为关键鉴别特征。从方法论看,RPB2基因的引入显著提升了系统发育分辨率,而多基因联合分析策略为疑难真菌分类树立了新范式。这些发现不仅丰富了东亚真菌多样性数据库,更对理解珊瑚菌科形态演化提供了重要案例。未来研究需扩大采样范围,特别是探索白色分枝型的生态适应机制及其次级代谢产物潜力。

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