中国地星属真菌新物种的系统发育与形态学鉴定：揭示Geastrum四新种的分类学特征与进化关系

本研究针对中国地星属(Geastrum)真菌分类学空白，通过整合多基因系统发育分析(ITS+nrLSU+RPB1+ATP6)与形态学特征，首次报道了Geastrum artocarpicola、G. fibulatum、G. sinense和G. trachelium四个新种，并确认G. sanglinense为G. beijingense异名。研究采用最大似然法(ML)、最大简约法(MP)和贝叶斯推断(BI)构建系统发育树，揭示了这些物种在Geastrales目中的独特进化地位，为理解地星属真菌的生物多样性及其生态功能提供了关键分类学依据。

　　

在浩瀚的真菌王国中，地星属(Geastrum)因其独特的星状子实体被称为"地球之星"，是担子菌门(Basidiomycota)中极具特色的类群。这类真菌不仅具有重要的生态功能，作为森林生态系统的分解者和植物共生体，还因其特殊的形态特征成为分类学家关注的焦点。然而，中国作为全球生物多样性热点地区，对地星属真菌的研究仍存在大量空白，许多潜在新种尚未被发现和描述。

西南林业大学的研究团队在《MycoKeys》发表了一项突破性研究，通过整合现代分子系统发育学与经典形态分类学方法，成功鉴定出四个全新的地星属物种：Geastrum artocarpicola、G. fibulatum、G. sinense和G. trachelium，同时澄清了G. sanglinense的分类地位，确认其为G. beijingense的异名。这项研究不仅丰富了中国真菌多样性记录，也为理解地星属的进化关系提供了关键证据。

研究团队采用了多项关键技术：野外标本采集覆盖广东、江苏和福建等多省份；通过CTAB法提取基因组DNA；扩增四个分子标记(ITS、nrLSU、RPB1和ATP6)；采用MAFFT 7进行序列比对；运用ML、MP和BI三种方法构建系统发育树；通过光学显微镜进行详细的形态学观察和测量。

研究结果部分，系统发育分析显示：基于ITS+nrLSU+RPB1+ATP6联合数据集构建的系统树强烈支持四个新种的独立分类地位。G. fibulatum与G. michelianum形成姐妹群，其特征是菌丝层具有锁状联合(clamp connections)；G. sinense与G. melanorhynchum亲缘关系最近，具有拱形外包被和长柄子实体；G. trachelium则与G. suae关系密切，以深囊状外包被和烧瓶形担子为特征；而G. artocarpicola形成一个独立分支，其独特之处在于浅囊状至深囊状外包被和气泡形担子。

形态学研究发现：G. artocarpicola生长在波罗蜜属(Artocarpus)活体树木上，担孢子直径3.5-4 μm；G. fibulatum的锁状联合结构在Geastrum属中极为罕见；G. sinense的拱形外包被和长柄扩展型子实体在形态上独树一帜；G. trachelium则表现出深囊状外包被和明显的假根状菌索附着特征。

讨论部分强调，这项研究首次在中国亚热带地区发现了具有锁状联合结构的地星属物种(G. fibulatum)，这一特征在传统分类学中具有重要意义。同时，研究澄清了G. sanglinense的分类地位，解决了该物种与G. beijingense的分类学争议。通过多基因联合分析，研究团队建立了更可靠的系统发育框架，为未来地星属的分类修订奠定了基础。

该研究的科学意义不仅在于增加了4个中国特有新种记录，更重要的是展示了现代分类学研究中整合形态特征与分子数据的必要性。研究采用的四个分子标记(ITS、nrLSU、RPB1和ATP6)被证明能有效解决地星属物种间的系统发育关系，这一方法学创新为未来真菌分类学研究提供了重要参考。此外，这些新发现的地星属物种可能具有尚未开发的生态功能和应用价值，值得进一步研究。