稀有真菌弗莱氏蛇头菌（Mutinus fleischeri）线粒体基因组全序列解析及其系统发育意义

本研究首次完成稀有真菌弗莱氏蛇头菌（Mutinus fleischeri）线粒体基因组（113,076 bp）测序与注释，揭示其含47个蛋白编码基因（PCGs）和24个tRNA基因，GC含量25.41%。通过14个保守蛋白基因的系统发育分析，证实其与竹荪（Phallus indusiatus）和棘托竹荪（P. echinovolvatus）的亲缘关系，为鬼笔目（Phallales）物种鉴定与进化研究提供新基因组证据。

　　

Abstract

弗莱氏蛇头菌（Mutinus fleischeri）作为鬼笔目（Phallales）中的稀有物种，其线粒体基因组被首次解析为环状DNA分子（113,076 bp），包含47个PCGs和24个tRNA基因。碱基组成显示A/T偏好性（A: 38.59%，T: 36.00%），GC含量显著偏低（25.41%）。系统发育树支持其与竹荪和棘托竹荪的紧密进化关联。

1. Introduction

鬼笔属（Mutinus）全球已知34种，中国分布5种，传统分类依赖形态特征与地理分布。弗莱氏蛇头菌自1989年后鲜有记录，2020年于昆明竹林中重新发现。线粒体基因组因其保守性成为解决真菌分类难题的新工具，本研究旨在填补该物种基因组空白。

2. Materials and methods

2.1. 样本采集
标本采自昆明海拔2101米的竹林（102°44′E, 25°83′N），凭证号HKAS 122335。幼期子实体呈白色至淡黄色，成熟后散发气味吸引昆虫传播孢子。

2.2. 基因组组装与注释
使用GetOrganelle组装Illumina平台数据，MFannot预测ORFs，tRNAscan-SE识别tRNA。线粒体图谱显示32个非保守PCGs和14个保守基因（如NAD_1-6、COX_1-3），COX1含13个内含子，测序深度平均1876.59×。

2.3. 系统发育分析
基于14个保守PCGs（如ATP₆、COB）构建最大似然树，包含鬼笔目、伞菌目等17个物种，bootstrap值支持弗莱氏蛇头菌与竹荪类的聚类。

3. Results

基因组中33个内含子非均匀分布，COB含7个，COX1含13个。与竹荪（89,139 bp）和棘托竹荪（50,098 bp）相比，弗莱氏蛇头菌基因组显著扩张，反映鬼笔目内线粒体基因组大小变异。

4. Discussion

线粒体基因组克服了形态分类的局限性，其高变区为物种鉴定提供分子标记。弗莱氏蛇头菌的大基因组可能源于内含子增殖或水平基因转移，需进一步研究其进化驱动力。

5. Conclusions

该研究为鬼笔目系统发育提供首个弗莱氏蛇头菌线粒体基因组参考（GenBank OK338766），证实其与竹荪类的亲缘性，推动稀有真菌保护与分类学研究。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持内容；专业术语如PCGs、COX等保留英文缩写；上标下标规范标注；无HTML转义符或SVG标签。）