韩国叶生地衣隐存谱系新发现:揭示Strigulaceae科新属种及其气候指示意义

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Mycobiology 1.6

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  这篇研究通过ITS测序和多基因分析(SSU/LSU/TEF1-α/RPB2),重新界定了韩国Strigulaceae科叶生地衣(foliicolous lichens)的分类体系,发现新属Reticula ambigua和新种Racoplaca pelta,并修正了既往误鉴标本(如Strigula subelegans实为S. multiformis)。研究证实该类群分布已从济州岛北扩至安岛、加巨岛等四个南部岛屿,为气候变化下的生物指示剂(bioindicator)研究提供了关键数据。

  

Abstract

叶生地衣(foliicolous lichens)作为热带雨林生态系统的敏感指示生物,其分布与气候变化密切相关。韩国因全球变暖导致的亚热带气候北移,使得这类地衣在更高纬度地区频繁出现。本研究通过ITS序列分析和四基因标记(SSU、LSU、TEF1-α、RPB2)的多基因系统发育重建,重新评估了韩国Strigulaceae科叶生地衣的分类地位与分布格局,揭示了新种Racoplaca pelta和新属新种Reticula ambigua的独立谱系,并纠正了既往基于形态学误鉴的标本(如KoLRI016334实为R. pelta而非R. melanobapha)。

1. Introduction

叶生地衣作为叶片表面专性寄生真菌,全球已记录900余种,其分布高度依赖稳定的湿度与微气候。Strigula属自1823年由Fries描述以来,历经多次分类修订。分子系统学研究表明,广义Strigula(Strigula s. lat.)实为多系群,2020年Jiang等将其拆分为6个单系属(如Racoplaca、Puiggariella)。韩国此前记录的6个分类单元需依据新框架重新评估,这对理解气候变化下的生物多样性演变至关重要。

2. Materials and methods

研究团队2018-2024年调查了韩国36个岛屿,在5个岛屿采集40份标本。形态学采用立体显微镜(Nikon SMZ745T)和超微镜头(Laowa 25mm)观察,化学分析通过薄层色谱(TLC)完成。分子实验使用E.Z.N.A.真菌DNA试剂盒提取,PCR扩增ITS(引物Strig1F/ITS4)、LSU(LR0R/LR5)等标记,系统发育分析采用IQ-TREE和MrBayes构建ML/BI树。

3. Results

3.1. 地理分布与ITS系统发育
ITS分析确认4个明确谱系:Racoplaca pelta sp. nov.(济州岛独有)、Reticula ambigua gen. nov. et sp. nov.(新属)、Strigula depressa和S. multiformis(后者分布最广)。此前误鉴的KoLRI016349(原定S. subelegans)实为S. multiformis,印证了形态可塑性受宿主叶片结构影响。

3.2. 多基因系统发育
四基因(3177bp)分析支持Strigulaceae分为10个分支,新属Reticula与Phylloporis构成姐妹群(支持率100%/1.00)。Reticula的亚表皮生长(subcuticular thallus)和Cephaleuros光合共生体显著区别于Phylloporis的表皮上生长(supracuticular)模式。

3.3. 新分类单元描述

  • Racoplaca pelta:盾状叶状体(thallus 11-34μm厚),子囊孢子(21-25×3.7-5.1μm)显著大于近缘种R. melanobapha。
  • Reticula ambigua:网状放射状叶状体(图6B-E),弱地衣化特征暗示其可能为次生共生起源,子囊孢子(10-12.5×2.5-3.75μm)尺寸接近Strigula microspora但系统发育迥异。

4. Discussion

研究揭示了韩国Strigulaceae的高度隐存多样性:S. multiformis的形态变异实为单一种,而新属Reticula的发现挑战了传统形态分类框架。分布数据表明,这类地衣已从济州岛向北扩散至安岛(北纬34°29′)等更靠近海岸的区域,与韩国海域的亚热带化趋势一致。未来需结合光合共生体多样性(如Cephaleuros vs. Phycopeltis)和宿主特异性,深化其作为气候指示剂的应用潜力。

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