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热带温室中发现新属Mystagaricus——基于形态与多基因系统发育分析揭示白环菇科核心类群新成员
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Mycological Progress 3
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研究人员针对温室环境中发现的疑难物种Leucoagaricus brunneolilacinus的分类地位问题,通过形态学结合ITS/LSU/RPB2/TEF1-α多基因系统发育分析,确立其不属于白环菇属(Leucoagaricus)或白鬼伞属(Leucocoprinus),而是与假环柄菇属(Pseudolepiota)和黄伞属(Xanthagaricus)共同构成伞菌科(Agaricaceae)新分支,由此建立新属Mystagaricus。该研究解决了长期存在的分类争议,为热带真菌生物地理学研究提供新线索。
在植物园温室潮湿温暖的环境中,一种具有紫褐色绒毛菌盖的奇特蘑菇长期困扰着真菌分类学家。这种最初由匈牙利学者Babos于1980年描述的Leucoagaricus brunneolilacinus,因其兼具白环菇属(Leucoagaricus)和白鬼伞属(Leucocoprinus)的特征,分类地位始终悬而未决。更令人困惑的是,该物种虽在欧洲和北美的温室中反复出现,却从未在自然生境中被发现,其神秘起源成为真菌学界持续关注的谜题。
为破解这一分类难题,匈牙利罗兰大学植物解剖学系的研究团队联合奥地利维也纳大学等机构,对来自匈牙利和奥地利温室的新鲜标本及模式标本展开深入研究。通过整合形态学特征与ITS、LSU、RPB2和TEF1-α四基因系统发育分析,研究人员最终在《Mycological Progress》发表重要成果,不仅澄清了该物种的系统发育位置,更在伞菌科核心类群中确立了一个全新属级分类单元。
研究采用的关键技术包括:1) 基于温室采集标本的宏观形态记录与显微结构观察(使用1%氨性刚果红、Melzer试剂和1%甲酚蓝染色);2) 从模式标本和新鲜材料中提取基因组DNA,通过Illumina MiSeq平台进行高通量测序;3) 使用MAFFT软件对多基因序列比对,采用PhyML和RAxML构建最大似然系统发育树;4) 结合孢子超微结构(如糊精反应和异染性特征)进行形态学验证。
研究结果主要体现为三个重要发现:
分子系统发育分析
多基因联合系统树(3749个特征位点)显示,L. brunneolilacinus以99%的支持率与Pseudolepiota和Xanthagaricus聚集成簇,形成伞菌科(Agaricaceae)内独立于白环菇族(Leucocoprineae)的新分支。特别值得注意的是,来自泰国的"Lepiota aff. fuscovinacea"标本(MFLU090129)与该物种形成100%支持率的姊妹群,暗示Mystagaricus属可能包含更多未描述物种。
形态学特征
该物种具有独特的组合特征:直径达90mm的紫褐色羊毛状菌盖;菌肉切割后变橙褐色的特殊反应;具糊精反应和异染性的椭圆形孢子(3.6-5.4×1.9-3.5μm);菌盖皮层由分枝的紫色菌丝构成。这些特征明显区别于近缘属——假环柄菇属的孢子无变色反应,而黄伞属通常具有黄色至橄榄色的孢子印。
生物地理学启示
所有已知标本均来自温室环境(匈牙利、奥地利、德国、西班牙和加拿大),但其近缘类群Pseudolepiota和Xanthagaricus主要分布于印度-中国生物地理区。研究人员推测该物种可能起源于东南亚热带地区,通过植物运输材料无意引入温室生态系统。
研究结论确认建立新属Mystagaricus的合理性,其模式种M. brunneolilacinus代表伞菌科演化过程中一个独特的形态-分子谱系。该发现不仅解决了长达40余年的分类争议,更凸显了温室作为"真菌方舟"的特殊价值——这些人工环境可能保存着尚未在自然界发现的珍稀物种。研究还提出"真菌馆藏物种"(fungarium specimens)的DNA条形码技术对厘清疑难标本的重要作用,为未来热带真菌多样性研究提供了方法论示范。
这项研究的深层意义在于揭示真菌跨大陆传播的潜在机制,同时警示人类活动对微生物生物地理格局的深刻影响。随着气候变化加剧,类似Mystagaricus这样的"温室移民"真菌可能出现适应性进化,其生态影响值得持续关注。
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