"Pichia senei sp. nov.的发现及Pichia cactophila复合种杂交事件的新见解：基因组学揭示酵母物种界限与进化复杂性"

研究人员针对Pichia cactophila复合种中杂交事件模糊的问题，通过分离自仙人掌和凤梨科植物的三株新酵母菌株，结合ITS/D1/D2序列分析和全基因组系统发育学，提出新种Pichia senei sp. nov.，并揭示P. cactophila为P. inconspicua与P. insulana的杂交后代。该研究发表于《FEMS Yeast Research》，为酵母物种界定和杂交进化机制提供了基因组学证据。

　　

在巴西塞拉多生态系统的仙人掌腐烂组织和凤梨科植物贮水器中，隐藏着一群神秘的微生物居民——Pichia属酵母。这些单细胞真菌与宿主植物形成了独特的共生关系，其中Pichia cactophila物种复合体因其广泛分布和复杂的杂交历史备受关注。然而，该复合体的物种界限模糊不清，杂交事件的发生机制和进化意义更是扑朔迷离。更令人困惑的是，某些成员如Pichia inconspicua既能从环境分离，又可成为人类机会性病原体，暗示着杂交可能赋予其特殊的生态适应能力。

为解开这些谜团，巴西米纳斯吉拉斯联邦大学微生物学系（Universidade Federal de Minas Gerais）的研究团队联合美国威斯康星大学麦迪逊分校等国际机构，对巴西托坎廷斯州"坎普斯鲁佩斯特雷斯"（campos rupestres）特殊地貌中分离的三株酵母菌株展开了深入研究。通过整合传统分类学与基因组学方法，他们不仅发现了一个新物种Pichia senei sp. nov.，更揭示了P. cactophila物种复合体中令人惊讶的杂交网络，相关成果发表在《FEMS Yeast Research》上。

研究采用了多项关键技术：基于Illumina MiSeq平台的基因组测序与SPAdes组装；利用1,847个单拷贝BUSCO基因构建最大似然系统发育树；通过orthoANI计算平均核苷酸相似性；运用sppIDer和nQuire分析杂交事件和倍性状态；采用SplitsTree构建系统发育网络解析网状进化关系。

结果部分

新物种的表型与系统发育特征

从仙人掌Cereus saddianus、Micranthocereus dolichospermaticus的坏死组织和凤梨Bromelia karatas的贮水器中分离的三株菌株，经形态学观察显示可产生1-4个帽状子囊孢子（

）。D1/D2序列分析表明其与P. insulana存在10个核苷酸差异，全基因组ANI值低于90%，支持其作为新种的地位。

基因组系统发育定位

基于1,847个直系同源蛋白构建的系统发育树（

）将P. senei置于P. cactophila复合体的基底部，与临床分离株P. alaskaensis形成独立分支。

杂交事件的基因组证据

通过sppIDer分析发现P. cactophila的基因组reads可均衡映射到P. inconspicua和P. insulana参考基因组（

），系统发育网络显示其位于两个亲本物种间的杂交边上（

）。MAT基因分析证实P. insulana携带MATα交配型基因，解释了P. cactophila中MATα2的异常保留。

复合体的倍性多样性

nQuire分析揭示该复合体存在从单倍体到三倍体的连续倍性变化（表1），其中临床相关种P. alaskaensis为三倍体，而环境分离株P. senei为单倍体，暗示倍性与生态适应可能存在关联。

这项研究通过多学科方法解决了Pichia cactophila复合体中的三个核心问题：界定了新物种P. senei sp. nov.的分类地位；首次明确P. cactophila是P. inconspicua与P. insulana的杂交后代；揭示了杂交与倍性变化在环境适应中的潜在作用。特别值得注意的是，研究发现临床分离株倾向于保持更高倍性，而环境菌株多为单倍体，这为理解酵母从环境到临床的适应性进化提供了新视角。基因组学与传统分类学的结合，不仅完善了酵母系统分类框架，更为微生物杂交研究建立了可借鉴的方法学范式。