《MycoKeys》：Two novel species of sooty mould fungi (Capnodiales, Dothideomycetes) from China
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本研究针对中国煤炱菌多样性严重不足、物种界定模糊的问题，开展了华南地区煤炱菌的系统分类学研究。研究人员结合形态学与多基因位点（ITS, LSU, tef1-α, rpb2）系统发育分析，从鹅掌柴和南岭黄檀叶片上鉴定出两个新物种——Conidiocarpus nanshanense和Polychaeton cengongense。该结果不仅丰富了中国煤炱菌(Capnodiaceae)的物种名录，也为深入理解该类群在植物-昆虫-真菌互作中的生态功能提供了关键数据，对揭示热带、亚热带森林生态系统的生物多样性与功能具有重要科学价值。
想象一下，漫步在亚热带的森林中，你可能会在一些植物的叶片上看到一层薄薄的、乌黑的、像煤烟一样的覆盖物。这并非工业污染，而是一类特殊的真菌群落——煤炱菌。它们通常附生在植物叶片表面，依靠蚜虫、粉虱等刺吸式昆虫分泌的蜜露为生。虽然这层“黑色面纱”可能会遮挡阳光，影响植物的光合作用，进而被传统观点视为有害生物，但越来越多的研究表明，它们在生态系统中可能扮演着更为复杂的角色，例如分解蜜露、防止其他病原菌滋生，从而在植物与昆虫的互动中充当“缓冲器”。
然而，要深入了解这些神秘真菌的生态功能，第一步是准确地认识它们是谁。隶属于粪壳菌纲(Capnodiales)、煤炱菌科(Capnodiaceae)的煤炱菌，在全球热带和亚热带地区广泛分布，是构成煤炱群落的主要成员。遗憾的是，尽管中国是全球生物多样性热点地区之一，此前有正式记录的煤炱菌科物种却寥寥无几，仅有四种。这种巨大的知识空白严重限制了我们对中国丰富真菌资源的认知，也阻碍了对其生态学、物种形成及与宿主植物、昆虫协同进化关系的深入探索。物种鉴定的准确性是这一切研究的基础。传统上，煤炱菌的分类严重依赖形态特征，如分生孢子器(conidiomata)的大小、形状、膨大部位以及孢子的形态。但环境因素常常导致形态特征发生趋同进化或可塑性变化，使得仅凭形态难以准确界定物种，甚至可能将不同的种误判为同一种，或将同一个种错误地分割。因此，整合形态学与分子系统发育学的“整合分类学”方法，已成为现代真菌分类学研究，特别是解决疑难类群分类问题的金标准。
针对上述中国煤炱菌多样性未知、分类框架不清的问题，一支由中国和泰国学者组成的研究团队在《MycoKeys》期刊上发表了一项新研究。他们对中国贵州和广东两省的森林进行了调查采样，旨在发现和描述新的煤炱菌物种，并利用多基因系统发育分析厘清其分类地位，从而为中国煤炱菌的多样性本底调查和后续研究奠定坚实的基础。
为了开展这项研究，研究人员运用了几个关键的技术方法。首先，他们在2025年春季和夏季分别从广东深圳的鹅掌柴(Schefflera macrostachya)和贵州岑巩县的南岭黄檀(Dalbergia assamica)的活体叶片上采集了被煤炱菌侵染的样本。随后，他们通过体视显微镜和光学显微镜对样本的菌落特征、分生孢子器、孢子等进行了详细的形态学观察、测量和拍照记录。在分子生物学方面，研究团队从纯培养的菌丝体中提取DNA，并使用了四对通用引物对四个基因片段进行PCR扩增和测序，这四个基因分别是：内部转录间隔区(Internal Transcribed Spacer, ITS)、大亚基核糖体RNA基因(Large subunit ribosomal RNA gene, LSU)、翻译延伸因子1-α基因(translation elongation factor 1-α, tef1-α)和RNA聚合酶II第二亚基基因(RNA polymerase II second largest subunit, rpb2)。获得的序列与从NCBI数据库下载的参考序列一同，经过比对、修剪后，采用最大似然法(Maximum Likelihood, ML)和贝叶斯推断(Bayesian Inference, BI)构建了多基因联合系统发育树，以确定新分离菌株在煤炱菌科中的进化位置及其与近缘种的关系。
研究结果
系统发育分析
基于ITS、LSU、rpb2和tef1-α四个基因片段联合构建的系统发育树表明，煤炱菌科包含八个属，分别为Conidiocarpus、Phragmocapnias、Capnodium、Hyphocapnodia、Polychaeton、Chaetocapnodium、Heteroconium和Leptoxyphium。本研究中发现的两个新物种隶属于不同的属：其中一个与Phragmocapnias属物种构成姐妹群，归入Conidiocarpus属；另一个则与Capnodium属物种构成姐妹群，归入Polychaeton属。系统发育树强有力地支持了这两个新谱系是独立于已知物种的进化单元。
新物种分类学描述
研究人员对两个新物种进行了正式的形态学描述和命名，并提供了详细的显微照片。
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南山分生果孢菌(Conidiocarpus nanshanenseJ.P. Sun & X.Y. Zeng)：
此菌采自广东深圳南山公园的鹅掌柴叶片正面。其鉴别特征在于：分生孢子器细长，具长柄，膨大的产孢区域位于其中上部。分生孢子器大小为(342–493) × (27–53) μm，平均423 × 39 μm。柄长118–280 μm。颈部明显，高66–120 μm。孔口圆形，直径7–14 μm。分生孢子透明，单细胞，椭圆形，大小4.1–6.4 × 2.4–3.3 μm，平均5 × 2.7 μm，内含1-2个明显的油滴。在PDA培养基上培养14天，菌落直径达16 mm。系统发育分析显示，该菌与C. fici-septicae亲缘关系最近，但支持率显示其为独立分支(BS/PP = 96%/0.96)。尽管形态上与C. fici-septicae、C. caucasicus和C. cinnamomi有相似之处，但其分生孢子器尺寸、孔口宽度、孢子大小等测量数据以及独特的宿主（鹅掌柴，五加科）和地理分布（广东），结合分子数据的差异，共同支持其作为一个新物种。
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岑巩多刚毛孢菌(Polychaeton cengongenseJ.P. Sun & X.Y. Zeng)：
此菌采自贵州岑巩县的南岭黄檀叶片正面。其关键特征在于：分生孢子器无柄，膨大的产孢区域位于其中下部。分生孢子器大小为(182–263) × (19–46) μm，平均224 × 34 μm。颈部高62–125 μm。孔口较大，直径10–23 μm。分生孢子透明，椭圆形，大小4.2–6.5 × 1.7–4.0 μm，平均5.1 × 2.3 μm。在PDA培养基上，菌落呈橄榄绿色，直径约15.6 mm。系统发育树上，该菌与已知的唯一拥有分子数据的Polychaeton citri构成高支持率的姐妹群(BS/PP = 96%/1)。虽然同属，但P. cengongense的分生孢子器更小、孔口更宽、孢子更小，并且宿主植物截然不同（南岭黄檀，豆科），这些差异证实了其新物种的地位。
研究结论与讨论
本研究成功鉴定并描述了两个来自中国亚热带森林的煤炱菌新物种：Conidiocarpus nanshanense和Polychaeton cengongense。这一发现显著扩充了煤炱菌科在中国，特别是在贵州和广东等采样不足地区的物种记录，凸显了中国作为真菌多样性热点地区的巨大潜力以及开展更系统普查的紧迫性。
研究的核心结论与重要意义体现在以下几个方面：
首先，这项研究是整合分类学在解决煤炱菌复杂分类问题上的成功实践。例如，C. nanshanense在形态上与C. fici-septicae高度相似，容易误判。然而，基于四个基因位点的系统发育分析清晰地将它们划分为不同的进化谱系。这有力地证明，在煤炱菌这类形态可塑性强的类群中，单纯的形态比较可能导致错误分类，而多基因系统发育分析是确保物种界定准确性的关键。研究结果支持了Conidiocarpus是一个单系群的假说，并修正了仅依据分生孢子器大小作为该属物种划分主要标准的传统观点。
其次，研究深化了对特定属分类界限的认识。关于Polychaeton和Capnodium的属间关系以及Polychaeton属内的物种界定，学界长期存在争议。P. cengongense的发现和描述，为这个分子数据极度匮乏的属增添了首个来自中国且宿主为豆科植物的新成员，为其提供了至关重要的形态与分子参照，为未来厘清该属的分类界限和完善物种鉴定体系奠定了关键基础。
再者，研究揭示了有趣的宿主特异性与生态分化迹象。P. cengongense寄生在豆科的南岭黄檀上，而此前该属唯一有分子数据的物种P. citri则寄生于芸香科的酸橙上。两者在科和目一级分类阶元上完全不同，无任何重叠，这可能暗示了Polychaeton属内存在基于宿主植物的生态分化。同样，C. nanshanense发现于五加科的鹅掌柴，也与该属其他已知物种的宿主（如樟科、桑科、芸香科植物）不同。这些新的宿主记录丰富了我们对煤炱菌宿主范围的理解。
最后，研究为重新审视煤炱菌的生态角色提供了线索。文中提到，野外观察发现新物种的定殖密度与蚜虫种群密度呈正相关，且未导致宿主落叶。这支持了一个新观点：煤炱菌可能是昆虫蜜露的“专性分解者”，通过清除叶片上富糖的蜜露，防止其引发次生真菌感染，从而在植物-昆虫互作中扮演有益的“缓冲”角色，而非单纯的危害者。这挑战了其传统“有害真菌”的标签，指向了更复杂的生态功能。
总之，这项研究不仅为中国真菌多样性宝库增添了新成员，其采用的整合分类学方法也为厘清其他形态多变的真菌类群提供了范本。所获得的详实形态描述与多基因序列数据，构成了未来研究煤炱菌生物地理学、宿主特异性及生态功能的宝贵基础。随着更多物种被发现和认识，我们将能更全面地揭示这些森林中“黑色面纱”下的奥秘，以及它们在维系亚热带森林生态系统平衡中所扮演的微妙角色。
