来自中国的三个Pyrenula新种(子囊菌门,核衣目,核衣科)

《Journal of Fungi》:Three New Species of Pyrenula (Ascomycota, Pyrenulales, Pyrenulaceae) from China

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Journal of Fungi 4.3

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  地衣化真菌属Pyrenula Ach.是热带和亚热带地区最常见的壳状地衣类群之一,但该属在中国的研究很少。基于整合分类学方法,包括形态学、化学特征和三基因座系统发育分析,研究人员在中国南方发现了三个Pyrenula新种。Pyrenula falcatispor

  
地衣化真菌属Pyrenula Ach.是热带和亚热带地区最常见的壳状地衣类群之一,但该属在中国的研究很少。基于整合分类学方法,包括形态学、化学特征和三基因座系统发育分析,研究人员在中国南方发现了三个Pyrenula新种。Pyrenula falcatispora sp. nov.的特征是多隔(7–9隔)、镰刀形子囊孢子,末端尖,存在假壳点(pseudocyphellae);Pyrenula rectiloculata sp. nov.的特征是长纺锤形子囊孢子(5–7(–8)隔),末端尖,胞腔矩形,无假壳点,以及有油滴的囊间组织(inspersed hamathecium);Pyrenula jinghongensis sp. nov.的独特之处在于具有2孢子的子囊(asci),大型砖格状子囊孢子(muriform ascospores),有14–19个横隔。系统发育分析(phylogenetic analyses)证实这三个种在该属内形成独立谱系。提供了详细的描述、图示以及与形态相似类群的比较。值得注意的是,子囊孢子长度超过宽度四倍或具有2孢子子囊的类群在Pyrenula属内不常见。这是在中国首次报道横隔Pyrenula类群具有长度超过宽度四倍的子囊孢子。同时,提供了中国报道的Pyrenula物种检索表(key)。
Pyrenula属是子囊菌门(Ascomycota)核衣目(Pyrenulales)核衣科(Pyrenulaceae)下的一个地衣化真菌属,主要分布于热带和亚热带地区,但在中国的研究基础薄弱,已报道物种仅54种。该属存在广泛的表型可塑性和隐存多样性,单纯依赖形态学特征进行物种界定常不可靠。为填补中国Pyrenula属分类学空白,研究人员采用整合分类学方法,基于形态学、化学特征和三基因座(ITS、nuLSU、mtSSU)系统发育分析,对中国南方(浙江、云南、海南)采集的标本进行研究,发现并描述了三个新种:Pyrenula falcatispora、Pyrenula rectiloculata和Pyrenula jinghongensis。系统发育分析证实这三个新种均形成独立谱系,其中两个新种(P. falcatispora和P. rectiloculata)的子囊孢子长度超过宽度四倍,另一个新种(P. jinghongensis)具有2孢子子囊,这些特征在Pyrenula属内较为罕见。该研究还提供了中国Pyrenula物种的检索表,为后续分类研究奠定了基础。论文发表在《Journal of Fungi》。

主要关键技术方法:
(1)形态学观察:使用Olympus SZX16解剖镜和Olympus BX53研究显微镜(配备Olympus DP74数码相机)观察并记录宏观和微观形态特征,所有测量在成熟子囊果的水制片上进行。
(2)化学检测:通过颜色反应(10% KOH、饱和NaClO、对苯二胺乙醇溶液)和薄层色谱法(TLC,溶剂C)鉴定地衣次生代谢产物。
(3)分子系统发育分析:提取子囊果基因组DNA,PCR扩增三个分子标记——内转录间隔区(ITS,引物ITS1F/ITS4)、核大亚基核糖体RNA基因(nuLSU,引物AL2R/LR6)和线粒体小亚基核糖体RNA基因(mtSSU,引物mtSSU1/mtSSU3R)。序列经MAFFT比对、AlignmentFilter掩蔽和degap处理后,分别进行最大似然(ML,RAxML)和贝叶斯推断(BI,MrBayes)分析,基于三个基因联合矩阵(2363个字符)构建系统发育树。样本来源于浙江、云南和海南,凭证标本存放于聊城大学农学与生物学院真菌标本馆(LCUF)。

研究结果:

3.1. 系统发育结果(Phylogenetic Results)
基于319条DNA序列(包括本研究新产生的10条ITS、11条mtSSU和10条nuLSU序列)的三基因座联合系统发育树显示,三个新种的标本各自形成独立且高支持度(后验概率PP=1,自展值BS=100)的进化枝。P. falcatispora和P. jinghongensis位于Group 1,P. rectiloculata位于Group 2,与假壳点存在与否的形态特征一致。

3.2. 分类学(Taxonomy)
- Pyrenula falcatispora X. Li & M.Z. Dou, sp. nov.:特征为多隔(7–9隔)镰刀形子囊孢子,末端尖,具有假壳点;子囊8孢子,子囊孢子(45–)49–56(–62)×(4.5–)5–6(–6.5)μm;地衣体K-、C-、KC-、UV-,TLC未检测到物质。与相似种P. tokyoensis的区别在于子囊孢子较小、隔数较少。
- Pyrenula rectiloculata X. Li & M.Z. Dou, sp. nov.:特征为长纺锤形子囊孢子(5–7(–8)隔),胞腔多数矩形,无假壳点,囊间组织有油滴;子囊孢子(39–)41.5–53(–61)×(3–)4–6(–7.5)μm;地衣体化学检测阴性。与相似种P. moniliformis的区别在于子囊孢子大小和胞腔形状。
- Pyrenula jinghongensis X. Li & M.Z. Dou, sp. nov.:特征为2孢子子囊,大型砖格状子囊孢子,具14–19个横隔和1–6个纵隔,囊间组织有大量油滴;子囊孢子(111–)144–191(–209)×(28–)33–42(–46)μm,周围有胶质鞘;地衣体具假壳点,化学检测阴性。与相似种P. globifera的区别在于子囊果更大、隔数更多。

3.3. 中国报道的Pyrenula物种检索表(Key to the Species of Pyrenula Reported in China)
提供了基于子囊孢子类型(砖格状 vs. 仅横隔)的两套检索表,涵盖中国已报道的Pyrenula物种,包括新种。

讨论部分总结:
Pyrenula属存在广泛的表型可塑性和隐存多样性,仅靠形态学特征难以可靠界定物种,因此整合分类学方法对于该属的物种鉴定不可或缺。本研究通过整合分类学方法发现并描述了三个新种,其中两个新种(P. falcatispora和P. rectiloculata)的子囊孢子长度超过宽度四倍,另一个新种(P. jinghongensis)具有2孢子子囊,这些特征在Pyrenula属内较为罕见。全球已知约260种Pyrenula中,仅分别有17种和9种具上述特征。这些新种在中国被发现,表明中国Pyrenula属具有丰富的物种多样性,需要进一步开展分类学研究。基于ITS、nuLSU和mtSSU的系统发育结果揭示,一些形态学定义的物种(如P. mamillana、P. quassiicola、P. rubrostigma)是多系群,包含多个物种复合体和隐存种,表明该组的分类标准需要修订。此外,部分分支存在基因树不一致性,未来研究应综合运用DNA条形码、RAD-seq、目标捕获数据、多基因溯祖系统发育分析以及网状进化分析等方法,以进一步厘清该属的系统发育关系。

研究结论:
(1)基于形态学、化学特征和三基因座系统发育分析,在中国南方发现了三个Pyrenula新种;系统发育分析证实它们为独立谱系。
(2)P. falcatispora和P. rectiloculata的子囊孢子长度超过宽度四倍,P. jinghongensis具有2孢子子囊,这些特征在Pyrenula属内不常见,其中前者为中国首次报道。
(3)提供了中国Pyrenula物种的检索表,为中国Pyrenula属的分类多样性提供了新资料,并提示该属需进一步分类修订。
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