云南省德宏州盈江县铜壁关省级自然保护区发现森林木腐真菌新物种

文摘   2024-11-06 23:58   云南  
真菌在驱动森林土壤碳循环、调节植物矿质营养、缓解碳排放等方面发挥着重要的生态作用(Tedersoo et al. 2014; Lu et al. 2024; Zhang et al. 2024a)。担子菌是真菌界的一个主要类群,在物种数量上仅次于子囊菌(Wijayawardene et al. 2017; Wijayawardene et al. 2018a, b)。木腐菌是担子菌的一大类,担子果比较简单,但形态特征复杂多样,而且该群体完整的的系统发育多样性研究较少 (Larsson et al., 2004; Bernicchia & Gorjón, 2010)。在森林木材降解和生态系统物质循环、能量流动过程中木腐菌起着不可或缺的作用;它们被认为是木材分解的“关键角色”,因为它们能够产生各种各种各样的生物酶来分解木材的木质素、纤维素和半纤维素(Dong et al. 2024)。
西南林业大学真菌分类与分子系统学研究团队于202410月在SCI期刊New Zealand Journal of Botany  在线发表题为Morphological and molecular identification of Asterostroma roseoalbum sp. nov. (Peniophoraceae, Russulales), from southwestern China的文章。研究团队基于目前大规模的Peniophoraceae类群基因组学数据,并联合宏观子实体、体视子实层体、微观微细结构的形态学深度分析,证实了Peniophoraceae新的森林木腐真菌物种的存在,极大地扩展了目前对星座革菌属森林木腐真菌物种多样性和系统发育分析的研究。

木腐菌(Wood-inhabiting fungi) 是指生长在木材上如活力木、枯立木、倒木、落枝等,能够降解木材中的木质素、纤维素或半纤维素的一类真菌(戴玉成 & 崔宝凯 2010; 戴玉成2023)。木腐菌是高等真菌的一个重要类群,作为森林生态系统的组成部分,该类群大部分种类为腐生菌,通过分泌各种生物酶,将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被其他生物利用的营养物质,是分解纤维素和木材原始成分木质素的主要动力,推动着森林生态系统的物质循环和能量流动(魏玉莲& 戴玉成2004; 赵长林2022, 2023)。同时,木腐菌具有重要的生态意义和经济价值,而且部分种类是美味的食用菌和珍贵的中药材,还有一些木生真菌在工业、农业生产、环境治理等领域具有较高的应用价值。随着真菌学家对木生真菌资源和分类的系统研究,研究成果极大地丰富了全球真菌物种的多样性(邓叔群1963; 戴芳澜1979; 赵继鼎1998; Hawksworth 1991, 2012, 2017; Kirk et al. 2008; Blackwell 2011; Dai 2012; Dai et al. 2015; Hibbett 2007, 2016; Luo et al. 2021; Qu et al. 2022; Zhao et al. 2023; Yang et al. 2024)。


Figure 1. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the Asterostroma and related genera in the family Peniophoraceae based on the combined ITS+nrLSU sequences. Branches are labelled with Maximum Likelihood bootstrap values equal to or above 70%, Maximum Parsimony bootstrap values equal to or above 50% and Bayesian posterior probabilities equal to or above 0.95.

Figure 2. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of the new species Asterostroma roseoalbum and related species in the genus Asterostroma based on ITS sequences. Branches are labelled with Maximum Likelihood bootstrap values equal to or above 70%, Maximum Parsimony bootstrap values equal to or above 50% and Bayesian posterior probabilities equal to or above 0.95.


真菌是地球上最多样化的生物之一,在地球生态系统的进化和功能中起着至关重要的作用 (Hyde 2022)。新的DNA测序技术使真菌的分类和多样性研究发生了革命性的变化,其中大约有15万种真菌被以及描述和记录 (Hyde 2022)。目前真菌学家对星座革菌属的物种调查和分子系统发育分析尚不充分,特别是在中国的亚热带和热带地区。星座革菌属(Asterostroma) 属隶属于红菇目、隔孢伏革菌科 (He et al. 2019)。主要形态特征为:担子果倒置,反卷,松散贴生,膜质;子实层体表面光滑,奶油色到禇色;菌丝系统一体系,生殖菌丝具锁状联合;担子坛形;担孢子近球形到椭球状,光滑或具瘤突(Massee 1889; Hallenberg and Eriksson 1985; Bernicchia and Gorjón 2010)。


Figure 3. Basidiomata of Asterostroma roseoalbum (CLZhao 30808, holotype).

Figure 4. Sections of hymenium of Asterostroma roseoalbum (CLZhao 30808, holotype), 10 × 100 Oil.

Figure 5. Microscopic structures of Asterostroma roseoalbum (CLZhao 30808, holotype). A, Basidiospores.B, Basidia and basidioles. C, Gloeocystidia. D, Generative hyphae. E, Asterohyphidia from hymenium. F, Asterosetae from subiculum. Scale bars: A – F = 10 µm.


云南省地处中国西南边陲,气候类型丰富,立体气候特点显著,类型众多,年温差小,日温差大,干湿季节分明,气温随地势高低垂直变化异常明显,在一个省区内,同时具有寒、温、亚热带、热、四带气候,全省年温差小,干湿季节分明。全省地势西北高、东南低,具有着山地、高原、盆地、河谷等丰富地形。河川纵横,湖泊众多,原始森林覆盖面积广,其特殊的地理气候条件,自然保护区的建设和保护,进而孕育出了众多的植物、动物等生物,具有着“动物王国”、“植物王国”和“菌物王国”等美誉。

基于开展云南省木腐菌资源调查过程中,发现了一个星座革菌属新物种玫白星座革菌(Asterostroma roseoalbum)模式标本为CLZhao 30808,发现于云南铜壁关省级自然保护区。上述地区木生真菌资源极为丰富,但木腐菌资源情况调查还不全面,缺乏系统研究。因此,本研究聚焦上述地区木腐菌物种资源、多样性与分子系统学研究,发现了木腐菌星座革菌属新物种,丰富了云南省真菌物种多样性,揭示了星座革菌属类群物种系统发育关系,强调了上述保护区和森林公园真菌保护成效和资源应用价值,为提升云南省相关机构对保护区的管理、技术支持和资金支撑提供参考,从而提升对保护区新物种的保护,达到惠益共享的目的。

随后,研究团队从基因组学视角,开展了系统发育树构建、基因组差异比较、物种划界、基因组分歧时间估算等分析,所有结果都支持这一新发现的类群是不同于该属其他物种的新物种。

西南林业大学林学院森林保护专业赵长林教授为论文的通讯作者;西南林业大学林学院森林保护学专业22硕士研究生董军红为论文的第一作者,森林保护专业本科生王莉蕊参与了形态学研究工作;云南铜壁关省级自然保护区科研团队合作成员陈大祥、郑雯二位科研工作者参与了野外调查和标本采集工作。该研究获得国家自然科学基金面上项目 (Project Nos. 32170004, U2102220),云南省兴滇人才青年项目(Project No. YNQR-QNRC-2018-111),云南省高校森林灾害预警与控制重点实验室研究项目 (ZKJS-S-202208) 资助。


第一作者 董军红同学

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/0028825X.2024.2415054

课题组网站:

http://www.fungitaxonomy.com/charlie/danart.asp?classid=3.html


文字:董军红

图片:董军红

校对:杨新

初审:顾子蕊 杨新

终审:赵长林



真菌分类和系统发育研究
本平台主要提供最新的真菌相关信息和文章( it is focused on sharing latest papers about molecular systematics and evolution.
 最新文章