西南林业大学真菌研究团队于云南省发现森林木腐真菌四个新物种

文摘   2024-09-03 09:55   云南  

云南省地处中国西南高原山地区域,隶属世界生物多样性热点区域之一,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“动物王国”、“植物王国”和“菌物王国”等美誉。
西南林业大学林学院真菌分类与分子系统学研究团队20248月在国际真菌学期刊MycoKeys (中科院二区,IF=2.8) 在线发表一篇题为“Morphology and multigene phylogeny revealed four new species of Xylodon (Schizoporaceae, Basidiomycota) from southern China”的文章。研究团队基于目前全球大规模的Xylodon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Xylodon内新的森林木腐真菌物种的存在,极大地刷新和扩展了目前国际对森林木腐真菌物种多样性和系统发育研究的认知。


Figure 1.Trends in the accumulative number of species of Xylodon recorded in the world and China.


Figure 2.Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of four new species and related species in Xylodon within Schizoporaceae, based on ITS+nLSU sequences. Branches are labelled with Maximum Likelihood bootstrap values 70%, parsimony bootstrap values 50% and Bayesian posterior probabilities 0.95, respectively.


Figure 3.Maximum parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of the four new species and related species in Xylodon, based on ITS sequences. Branches are labelled with Maximum Likelihood bootstrap values 70%, parsimony bootstrap values 50% and Bayesian posterior probabilities 0.95, respectively.


Figure 4.Basidiomata and microscopic structures of Xylodon cremeoparinaceus (holotype, CLZhao 23388, holotype) basidiomata on the substrate (A), macroscopic characteristics of hymenophore (B). Bars: (A) = 1 cm and (B) = 2 mm.


Figure 5.Microscopic structures of Xylodon cremeoparinaceus (holotype, CLZhao 23388) basidiospores (A), basidia (B), basidioles (C), capitate cystidia (D), a section of the hymenium (E). Bars: (AE) = 20 µm.


目前每年增加真菌新种数量约2000种,增加新属约150个,中国目前有真菌约1.7万种,占世界总数的12 % (Dai et al. 2015,戴玉成 2023)二十一世纪以来,随着国内菌物相关学科趋于成熟,菌物分类学者数量与日俱增,研究进一步深入,已有近1500位中国菌物学者在期刊和专著中发表菌物新名称9430个,占世界新发表菌物名称的14 % (王科等2021)。中国每年增加新种约120个,占世界增加量的9 % (Dai et al. 2015)。基于菌物学家对中国木生真菌进行了深入的研究,到目前已经报道的木腐菌种类约2000(Blackwell 2011; Hawksworth 2012; Dai et al. 2015; Cui et al. 2019; Wu et al. 2021; Qu et al. 2022; Zhao et al. 2023; Yang et al. 2024)。

木腐菌(Wood-inhabiting fungi) 是指生长在木材上如活立木、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)。

锈革孔菌目真菌为木腐真菌内一个重要的类群,该类群部分真菌为危害森林林木的病原菌,例如:高山锈迷孔菌 Porodaedalea alpicola S.J. Dai, F. Wu & Y.C. Dai可引起严重的针叶树心材腐朽;部分类群是重要的药用真菌资源,如具有抗肿瘤活性的药用真菌桑黄Sanghuangporus sanghuang (Sheng H. Wu, T. Hatt. & Y.C. Dai) Sheng H. Wu, L.W. Zhou & Y.C. Dai因此,林木腐朽真菌具有重要的生态意义和经济价值。


Figure 6.Basidiomata and microscopic structures of Xylodon luteodontioides(holotype, CLZhao 3207, holotype) basidiomata on the substrate (A), macroscopic characteristics of hymenophore (B). Bars: (A) = 1 cm and (B) = 2 mm.


Figure 7. Microscopic structures of Xylodon luteodontioides (holotype, CLZhao 3207, holotype) basidiospores (A), basidia (B), basidioles (C), schizopapillate cystidia (D), capitate cystidia (E), a section of the hymenium (F). Bars: (AF) = 20 µm.


本研究聚焦的木腐菌4个新物种均发现于云南省内,其中Xylodon cremeoparinaceus的模式标本 (Holotype) CLZhao 23388 (SWFC) 发现于云南省昭通市凤凰山森林公园内的阔叶树落枝上;Xylodon luteodontioides的模式标本 (Holotype) CLZhao 3207 (SWFC) 发现于云南省普洱市莱阳河国家森林公园内的阔叶树落枝上;Xylodon poroides的模式标本(Holotype) CLZhao 17845 (SWFC) 发现于云南省红河州大围山国家级自然保护区内的阔叶树落枝上;Xylodon wumengshanensis模式标本(Holotype) CLZhao 32517 (SWFC) 发现于云南省昭通市乌蒙山国家级自然保护区内的阔叶树落枝上。

Figure 8.Basidiomata and microscopic structures of Xylodon poroides (holotype, CLZhao 17845, holotype) basidiomata on the substrate (A), macroscopic characteristics of hymenophore (B). Bars: (A) = 1 cm and (B) = 2 mm.


Figure 9.Microscopic structures of Xylodon poroides (holotype, CLZhao 17845, holotype) basidiospores (A), basidia (B), basidioles (C), fusoid cystidia (D), capitate cystidia (E), a section of the hymenium (F). Bars: (A) = 10 µm, (BF)=20 μm. 


云南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,本研究聚焦云南地区木腐菌物种资源、多样性与分子系统学研究,发现了木腐菌新物种,丰富了云南地区菌物种多样性,揭示了木腐菌类群物种系统发育关系,强调了保护区保护成效和真菌资源价值,建议提升对保护区的指导、技术支持和资金支撑,进而提升保护区新物种的保护和惠益共享。

随后,研究团队从分子生物学视角,开展了系统发育树构建、基因差异比较、物种划界、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。


Figure 10.Basidiomata and microscopic structures of Xylodon wumengshanensis (holotype, CLZhao 32517) basidiomata on the substrate (A), macroscopic characteristics of hymenophore (B). Bars: (A) = 1 cm and (B) = 2 mm.


Figure 11.Microscopic structures of Xylodon wumengshanensis (holotype, CLZhao 32517) basidiospores (A), basidia (B), basidioles (C), fusoid cystidia (D), capitate cystidia (E), a section of the hymenium (F). Bars: (AF) = 20 µm.


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资源利用与植物保护专业硕士袁琦为论文的第一作者,该研究获得国家自然科学基金面上项目(Project No. 32170004)、云南省兴滇人才青年项目 (YNQR-QNRC-2018-111)、西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室、云南省林下资源保护与利用重点实验室、西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室项目(Grant No: LXXK-2023M07)资助。

第一作者袁琦同学


原文链接:https://mycokeys.pensoft.net/article/128223/

课题组网站:http://www.fungitaxonomy.com/charlie/imgart.asp?classid=2.html


文字: 袁琦

图片: 袁琦

校对: 杨新

初审: 顾子蕊 杨新

终审: 赵长林


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