云南德宏铜壁关省级自然保护区发现森林木生真菌新物种

文摘   2024-09-29 23:30   云南  

木生真菌(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 2023Dong et al. 2024)木生真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; 戴玉成& 崔宝凯 2010)。同时,木生真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; 李玉2013; 李玉等2015; Dai et al. 2015; Hibbett 2007, 2016; Shen et al. 2018a, 2018b; Huang et al. 2020; Chen et al. 2020a; Luo et al. 2021a, 2021b; Zong et al. 2021; Wang & Zhao 2021; Wu et al. 2021; Qu et al. 2022;Luo et al. 2024; Dong et al. 2024)。

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”等美誉。而在这样独特的地理和气候环境下,也孕育了丰富的木生真菌资源;近年来对木生真菌的研究逐渐深入,新种和中国新记录种均有在云南省被发现;真菌学家基于对云南无量山地区、哀牢山地区、高黎贡山地区、磨盘山地区、老君山等地区进行木生真菌资源研究,发现上述地区木生真菌资源非常丰富,但云南省仍然有很多木生真菌种类没有被发现,其蕴含的巨大价值有待发掘(Dai et al. 2011; Cao et al. 2012; Li & Cui 2013; Dai et al. 2014, 2015; Shen et al. 2018a, 2018b; Ma & Zhao 2019; Guan et al. 2020; Xu et al. 2020a, 2020b; Chen & Zhao 2020; Ma et al. 2021; Wang & Zhao 2021; Luo et al. 2021a, 2021b; He & Zhao 2022; Qu et al. 2022;Zhao et al. 2023)。

西南林业大学林学院真菌分类与分子系统学研究团队20249月在国际真菌分类学期刊Phytotaxa(中科院四区,IF= 1.0) 在线发表一篇题为“Morphological characteristics and phylogenetic analyses reveal Scopuloides yunnanensis (Polyporales, Basidiomycota), a new wood-decaying fungus from China”的文章。研究团队基于目前大规模的Scopuloides类群基因组学数据,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Scopuloides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。


基于ITS+nLS 基因片段构建的 Scopuloides 系统发育树
FIGURE 1. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogenetic relationships of Scopuloides species based on the combined ITS+nLSU dataset.


 图 2  Scopuloides yunnanensis 宏观及微观生境照

FIGURE 2. Basidiomata of Scopuloides yunnanensis (holotype, CLZhao 30213). Bars: A= 1 cm; B= 1 mm.


图3 Scopuloides yunnanensis 显微镜下子实层照

FIGURE 3. Sections of hymenium of Scopuloides yunnanensis (holotype, CLZhao 30213). Scale bars: C, D= 10 µm, 10 ×100 Oil.


4 Scopuloides yunnanensis微观手绘图

FIGURE 4. Microscopic structures of Scopulides yunnanensis (holotype, CLZhao 30213). (A) Basidiospores; (B) Basidia and basidioles; (C) Lamprocystidia; (D) Septate cystidia; (E) Part of the vertical section of hymenium. Bars: A = 5 µm; BE = 10 µm.


新物种发现于云南省境内Scopuloides yunnanensis CLZhao 30213CLZhao 30079发现于德宏盈江铜壁关自然保护区,Scopuloides yunnanensis CLZhao 18588 发现于红河屏边县大围山国家森林公园。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,发现了木腐菌新物种,丰富了云南省真菌物种多样性,揭示了木腐菌类群物种系统发育关系,强调了上述保护区保护成效和真菌资源价值,建议云南省管理机构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周洪敏博士为论文的共同通讯作者,西南林业大学林学院森林保护学专业24级硕士研究生顾子蕊为论文的第一作者。

该研究获得国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目(Project No. 32170004, U2102220),云南省高层次人才计划项目(Project No. YNQR-QNRC-2018-111),云南省教育厅科研基金云南省教育厅科研基金(Project No. 2024J0668),云南省大学生创新创业培训计划项目 (Project No. s202310677034, s202310677034) 资助。


第一作者顾子蕊同学

原文链接:https://phytotaxa.mapress.com/pt/article/view/phytotaxa.665.3.1

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


文字:顾子蕊

图片:顾子蕊

校对:杨新

初审:顾子蕊 杨新

终审:赵长林

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