華南地區(qū)斑痣盤菌目物種多樣性與該目雙基因系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究.pdf

1、本研究分為兩大部分。第一部分采用現(xiàn)代真菌分類學(xué)技術(shù)，對(duì)源于中國(guó)華南地區(qū)的斑痣盤菌目(Rhytismatales)菌物進(jìn)行了物種多樣性的研究，從形態(tài)解剖學(xué)特征、個(gè)體發(fā)育學(xué)、地理分布、生態(tài)生境等多個(gè)方面入手，對(duì)這一地區(qū)該目成員進(jìn)行了較為系統(tǒng)全面的研究。第二章運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)，對(duì)采自中國(guó)本土的斑痣盤菌目成員進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究，主要基于rDNA-ITS和nLSU rDNA單獨(dú)序列和雙基因聯(lián)合序列構(gòu)建斑痣盤菌目系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)來(lái)探討該目科間、屬間、種

2、間及種內(nèi)的親緣關(guān)系。
　　 通過(guò)對(duì)自行采集和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)森林菌物標(biāo)本室(AAUF)保存的華南地區(qū)干標(biāo)本進(jìn)行逐號(hào)檢查，共獲斑痣盤菌標(biāo)本70余號(hào)，涉及寄主近40種?；贒arker(1967)、Cannon&Minter(1983，1986)、Johnston(1986)、Spooner(1991)、Kirk et al.(2001、2008)等國(guó)外知名真菌學(xué)家提出的相關(guān)分類原則，將所有標(biāo)本進(jìn)行鑒定與整理，共查明斑痣盤菌目1科9屬2

3、9種，其中包括新種3個(gè)，分別為銀杉散斑殼(Lophodermium cathayae)、簡(jiǎn)絲特里爾盤菌(Terriera simple)和絡(luò)石特里爾盤菌(T.trachelosperi)；中國(guó)新紀(jì)錄種1個(gè)，即杜鵑隔孢縫殼(Lophomerum rhododendri)；中國(guó)大陸新紀(jì)錄種1個(gè)，為短特里爾盤菌(Terriera brevis)。對(duì)3新種作了詳盡的形態(tài)學(xué)描述并提供了點(diǎn)線合成圖或顯微照片；對(duì)兩個(gè)新紀(jì)錄種繪制了子囊、子囊孢子及側(cè)絲

4、的點(diǎn)線合成圖；對(duì)其余各種作了簡(jiǎn)要的形態(tài)學(xué)特征的描述與討論。同時(shí)，編制了中國(guó)華南地區(qū)斑痣盤菌目分種檢索表，以便于簡(jiǎn)明扼要地區(qū)分該區(qū)各種。
　　 在對(duì)華南地區(qū)斑痣盤菌目成員物種多樣性形成的原因分析中，主要從寄主、個(gè)體發(fā)育特征和地理分布等三個(gè)方面展開(kāi)。結(jié)果表明源于華南地區(qū)的29種斑痣盤菌寄主范圍廣泛，涉及多種植物，其中以裸子植物居多，特別是松屬(Pinus)植物，本次查明的松樹(shù)上共有9種斑痣盤菌。有些種有較廣泛的寄主范圍，具有較弱的寄

5、生性；但也有些種具有較強(qiáng)的寄主專化性，甚至只寄生于一種植物上，如銀杉散斑殼(L。cathayae)。從真菌保護(hù)學(xué)意義上來(lái)說(shuō)，銀杉散斑殼雖然是導(dǎo)致銀杉落針病的病原菌，但是它也很可能會(huì)隨著“活化石”--銀杉(Cathaya argyrophylla)的滅絕而消失，是世界菌物庫(kù)的損失。同時(shí)，地理環(huán)境對(duì)于斑痣盤菌個(gè)體差異性也有很大的影響。在華南地區(qū)采集的這29個(gè)種中，大部分種分布范圍廣泛，在世界大多數(shù)溫帶和熱帶地區(qū)均有分布；但也存在目前僅報(bào)道于

6、中國(guó)華南地區(qū)的斑痣盤菌，如銀杉散斑殼(L。cathayae)和廣西散斑殼(L.guangxiense)。另外，斑痣盤菌科(Rhytismataceae)是該區(qū)的優(yōu)勢(shì)科，其中散斑殼屬、齒裂菌屬和特里爾盤菌屬是該區(qū)的優(yōu)勢(shì)屬。各屬、種階元的分類主要依據(jù)子囊果外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征，如子囊果、子囊、子囊孢子的形狀，側(cè)絲頂端的形狀，子座覆蓋層與基部層毗鄰處的組織結(jié)構(gòu)，唇細(xì)胞的有無(wú)以及分生孢子器、分生孢子的形狀和線紋多少等。
　　 第二部

7、分對(duì)來(lái)源于全國(guó)各地，特別是長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū)的斑痣盤菌目成員進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育學(xué)的研究。采用CTAB法提取供試菌株的DNA，通過(guò)PCR擴(kuò)增及測(cè)序的方法，基于rDNA-ITS序列、28S rDNA序列和二者的聯(lián)合序列，以柔膜菌目的Leotialubrica為外群，分別構(gòu)建了斑痣盤菌目系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)；并根據(jù)rDNA-ITS序列分析對(duì)銀杉散斑殼進(jìn)行了分子確認(rèn)。結(jié)果表明，在斑痣盤菌目中，同一科的種、同一屬的種、同一個(gè)種通常會(huì)優(yōu)先聚在一起，并具有較高的

8、自舉支持率。從而驗(yàn)證了利用基于表型性狀的現(xiàn)代菌物分類技術(shù)對(duì)斑痣盤菌目成員進(jìn)行的分類具有重要的意義和很高的參考價(jià)值。但是，也有個(gè)別在表型上分屬于兩個(gè)不同屬、甚至不同科的種被聚在了一起，說(shuō)明利用表型分類技術(shù)獲得的分類研究結(jié)果不一定都是絕對(duì)可靠的，有時(shí)必須結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)部分類群作進(jìn)一步鑒定與分類。
　　 研究結(jié)果還表明，寄主、地理分布、海拔高度、氣候環(huán)境等因素與斑痣盤菌目成員之間的親緣關(guān)系研究有很大的關(guān)聯(lián)性。大部分寄生在針葉樹(shù)和

9、闊葉樹(shù)上的斑痣盤菌科成員與生長(zhǎng)于落葉層或林地上的地錘菌科(Cudoniaceae)成員總是分屬兩大分支，尤其在ITS+28S rDNA的聯(lián)合序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中二科的界限更為明晰。在基于28S rDNA序列建立的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，源自于國(guó)外(歐洲、北美、非洲)的斑痣盤菌形成了一個(gè)獨(dú)立的分支。在rDNA-ITS序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，有一分支聚集的95％以上的Rhytismatales成員均來(lái)自于湖北神農(nóng)架；而在ITS+28S rDNA的聯(lián)