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    西南林业大学研究团队发现森林木腐菌新物种
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    西南林业大学研究团队发现森林木腐菌新物种

    西南林业大学研究团队于云南省三个保护区发现

    森林木腐菌三个新物种

     

    菌物是自然界生物群落中一个庞大的群体。泛指一类具有真正细胞核,能产生孢子,能进行有性和无性繁殖,营养体为菌丝体,以吸收或吞噬的方式获取营养的生物菌物与植物的区别在于菌物是异养型生物,与动物的区别在于营养吸收方式不同,动物是内部消化,而菌物是外部消化 (James et al. 2020)。据估计全世界的菌物种类约500–700万种,到目前为止,全球被描述和承认的真菌总数达15万种,隶属于9200余属 (Kirk et al. 2008; 戴玉成 & 崔宝凯 2010; Dai et al. 2015; Hibbett 2016; Hibbett et al. 2016; Hawksworth & Lücking 2017; James et al. 2020)

    西南林业大学生物多样性保护学院赵长林教授团队在国际真菌学期刊Journal of Fungi (中科院二区, IF=4.7)在线发表一篇题为Phylogenetic and Taxonomic Analyses Reveal Three New Wood-Inhabiting Fungi (Polyporales, Basidiomycota) in China的文章。研究团队基于目前大规模的Polyporales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Polyporales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. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of three new species and related species in Polyporales based on ITS+nLSU+mt-SSU+TEF1+RPB1+RPB2 sequences. Branches are labeled with maximum likelihood bootstrap values > 70%, parsimony bootstrap values > 50% and Bayesian posterior probabilities > 0.95. The new species are in bold.

     

    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 2. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of the new species of Cerioporus based on ITS sequences. Branches are labeled with maximum likelihood bootstrap values > 70%, parsimony bootstrap values > 50% and Bayesian posterior probabilities > 0.95. The new species are in bold.

     

    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。

     

     

    Figure 3. Maximum Parsimony strict consensus tree illustrating the phylogeny of Perenniporiopsis and related species in Perenniporia s.l. based on ITS+nLSU sequences. Branches are labeled with maximum likelihood bootstrap values > 70%, parsimony bootstrap values > 50% and Bayesian posterior probabilities > 0.95. The new species are in bold.

     

    木腐菌3新物种发现于云南省境内,其中Cerioporus yunnanensis发现于曲靖海峰湿地保护区;Perenniporiopsis sinensis发现于普洱哀牢山国家自然保护区;Sarcoporia yunnanensis 发现于红河大围山国家自然保护区。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。

     

     

    Figure 4. Perenniporiopsis sinensis (holotype): basidiomata on the substrate (A, B), character hymenophore (C, D). Bars: A, B = 1 cm, C = 5 mm, D = 3 mm.

     

    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属其他物种的新物种。

     

    Figure 5. Microscopic structures of Perenniporiopsis sinensis (holotype): a section of the hymenium (A), hyphae from context (B), basidiospores (C), cystidioles (D), basidia and basidioles (E). Bars: A–E = 10 µm.

     

    西南林业大学赵长林教授为论文的通讯作者西南林业大学硕士研究生杨洋为论文的第一作者。该研究获得国家自然科学基金面上项目 (Project No. 32170004)国家自然科学基金区域创新联合发展基金项目 (Project No. U2102220), 云南省兴滇人才青年项目 (YNQR-QNRC-2018-111)资助

    原文链接:

    https://www.mdpi.com/2309-608X/10/1/55

     

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