SouthWest Forestry University | Changlin(Charlie)Zhao Lab
    云南省红河大围山国家自然保护区、普洱孔雀山森林公园、文山小桥沟国家自然保护区发现森林木腐菌新物种
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    云南省红河大围山国家自然保护区、普洱孔雀山森林公园、文山小桥沟国家自然保护区发现森林木腐菌新物种

    云南省红河大围山国家自然保护区、普洱孔雀山森林公园、文山小桥沟国家自然保护区发现森林木腐菌新物种


    真菌是地球上最多样化的生物之一,其中栖息在木材上的真菌在生态系统过程和功能中起着至关重要的作用 (Phookamsak et al. 2019)。木腐真菌对自然生态系统的养分循环和维持植物多样性至关重要 (Drinkwater et al. 2017, Horwath 2017, Hyde et al. 2018, Wu et al. 2022)。甲孢菌属Ceraceomyces Jülich. (Amylocorticiaceae, Amylocorticiales) 真菌具有光滑的子实层体,菌丝系统一体系且缺少囊状体,引起木材的白色腐朽 (Chikowski et al. 2017, Dhingra & Singh 2008, Dhingra et al. 2014, Larsson & Larsson 1998, Roberts 2000); 韧革菌属Stereopsis D.A. Reid. (Stereopsidaceae, Stereopsidales) 真菌担子果呈匙形或扇形,子实层体具不规则褶皱,菌丝系统一体系,具有囊状体 (Ryvarden 2012; Sjökvist et al. 2014; Guo 1987); Xenasmatella Oberw. 拟侧担菌属 (Xenasmataceae, Russulales) 真菌具有网状的子实层体,菌丝系统一体系,缺少囊状体,且担孢子具刺,引起木材的白色腐朽 (Huang et al. 2019, Luo & Zhao 2022, Zong et al. 2021)。

    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。

    西南林业大学生物多样性保护学院赵长林教授团队于2023年4月在国际植物分类学期刊Phytotaxa (中科院四区) 在线发表一篇题为“Morphological characteristics and phylogenetic analyses revealed three new woodinhabiting fungi (Agaricomycetes, Basidiomycota) in Southern China”的文章。研究团队基于目前大规模的Amylocorticiales,Stereopsidales,Russulales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Amylocorticiales,Stereopsidales,Russulales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 based on ITS+nLSU sequences. Branches are labelled with maximum likelihood bootstrap equal to or greater than 70%, parsimony bootstrap proportions equal to or greater than 50% and Bayesian posterior probabilities equal to or greater than 0.95, respectively, Scale bar = 50.


    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种 (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 one new species and related species in Xenasmatella based on ITS sequences. Branches are labelled with maximum likelihood bootstrap equal to or greater than 70%, parsimony bootstrap proportions equal to or greater than 50% and Bayesian posterior probabilities equal to or greater than 0.95, respectively, Scale bar = 20.

    木腐菌三个新物种发现于云南省境内,其中Ceraceomyces yunnanensis主模式标本CLZhao 19070发现于红河大围山国家自然保护区; 副模式标本CLZhao 4112发现于普洱无量山国家自然保护区; Stereopsis yunnanensis主模式标本CLZhao 3767发现于普洱孔雀山森林公园; 副模式标本CLZhao 3171, CLZhao 3277发现于普洱莱阳河国家森林公园; Xenasmatella bambusicola主模式标本CLZhao 10985发现于文山小桥沟国家自然保护区。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 3. Basidiomata of Ceraceomyces yunnanensis (holotype). Bars: A = 1 cm, B = 1 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该属其他物种的新物种。

    FIGURE 4. Microscopic structures of Ceraceomyces yunnanensis (holotype). A Basidiospores. B basidioles. C Basidia. D A section of hymenium. Bars: A = 5 µm, B–D = 10 µm.

    西南林业大学生物多样性保护学院森林保护专业赵长林教授为论文的通讯作者,西南林业大学生物多样性保护学院资源利用与植物保护专业硕士研究生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), 云南省基础研究项目 (Grant No. 202001AS070043)和云南省高层次人才计划项目 (YNQR-QNRC-2018-111) 资助。

    原文链接:

    https://phytotaxa.mapress.com/pt/article/view/phytotaxa.592.3.179


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