SouthWest Forestry University | Changlin(Charlie)Zhao Lab
    云南省楚雄紫溪山保护区发现森林木腐菌新物种
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    云南省楚雄紫溪山保护区发现森林木腐菌新物种

    云南省楚雄紫溪山保护区发现森林木腐菌新物种

     

    森林生态系统中,真菌在推动森林土壤碳循环、调节植物矿质营养、缓解碳排放限制等方面发挥着重要的生态作用 (Tedersoo et al. 2014)皮质类真菌是一个世界性的群体,具有丰富的多样性,与生长在北方、温带、亚热带和热带地区的植物的高度多样性有关 (Gilbertson & Ryvarden 1987, Bernicchia & Gorjón 2010, Dai et al 2015, 2021, Zhao et al2023)。锈革孔菌目 (Hymenochaetales Oberw.真菌中包括许多代表性的皮质类真菌类群,不仅具有不同的菌丝系统和囊状体形态还具有孔状、光滑或刺状的子实层体 (Riebesehl et al 2019, Wu et al 2020, Guan et al 2023)。裂孔菌科 (Schizoporaceae Jülich) 的成员广泛存在于不同的国家和地区,引起白色腐烂 (Langer et al 1994Luo et al 2022Guan et al2023)

    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20235国际植物分类学期刊Myscience (中科院四区) 在线发表一篇题为Molecular phylogeny and morphology reveal a new wood-rotting fungal species, Sistotrema yunnanense sp. nov. from the Yunnan-Guizhou Plateau的文章。研究团队基于目前大规模的Hydnaceae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Hydnaceae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 showing the phylogeny of a new Sistotrema species and related species in Hydnaceae s.l. based on nuc rDNA LSU sequences. Branches are labelled with maximum likelihood bootstrap > 70%, parsimony bootstrap proportions > 50% and Bayesian posterior probabilities > 0.95, respectively.


     

    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)

    木腐菌一个新物种发现于云南省境内,其中Sistotrema yunnanense主模式标本CLZhao 7357 发现于楚雄紫溪山国家森林公园;副模式标本 CLZhao 7355CLZhao 7341和 CLZhao 7395。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 2. Macroscopic features of Sistotrema yunnanense (SWFC 007357, holotype): basidiomata. 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属其他物种的新物种。

     

    FIGURE 3. Microscopic features of Sistotrema yunnanense (SWFC 007357, holotype). A: Basidiospores. B: Basidia and basidioles. C: A part of the hymenial layer and subiculum. Bars: A 5 µm; B, C 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森林保护专业研究蔡丽琼为论文的第一作者。该研究获得国家自然科学基金面上项目 (Project No. 32170004U2102220)、云南省基础研究计划项目 (Project No. 202001AS070043)、云南省兴滇人才青年项目 (Project No. YNQR-QNRC-2018-111)、云南省教育厅科学基金项目 (Project No. 2023Y0724) 和云南省高校森林灾害预警与控制重点实验室研究项目 (Project No. ZKJS-S-202208) 资助。

    原文链接:

    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10308066/pdf/64_mycosci.2023.04.001.pdf

     

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