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如何認(rèn)識地衣型真菌的物種多樣性?—DNA序列顯示多形茶漬復(fù)合群多達(dá)100個物種

文章來源:中國科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  |  發(fā)布時間:2022-05-12  |  作者:張雁云  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

  地衣型真菌是一類能與藍(lán)細(xì)菌或藻類共生形成穩(wěn)定有機(jī)體的特化真菌,其物種演化和分類界定仍在不斷地探索中。茶漬科是地衣型真菌的第五大科,含1000余種,是地衣分類中問題最多、最為復(fù)雜的類群之一。其中,多形茶漬Lecanora polytropa (Hoffm.) Rabenh為世界廣布種,不同材料間形態(tài)差異較大,使該種下亞種、變種和變型多達(dá)40余個。

 

圖1 多形茶漬Lecanora polytropa復(fù)合群形態(tài)特征 

  中國科學(xué)院昆明植物研究所聯(lián)合美國楊百翰大學(xué)、加拿大自然博物館的科研人員,對采自亞洲、歐洲、北美洲和南美洲的300余份多形茶漬樣品開展了物種界定研究。自主擴(kuò)增的ITS序列結(jié)合GenBank的分子序列,采用ASAPbPTP分析方法對多形茶漬復(fù)合群進(jìn)行物種劃分,ASAP分析結(jié)果顯示該復(fù)合群包含62-103個種級分支,其中支持102-103-個物種的計(jì)算模型獲得ASAP的最佳得分;bPTP的物種劃分結(jié)果為73個種級分支,與ASAP的結(jié)果基本一致。這些種級分支中僅10%左右為跨洲際分布。同時對該種復(fù)合群的五基因(ITS、nuLSURPB1、RPB2mtSSU)系統(tǒng)發(fā)育分析顯示:絕大多數(shù)ASAP獲得的種級分支與多基因分析結(jié)果一致。在此基礎(chǔ)上,研究人員選取了美國西部的32個代表樣品進(jìn)行簡略基因組測序,基于1209個單拷貝核基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹同樣支持ASAP的物種劃分結(jié)果;線粒體基因組分析檢測到一個基因漸滲事件,其余種級分支也與ASAP的劃分結(jié)果一致 

 

圖2 基于ITS-nuLSU-RPB1-RPB2mtSSU聯(lián)合矩陣采用最大似然法構(gòu)建的Lecanora polytropa group系統(tǒng)發(fā)育樹,右側(cè)分類群名稱為ASAP劃分的種級分支 

  文章首次從DNA層面揭示了多形茶漬復(fù)合群極其豐富的物種多樣性,并對該復(fù)合群下潛在物種的地理分布進(jìn)行了初步分析,為該類群的分類研究提供了新視野。多形茶漬復(fù)合群或可作為地衣型真菌譜系生物地理和物種形成研究的模式類群。 

  以上研究成果近日以Providing Scale to a Known Taxonomic Unknown—At Least a 70-Fold Increase in Species Diversity in a Cosmopolitan Nominal Taxon of Lichen-Forming Fungi為題在國際真菌期刊Journal of Fungi的地衣型真菌物種多樣性、生態(tài)和進(jìn)化歷史特刊發(fā)表。中國科學(xué)院昆明植物研究所張雁云博士和美國楊百翰大學(xué)Jeffrey Clancy博士為論文共同第一作者,中國科學(xué)院昆明植物研究所王立松研究員和美國楊百翰大學(xué)Steven D. Leavitt副教授為論文共同通訊作者。上述工作得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(3197002231750001),第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項(xiàng)目(2019QZKK0503),Canyonlands Natural History AssociationMoab, UT, USA)和M.L. Bean Museum of Life Sciences at Brigham Young UniversityProvo, UT, USA)的經(jīng)費(fèi)支持。 

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(責(zé)任編輯:李雪)

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