漆斑霉属和葡萄穗霉属的分类及分子系统学研究

摘要

漆斑霉属（Myrothecium）和葡萄穗霉属（Stachybotrys）真菌属子囊菌门（Ascomycota），盘菌亚门（Pezeizomycotina），子囊菌纲(Sordariomycetes)，肉座菌亚纲(Hypocreomycetidae)，肉座菌目(Hypocreales)，葡萄穗霉科（Stachybotryaceae）。两属真菌常见而广布，多营腐生或弱寄生生活，普遍生存于土壤，也常见于多种生长中的植物或其残体，以及室内环境。两属真菌均属室内空气污染真菌，对人类健康存在危害；一些种也可为植物病原物，能够侵染多种植物；另一方面，两属真菌一些种能产生多种有益并具有开发价值的次级代谢产物，可应用于医疗、农业等领域。漆斑霉属的典型特征是显著的分生孢子座上新鲜的分生孢子堆呈半液体状或粘质。葡萄穗霉属的分类特征为：菌丝、瓶梗式产孢，透明、浅色至深色；分生孢子梗自菌丝直立长出；分生孢子为黏性的芽生孢子，单细胞，常显深色，孢子常粘连成簇。虽然两属的概念早已被众多研究者所接受，但是长期以来，两属用于种间界定的因子少且不稳定，形态物种间界限不清晰，属内疑难种或相似种分类地位存在较大争议；另外，两属真菌的形态学分类不足以反映它们的系统发育关系。近年来，一些分子系统学研究也显示两属许多分类学问题有待解决。
　　本研究采集分离及收集两属菌株，在形态学研究的基础上，结合多基因分子系统学探讨两属的分类学问题。自2014年至2017年，从广西、贵州、重庆采集的40多份土壤标本中分离得到35株漆斑霉，山东农业大学赠送漆斑霉9株，共获得44株漆斑霉，贵州大学植物病理实验室保存约77株葡萄穗霉菌株。两属形态学分类所用到的种级分类特征主要有分生孢子的形状、大小、色泽、隔膜的有无及多少、表面的纹饰等，分生孢子梗及产孢细胞的特征在有些属中也作为主要的分种特征。在对两属菌株形态学研究的基础上，利用cmdA、ITS、LSU、rpb1、rpb2、SSU、tef1和tub2，共8个基因，对两属分别通过最大似然法（Maximum Likelihood）、最大简约法（Maximum Parsimony）和贝叶斯推理（Bayesian Inference）对分子数据进行分析，构建单基因进化树和多基因进化树，结合基因对两属种的区分度与可信度（支持率）作系统学分析。此研究讨论了30个漆斑霉种和41个葡萄穗霉种的分类地位，包括4个Myrothecium-like新种：Paramyrothecium guiyangense sp. nov., Par. huasicola sp. nov., Par. lenriicola sp. nov., Par. verruridum sp. nov.；2个Stachybotrys-like新种，即：Stachybotrys sp. nov. 和Striatibotrys verrucaspora sp. nov.。此外，研究发现2个Myrothecium-like新属：Conimyrothecium gen. nov., Lengimyrothecium gen. nov.。在两属分类研究中发现：各个单基因对两属的区分度不同，对于漆斑霉属：cmdA、rpb2基因能较好区分，其次为tef1、tub2，最差是ITS、LSU；对于葡萄穗霉：cmdA、rpb2较好，其次为ITS、tub2，最后是LSU、tef1；另外，多基因分析比单一基因分析能更好的区分两属种。