中国西南地区叶点霉属真菌分子系统学研究

摘要

叶点霉属真菌是一类重要的植物病原真菌，部分种类可造成重大经济损失；有的能形成有活性次生代谢物质。该属自建立以来，其分类较为混乱，为掌握中国西南地区的叶点霉属真菌种类，发掘地方资源，了解西南地区叶点霉属真菌的多样性，在贵州、云南、四川和重庆等4个省区，收集标样，分离菌株，然后采用多基因系统学分析结合形态学鉴定的方法对收集到的菌株进行分类鉴定和多样性研究。
　　本研究从贵州、云南、四川和重庆采集了有病斑的植物叶片标本300余份，采用单孢分离的方法，进行菌株的分离纯化和保存，共获得107株叶点霉属真菌，通过核糖体转录间隔区序列（ITS）、肌动蛋白基因（ACT）、3-磷酸甘油醛脱氢酶基因（GPDH）和延伸因子（TEF）等4个基因联合分析，推测系统发育关系；结合分生孢子器、产孢结构、分生孢子、胶质鞘及丝状附属物等形态学特征，对所分离到的菌株进行鉴定。经鉴定，107个菌株隶属于12个种，其中新种6种，中国新纪录中3种，已知种3种。发现的6种叶点霉新种分别描述和命名为：中国香蕉叶点霉（Phyllosticta musaechinensis S.P. Wu, Z.Y. Liu&K.D. Hyde, sp. nov.），中国黄杨叶点霉（P. buxichinensis Z.Y. Liu&K.D. Hyde, sp. nov）,贵州叶点霉（P. guizhouensis S. P. Wu&Z.Y. Liu, sp. nov.），海桐花叶点霉（P. pittosporicola Z.Y. Liu&K.D. Hyde, sp. nov.），鹅掌楸叶点霉（P. liriodendricola S. P. Wu&Z.Y. Liu, sp. nov.），红豆杉生叶点霉（P. taxicola S. P. Wu&Z.Y. Liu, sp. nov）；中国新纪录3种，分别是：地锦叶点霉（P. partricuspidatae N.zhou&L. Cai，香蕉生球座菌（G. musicola N.F. Wulandari, L. Cai&K.D. Hyde），巴西柑桔叶点霉（P. citribraziliensis C. Glienke&Crous）。已知种3种，分别是：中央叶点霉（P. capitalensis Henn.），香蕉叶点霉（P. musarum（Cook）van der Aa），亚洲柑桔叶点霉（P. citriasia Wulandari）。
　　采用了分子系统学和形态学结合的方法，对引起八角金盘灰斑病和银杏叶点霉叶斑病的病原菌进行了鉴定，明确了这两种病害的病原菌为：中央叶点霉（P. capitalensis Henn.），为该病的发生流行规律和防治研究提供了理论基础。
　　在分离获得的菌株中，中央叶点霉为西南地区叶点霉属的优势种，分布广泛，分离频率最高，共分离到82株，占76.6％，其余各种分离到的菌株均较少，各种菌株数为：P. partricuspidatae5株，G.musicola4株，P. citribraziliensis3株， P. buxichinensis2株，P. guizhouensis2株，P. liriodendricola2株，P. musaechinensis2株，P. pittosporicola2株，P. citriasia1株，P. musarum1株，P. taxicola1株。
　　本研究还以广泛接受的67种叶点霉属真菌为研究对象，分析203个菌株与寄主（宿主）的多样性，结果表明：百合目上叶点霉属真菌多样性较丰富，其上分离到的26株叶点霉属真菌隶属于5个支系，10种，Shannon指数为1.357， Simpson指数为0.732；其次为卫矛目，在该目植物上分离到的8株叶点霉属真菌分属于4个支系，5种，Shannon指数为1.255，Simpson指数为0.786；荷囊目上分离到的真菌多样性较小，17株仅隶属于1个支系，5种。从真菌的角度来看，P. capitalensis的寄主范围最广，54个菌株来源于24个科的植物。在叶点霉属中仅有少部分的种存在寄主的特异性，但是整个叶点霉属来看，其系统学关系与寄主的系统学关系并无明显相关性；部分寄主植物上常寄生（内生）多种叶点霉属真菌，因此，以寄主植物来作为分类的辅助依据，有一定的弊端。
　　通过本项目的研究，基本摸清了中国西南地区叶点霉属真菌的种类组成和危害，明确了西南地区的叶点霉属真菌的系统发育学及其与寄主的多样性关系，对叶点霉属真菌引起病害的防治及真菌资源的利用具有重要的意义。

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1 前言

1.1 叶点霉属真菌的重要性

1.2 叶点霉属分类研究进展

1.3 叶点霉属分子系统学研究

1.4 中国叶点霉属研究进展

1.5 中国西南地区生态特点

1.6 本研究的意义

2 材料与方法

2.1 标本采集与菌株分离

2.2 形态学观察

2.3 分子系统学研究

2.4 叶点霉属真菌多样性研究

3 结果与分析

3.1 收集到的菌株及提交到NCBI的序列

3.2 中国西南地区叶点霉分子系统发育分析

3.3 新种鉴定

3.4 中国西南地区叶点霉属多样性分析

3.5 叶点霉属真菌的多样性研究

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.2 结论

致谢

参考文献

附录