基于食菌动物粪便的高通量测序分析隐孢真菌多样性与分布

Sequestrate fungi, which include truffles and truffle-like fungi, are characterized by the hypogeous or partly emergent basidiomes that enclose their hymenophoral trama and most of these fungi have spores that are dispersed by animals.Most of sequestrate fungi are ectomycorrhizal fungi, and serve as critical biological links that connect trees and animals. Compared with taxonomy based diversity analysis, high-throughput sequencing as a tool make the diversity analysis comprehensive and cost-effective. The analysis of sequestrate fungi diversity and spatiotemporal distribution in Pinus yunnanensis forest will be carried out by the combination of traditional and metabarcoding identification. The putative co-evolution between sequestrate fungi and small mammals in Yunnan, will be explored. This work has a guiding significance for the conservation of biodiversity and their sustainable utilization in Pinus yunnanensis forest, and will be a prospective research on sequestrate fungi in China.

隐孢真菌一般可分为块菌和类块菌，主要是指子实体生长在地下或部分露出地表，子实层封闭在子实体内，孢子依靠动物进行传播的类群。多数隐孢真菌为外生菌根真菌，是森林中连接树木与动物的重要环节。相比基于传统分类的多样性分析，高通量测序分析具有全面、高效、经济等优点。本研究拟采用系统分类与metabarcoding相结合的方式，分析云南松林下隐孢真菌的物种多样性与时空分布，结合传播动物的群落组成，探讨云南隐孢真菌与小型哺乳动物之间可能存在的协同演化关系。该研究对云南松林生物多样性保护与资源持续利用具有指导意义，是我国隐孢真菌研究中具有前瞻意义的一次尝试。

隐孢真菌主要是指子实体生长在地下或部分露出地表，子实层封闭在子实体内，孢子依靠动物进行传播的类群。多数隐孢真菌为外生菌根真菌，部分类群是名贵的野生食用菌。虽然隐孢真菌全球广布，中国的相关研究却非常有限，食菌动物的研究更是空白。本研究，首次通过显微观察和高通量测序相结合的方式，对食菌动物的胃肠溶物进行分析，结合标本采集与鉴定，对我国西南隐孢真菌的多样性和分布进行评估。.4年来，在西南地区共收集隐孢真菌标本859份，通过ITS、LSU、tef1-α和rpb2片段进行系统发育分析和种类鉴定，初步结果显示，共有2门8目18科24属69种，可能有2个属和12个种为中国新纪录，35个种新种。其中，18个属的种的数目少于3个，占所有属数目的75%，这与大部分类群研究较少，采集标本有限有关；块菌属的种类最多（37种），占所有种数目的53.6%，这与块菌经济价值较高，近年来的分类研究较多有关。.对912份小型啮齿类动物胃肠溶物进行显微检测，364份含有真菌孢子（占39.9%），选取37份合格DNA样品进行高通量测序。分析结果显示，除了橙腹长吻松鼠，所有的食菌动物均在特定季节采食大型真菌，不同动物种类采食真菌的种类和数量存在着较大的差别，与海拔和植被相关性较高；不同区域食菌动物采食的大型真菌种类存在着较大的区别，这与当地真菌的自然分布有关；地下真菌是大部分条件下食菌动物偏好的类群，姬鼠和绒鼠是其主要的传播者。高通量测序还检测到了一些隐孢真菌在云南的新分布。.我国西南食菌动物种类丰富，大型真菌是其重要的食物来源，地下真菌与食菌动物具有明显的协同关系；与北美和澳洲类似，我国隐孢真菌可能具有较高的物种多样性和特异性。本研究是我国隐孢真菌和食菌动物研究中具有前瞻意义的一次尝试，开辟了思路、建立了新方法，为森林生态系统认知、生物多样性保护与野生食用菌资源的持续利用提供了参考依据。