中国担子地衣的分类及分子系统研究

Lichen is a symbiotic of fungi and algae, a micro-ecosystem with stable heredity developed through the long evolution, basidiolichen is a special group formed by the basidiomycete fungi and algae through symbiosis. Basidiolichen grows faster than asco-lichens, study on this lichen group would be beneficial to the research on artificial culture of symbiotic fungi and algae, which aims at gaining bio-active compounds...China has a wide range of geographical region, it is one of places in the world holding the highest lichen diversity, but the study of basidiolichens is still poor, especially on morpho-based phylogeny, no study has ever been done, making basidiolichens species unclear, and phylogenetic relationship between genera and species confusing. Due to the lack of study, related research could not be carried out. ..This project focuses on this special lichen group, base on checking type specimens, traditional morphological study, identifying chemical compounds, combining modern molecular technology (rDNA analysis), aim at study this special lichen group with morpho-based phylogeny, to clarify the boundary and compositoin of basidio-lichen species, discuss phylogenetic relationship within genus and species, reflect the diversity and uniquness of Chinese basidio-lichen group.This study would be meaningful to the floristic study of lichens in China. Meanwhile, it supplies basic information on lichen formation mechanism, coevolution of fungi and algae, and other related research.

地衣是藻菌共生体，是漫长演化过程中所形成的一类具有稳定遗传特征的微型生态系统。担子地衣是由担子菌与共生藻互惠共生而形成的一类特殊地衣类群，由于担子地衣生长速度明显快于子囊地衣，对担子地衣的研究将有助于探索共生菌与共生藻分离培养、筛选具生物活性的成分有广泛的应用前景。中国地域辽阔，地衣物种资源丰富，但对担子地衣的研究匮乏，特别对其形态学与系统学相结合的研究仍属空白，使中国的担子地衣物种界限不清，属种间的亲缘关系不明，制约了其它相关领域的深入研究。项目通过对模式标本的借阅、形态特征的研究、地衣特征化合物鉴定，结合rDNA特征片段分析，在表基结合的研究基础上，界定中国担子地衣物种的分类界限，澄清物种组成，探讨属种间的亲缘关系，客观反映中国担子地衣的多样性及独特性，对揭示中国地衣的区系组成具有重要意义，同时也为担子菌与共生藻的形成机制和两者间的协同进化等相关领域研究奠定前期基础。

研究背景：早期中国的担子地衣研究均由真菌学家完成，且仅有对单个属、种的形态分类零星报道，缺乏分子系统学的支持，物种分布和属种间系统关系不清。研究内容：本研究在收集大量担子地衣标本、文献记录和分子材料的基础上，对中国的担子地衣进行了全面的分类学和分子系统学研究。通过系统的标本补点采集、模式标本研究、标本的整理入馆、地衣特征化合物的测定、形态学和解剖特征研究、原产地新鲜标本DNA分子材料的补充采集、总DNA的提取、特征片段的扩增、分子系统树的构建等研究方法，综合分析了担子地衣的表型与基因型数据，重新对物种的分类界线进行了界定，明确了中国担子地衣属、种的系统位置，提出了更为自然客观的分类系统。重要结果：明确了中国担子地衣共有9个种，分别隶属于2目，2科，3属：1、云片衣属（Dictyonema）：确认了该属下的1个新种，云南云片衣；2、地衣小荷叶属（Lichenomphalia）：确认了该属在中国共有4个种，含1个中国新纪录种；3、丽烛衣属（Sulzbacheromyces）：确认了之前中国报道的多枝瑚属（Multiclavula）属下的物种均为丽烛衣属物种，将原来报道的6个物种进行了合并，同时发表了该属下的2个新种和2个新组合，确认了该属在中国共有4个种；4、在此研究的基础上完成了中国地衣志第七卷，担子地衣章节的编研工作，同时发表了论文13篇，其中SCI论文7篇。关键数据：本项目实施过程中共收集了300余号国内外的担子地衣标本，采集分子材料100余份，极大的丰富了KUN 馆藏的担子地衣标本以及分子材料，同时也获取了担子地衣的分子数据150余条（含ITS, LSU和SSU等片段）；建立了担子地衣物种数据库（含：物种名录、分布、海拔及生境等）。科学意义：在发现新物种和新纪录种的同时，客观反映了中国担子地衣的多样性和独特性，澄清了中国担子地衣的物种分布和属种间的系统关系，为完善中国地衣资源本底数据做出了重要贡献，同时也为地衣藻菌共生机理等相关的后续研究工作奠定了基础。