广义拟青霉属的系统发育及支序的分类地位研究

Paecilomyces sensu lato is an important fungal resources, which has been applied in many fields, such as environmental protection,medicine,food and agriculture and so on.The previous results showed the genus Paecilomyces isn't monophyletic,its phylogenic status still need to do further research.This project will try to indicate the phylogeny of the members of Paecilomyces s.l.and its cladistic taxonomic status, which is based on more fungal samples obtained by isolating,exchanging and buying from other Centers for Culture Collection. The identification of strain and phylogenic analysis of the genus Paecilomyces will use the followed methods, including the classical morphology and DELTA experts system,the morphological characters and multiple-gene molecular systematics.The results will not only find some novel potential strains to enrich the fungal resourse data and gene data,but also show the phylogenic relationships of Paecilomyces s.l. and present their reasonable taxonomic status,clear the taxonomic status of some puzzle and disputable species and be expected to propose some new genera.

广义拟青霉属Paecilomyces sensu lato真菌在环境保护、医药、食品和农业等国民经济多领域具有广泛的用途和十分重要的意义。研究发现存留该属中的成员并非单源发生，其系统发育地位还有待进一步探明。本项目拟在分离、交换、和购买菌种以加大观察样本的基础上，通过[1]经典形态学与DELTA专家分类系统相结合；[2]形态学特征与多基因谱系的分子系统学相结合的多途径研究分析法，探明广义拟青霉属中留存种及调查发现新分离种的系统发育地位。其研究结果不仅将发现一些有潜在应用价值的新菌株，丰富我国的真菌资源库和基因库；同时也将揭示该属中留存种的系统发育关系及支序的合理分类地位，澄清一些疑难种和有争议种的分类地位，并有望提出新的属一级的分类单元。

广义拟青霉属是一类重要的丝孢类无性型真菌资源。该属资源分布广泛，物种多样，但其分类比较混乱，很多种的分类地位难以确定。基于此，课题组在前期收集了该属较多的菌株，采用18S, ITS, TEF1和RPB1四个基因对这些菌及其相关菌进行了系统发育研究，明确了现存有争议的种古尼虫草的分类地位，结果表明该种是属于异虫草属中一个新种，定名为新古尼异虫草。基于多基因谱系，确定了淡紫拟青霉和念珠藻状拟青霉尽管形态特征有较大差别，但二者在系统发育上仍都处于紫霉属一支中，未能明确区分，属于同一个种的不同表观型菌株。采用单倍型网络分析揭示在生物防治上具有重要应用价值的玫烟色棒束孢的遗传呈多样性，分化较大，有8个单倍型，与培养形状有密切联系。同时对这类资源进行了新资源的不断收集和鉴定。赴我国31个省市自治区共收集1200余份样品，从中分离获得1000余株目标菌株，采用多基因谱系和形态特征相结合的方法鉴定出72个种，其中新种22个，已知种50个。对分离获得的这类资源进行了应用价值评估，主要集中在两个方面：1）对古尼虫草的化学成分组成进行了探索。借助UPLC-Q-TOF/ MS与GC/MS技术，结果表明古尼虫草的石油醚萃取物中含有丰富的代谢产物，确定了32种化合物和推测出6个种含氮化合物；2）开展了木质素和纤维素降解研究。通过初筛、复筛和正交试验设计，筛选到能高效降解水稻秸秆和玉米秸秆的最优戴氏霉菌株组合，即 H57.1（1.5 mL），H08.1（1.5 mL）和 F0044H（1.0 mL）；然后将最优菌株组合分别用于水稻秸秆和玉米秸秆的降解研究。结果表明组合菌对玉米秸秆的降解程度要大于水稻秸秆。通过粉碎度、初始含水率及培养温度的单因素优化，确定了对玉米秸秆的最优固态发酵条件，并获得了降解效果及产酶规律。本研究意义在于澄清了分类的争议问题，明确了一些种的分类地位，丰富了我国的真菌资源库，并对它们进行了价值评估，为该属资源进一步开发提供了科学数据，也为工业等提供了具有潜在应用价值的菌株。