球针壳属白粉菌的分子系统学研究

Phyllactinia is an important genus of Erysiphaceae having a partly endo-parasitic nature of the mycelium within the host plant tissues. They usually infect woody plants of many families, such as Rosaceae, Moraceae, and cause powdery mildew diseases, which make them economical value. One hundred and four species of Phyllactinia were recorded on 49 host families, 137 genera, 513 species. There are only 51 species in China equaling to half of the world recorded species. The fungi in this genus have strong specialization to host plants. The delimitation of some species are unclear, which make their identification and classification difficult. The phylogenetic relationships of Phyllactinia will be researched based on morphological and molecular characteristics in this project. 1) Taxonomic studies will be conducted by collecting valuable resources of powdery mildew in China; 2) Three fragments, ITS, 28S rDNA D1-D2, β-tubulin, will be used to analyzing the interspecific and phylogenetic relationships; 3) Some taxonomic problems will be delimited by combining the morphological and molecular characteristics. We will also describe some new species or new record species. The results of this project will provide some scientific evidence for evaluating the evolution of powdery mildew and their co-evolution with host plants.

球针壳属Phyllactinia是白粉菌科一类重要的半内寄生类群，主要侵染蔷薇科、桑科等多种木本植物，具有重要的经济学价值。目前该属已报道104个种，寄生于49科137属513种植物上，中国报道51个种，仅约为已知种数的一半。该类真菌对寄主植物具有很强的专化性，若干种的区分界限模糊，给分类鉴定带来困难。本项目拟在形态学分类基础上，结合多基因分子系统学结果，探讨该类群的系统发育关系。1）通过野外采集、征集获得若干菌种资源进行形态学研究，明确我国球针壳属真菌的物种多样性和分布；2）通过ITS、28S rDNA部分序列、β-tubulin序列分析探索各类群间分子系统学关系；3）综合形态学和分子系统学结果，澄清分类中若干混乱问题，正确描述若干新种和新记录种，探讨球针壳属真菌与寄主植物间的协同进化关系。预期有望为正确评价白粉菌的演化以及真菌与寄主植物间的协同进化提供重要的科学依据。

球针壳属Phyllactinia是白粉菌科内重要的半内寄生类群，主要侵染木本植物引起白粉病，常见的寄主有桑、杨、梨等重要经济植物。本属已报道104个种，其中中国报道51个种，仅约为已知种的一半。该类真菌对寄主植物具有很强的专化性，寄主多达49科137属和513种。本属中若干种界限模糊、性状区别不明显，需要结合多基因片段进行分子系统学分析，进而明确该类群的系统发育关系。.本项目按照任务书要求，在全国范围内进行标本采集和调查，共获得白粉菌标本3179份。根据形态学和分子系统学结果，共鉴定34个种，其中中国新记录种3个：Phyllactinia broussonetiae-papyriferae，P. fraxini和P. philadelphi；省新记录种7个。新记录寄主3个：水曲柳Fraxinus mandshurica，木蓝Indigofera tinctoria，太平花Philadelphus pekinensis；中国新记录寄主2个：花曲柳F. rhynchophylla，南酸枣Choerospondias axillaris；省级新记录寄主14个。补充P. cf. verruculosa 和 P. rhoina 2个种的无性态描述。明确了P. fraxini、P. fraxinicola等多个种的界定。获得球针壳属白粉菌序列共533条，其中包括ITS序列161条，28S rDNA序列233条、IGS序列139条（均为首次获得）。基于三种DNA片段构建的系统发育树结果大体一致，表明梣属Fraxinus、构树属Broussonetia、桦木属Betula和枫杨属Pterocarya植物上的球针壳属白粉菌存在着严格的寄主特异性，进而说明球针壳属物种的形成过程中，与寄主植物有协同进化关系。.发表通讯作者论文18篇，其中期刊论文11篇（SCI收录8篇），会议论文7篇。项目执行过程中十分注重人才培养，有11名研究生先后参与了本项目的研究，其中6名硕士顺利毕业，2名硕士直博。3名研究生即将毕业。有2人次获得国家奖学金。本团队2名青年教师分别获得自然基金项目资助。建立广泛的国际合作与交流，参加国际会议5次，国内学术会议多人次，受邀请与国外权威白粉菌专家共同发表SCI论文4篇。本研究结果明确了我国球针壳属白粉菌的物种多样性和分布，为深入探讨子囊菌系统发育和协同进化提供重要依据。