中国铦囊蘑属的分类与系统发育研究

The genus Melanoleuca is a group of typical mushroom in the field, including a lot of edible mushroom. The genus is believed as a member of the family Tricholomataceae traditionally. However, there is controversy in the taxonomic status of the genus. This kind of mushroom is influenced easily by the ecological factors because of the lack of the significant features. Therefore, it is hard to divide the species by the morphological characters. That also is the reason to lead to the doubt in the classification of the genus. In order to solve the problems, the project try to study the phylogenetic relationship of the genus, based on the analyses of the multiple gene and the traditional morphological characters, combined with the ecological and ultrastructural characters. The tasks are listed as follows: (1) The taxonomic status of the genus Melanoleuca will be defined, and the classification standard between the genus Melanoleuca and the related species also will be ensured; (2) The expected results of this project will reconstruct the phylogenetic relationship of the genus Melanoleuca. To look for the characters suit for the interspecific identification; (3) Defining some species with similar characters and the species which have difficulties to identify. This study is not only to explore the diversity of the genus but also to provide the references for the classification of the family Tricholomataceae. It also has important scientific significance in the development and utilization of the Melanoleuca species.

铦囊蘑属是一类常见的野生真菌，很多种类都具有较高的食用价值。传统认为该属隶属于口蘑科，但分子系统学的研究结果却对该属的分类地位提出质疑。由于该属形态特征单一，该属种间相似性较高，采用形态分类的方法进行物种鉴定非常困难，从而导致属、种分类的混乱。本项目拟在传统形态分类研究的基础上，结合生态特征和超微结构，利用多基因分析方法进行系统学研究：1）确定铦囊蘑属的分类地位，界定该属与其它类群的划分依据；2）构建更真实的铦囊蘑属系统发育关系，明确种间的分类特征；3）并界定部分相似种、疑难种的分类地位。本研究不仅对探索铦囊蘑属生物多样性及合理开发利用该类群真菌资源具有重要意义，对口蘑科的分类研究也具有一定的参考价值。

铦囊蘑属是一类常见的野生蘑菇，其中的很多种类都具有较高的食用价值，但由于该属种类形态特征单一，种间相似性较高，导致传统的分类体系与现代的分子系统学的研究结果严重不符，造成了该属的分类地位混乱。本项目基于形态学研究，结合分子系统学及分子钟的分析方法，对铦囊蘑属种类进行系统发育关系的研究。（1）在全国范围内收集相关标本400余份，对其进行形态学、分子系统学的相关研究，总结出该类物种生长所需的环境因素；（2）通过宏观特征、微观特征及超微结构的观察找到了适合于铦囊蘑属种类分类鉴定的主要形态特征，包括子实体菌盖的颜色、菌盖菌柄长度的比值、菌肉的颜色、囊状体的形状和孢子表面的超微结构，并对我国共分布17个铦囊蘑属种类制作了检索表；（3）对标本进行7个片段的扩增，以PCR和测序成功率、种内种间的序列差异、种内与种间距离频率的分布以及邻接树的构建为筛选条形码的标准，认为ITS片段适合作为铦囊蘑属种类的DNA条形码；（4）基于ITS-RPB2-tef1-α联合基因序列构建铦囊蘑属的系统发育关系，研究结果将铦囊蘑属分为4个分支，各个分支之间划分的主要依据是菌盖的颜色及囊状体的特征。结果显示铦囊蘑属是独立的分支，但是与其它口蘑科成员距离较远，应该从口蘑科中去除，与光柄菇属归为一类，通过本研究的结果鉴定发现了铦囊蘑属新种5个（已发表3个），疑似新种2个。本研究采用了分化时间作为分类标准对铦囊蘑属的系统发育关系进行了重建，研究结果显示铦囊蘑属在98Ma前开始进行分化，继而对铦囊蘑属内进行了推算，结果将69-38Ma作为亚属的划分标准，35-5Ma作为组的划分依据，结果将铦囊蘑属分为4个亚属，6个组（论文正在整理中，待发表）。本项目的研究结果丰富了我国铦囊蘑属物种的多样性，总结出该类物种生长所需的环境因素，确定了铦囊蘑属的形态分类标准，筛选出适合于铦囊蘑属的DNA条形码片段，构建了铦囊蘑属的系统发育关系，对该属的起源、进化及种质资源的利用具有重要的科学意义。