戈洛文白粉菌族真菌的分类学与分子系统学研究

Tribe Golovinomyceteae is an important group of Erysiphaceae .They can cause powdery mildew diseases infecting a wide range of host families, such as Asteraceae, Solanaceae,Cucurbitaceae, which make them economical value. There are three genera in Tribe Golovinomyceteae, viz. Golovinomyces, Neoerysiphe and Arthrocladiella. Few researches were conducted on taxonomy and molecular phylogeny. There were only 27.6% of the worldwide recorded species in China. The delimition of some species are unclear, or their characteristics are variable, which make their identification and classification difficult. The phylogenetic relationships of Tribe Golovinomyceteae will be studied based on the combinaiton of morphological and molecular characters in this project. 1) Taxonomic researches will be conducted by collecting all valuable resource of powdery mildew in China; 2) To study the intergeneric and interspecific and phylogenetic relationships, four genes, ITS, 28S rDNA D1-D2, β-tubulin and COI, will be sequenced and analyzed; 3) A series of standard features used for classification will be delimited by combining morphological and molecular characters, which will be helpful to slove some taxonomic problems. Some new species and new record species will be described. The results of this project will provide some scientific evidences for evaluating the phylogeny of powdery mildew and their co-evolution with plant hosts.

戈洛文白粉菌族是白粉菌科主要类群，可侵染菊科、茄科和葫芦科等多种寄主植物，具重要的经济学价值。该族下分戈洛文白粉菌属、新白粉菌属和节丝壳属，相关分类学和分子系统学研究报道较少，我国已报道的种数仅为已记录种数的27.6%。该类真菌若干种性状不稳定、界限模糊，给分类鉴定带来困难。本项目试图在形态分类基础上，结合多基因分子系统学研究，探讨该类群的系统发育关系。1）通过野外采集，征集若干种菌资源，进行详实的形态学分类研究；2）通过ITS、28S rDNA部分序列、β-tubulin和COI序列分析探索各类群间系统发育关系；3）整合形态学和分子系统学数据，建立该类真菌的分类标准和分类框架，澄清分类中若干混乱问题，正确描述若干新种和新记录种。预期有望为正确评价白粉菌的系统发育和协同进化提供重要科学依据。

戈洛文白粉菌族是白粉菌科主要类群，可侵染菊科、茄科和葫芦科等多种寄主植物，具重要的经济学价值。相关分类学和分子系统学研究报道较少，我国已报道的种数仅为已记录种数的27.6%。该类真菌若干种性状不稳定、界限模糊，给分类鉴定带来困难。本项目按照项目任务书要求圆满完成了所有计划。共采集标本1000余份，鉴定出戈洛文族白粉菌25个种1个变种，其中拟定新种1个（Golovinomyces hieracium sp. nov.），新组合种1个（G. latisporum comb. nov.），中国新记录种6个，世界新记录寄主科2个（紫草科Boraginaceae和车前科Plantaginaceae），世界新记录寄主属3个（夏至草属Lagopsis，茜草属Rubia，毛连菜属Picris）。这些白粉菌寄生在18 科56属136种和变种寄主植物上。戈洛文白族粉菌在我国13个省、2个自治区和1个直辖市有报道。基于形态观察和ITS, 28S rDNA, IGS, TUB2, CHS1等多基因分析，成功解决了G. ambrosiae，G. spadiceus 和 G. circumfusus等复合种的重新界定问题。在分子系统学研究上，不仅按计划对戈洛文白粉菌族代表种的ITS、28S rDNA和TUB2序列进行扩增，还增加了IGS, CHS1序列的PCR扩增和序列测定，研究结果表明IGS序列不但易于获得，且对用ITS序列无法解决的复合种问题有很好的效果。到目前已获得ITS序列203条，28S rDNA序列187条，IGS序列63条，TUB2序列66条，CHS1序列47条。将所获得序列与GenBank中相应序列进行分析比对，构建了这些类群的系统发育树。项目研究结果发表论文19篇，其中SCI论文8篇，获吉林省自然科学学术成果奖三等奖1项。另外还有1篇论文已经被Mycoscience接收，1篇论文已投稿，还有几篇论文正在撰写中。培养了有1名博士和7名硕士，其中有3人获得国家奖学金。参加国内外学术会议多人次，发表会议论文6篇。与国际上权威的白粉菌专家和植物病理学家，如德国的Uwe Braun，日本的Susumu Takamatsu等，建立了良好的合作关系，并广泛开展合作，共同发表论文。本研究结果明确了我国戈洛文白粉菌族真菌的物种多样性和分布，为正确评价白粉菌的系统发育和协同进化提供重要依据。