铆钉菇科的分子系统发育及分类研究

Species in the family Gomphidiaceae are economically and ecologically important. All of the species in this family are ectomycorrhizal fungi of Pinaceae plants and play a key role in the forest ecosystem. Currently, there are some scientific problems in this family: (1) the species diversity is not well recognized, the taxonomic statuses of some species are uncertain; (2) the intra- and inter-generic phylogenies are unresolved; (3) host specificity and co-evolution of species with its host plants are not revealed. Accordingly, this project intends to conduct a phylogenetic investigation of species in the family Gomphidiaceae, using both morphological data and multigene including ITS、tef1-α、rpb1、rpb2、mtSSU and atp6 of modern molecular phylogeny, along with the references of distribution ranges and host specificities, we attempt to evaluate the phylogenetic position and the main morphological characters of each genus; clarify species diversity; resolve the taxonomic and systematic problems in the family and establish a natural classification system. This project has an important scientific significance in understanding the intra- and inter-generic phylogenies, the species diversity and the co-evolution of species with its hosts.

铆钉菇科真菌具有重要的生态和经济价值，该科所有物种均为松科植物的外生菌根真菌，在森林生态系统中扮演着重要角色。该科真菌目前主要存在以下问题：（1）物种多样性认识不够，同名异物现象较多，部分物种的种间界限需要重新界定；（2）科内属间及属下的系统发育关系不明晰，一些物种的系统地位尚不明确；（3）该科真菌与其宿主植物间的协同演化关系有待深入揭示。针对上述问题，本项目将在查阅大量馆藏标本的基础上，基于全球范围的广泛取样，开展铆钉菇科真菌的形态解剖学和分子系统发育学研究，并结合物种地理分布范围、共生树种等生态因子，澄清铆钉菇科属间及属下的系统关系，掌握界定铆钉菇科各属的关键形态学性状，明确疑难物种的真实身份和种间界限，探讨其与宿主植物的协同演化关系，解决该科真菌长期存在的分类和系统学问题。

铆钉菇科真菌是具有菌褶的牛肝菌类真菌，具有重要的经济和生态价值。该科包括铆钉菇属和色钉菇属2个属，全球共报道有43种。由于该科物种的表型可塑性、形态滞后性和一致性进化等，仅依靠形态学特征不易对该科物种进行准确识别，且在我国该科的物种多样性较高，还存在许多未描述的种类。本项目在查阅大量馆藏标本的基础上，基于全球范围的广泛取样，开展了铆钉菇科真菌的形态解剖和分子系统发育研究，并结合物种地理分布范围、共生树种等生态因子，得到以下结果：（1）提出了铆钉菇科下分3属，即色钉菇属、铆钉菇属和拟铆钉菇属的新分类系统，其中拟铆钉菇属是本研究中新成立的属；（2）实现了对铆钉菇科物种的精准分类，本研究共精准界定和描述了铆钉菇科真菌49种，含1新属、16新种，其中我国该科真菌共30种，包括15新种，4个我国新记录种，2个新组合和9个已知种；（3）解析了我国西南地区一些亲缘关系较近的种类物种分化的可能成因，这些物种可能是在东喜马拉雅-横断山抬升中分化出来的，菌根真菌的宿主专一性或偏好及地理隔离可能导致了物种分化。通过本项目的开展澄清了铆钉菇科属间及属下的系统关系，掌握了界定铆钉菇科各属的关键形态学性状，明确了疑难物种的真实身份和种间界限，解决了该科真菌长期存在的分类和系统学问题。