中国亚高山特有种网盖牛肝菌的谱系地理学研究

Boletus reticuloceps is a famous edible fungal species endemic to subalpine areas in China. It shows a special subalpine "island isolation" distribution pattern due to its narrow distribution range and its strong host specificity. Meanwhile, its evolution could have influenced by the rapid formation of Hengduan Mountains and the Quaternary climate oscillation due to its early diversification at about 10Mya. These patterns make it an ideal material for the study of evolutionary history of ectomycorrhizal fungi endemic to subalpine areas. In this project, we will conduct phylogeographical analyses on B. reticuloceps using sequences of 4-5 gene markers selected from both ribosomal and mitochondrial genomes. Our aims of this project are: 1) to understand the genetic diversity and population genetic structure of B. reticulocpes; 2) to illustrate the influence of subalpine "island isolation" on the population genetic structure of this fungal species; 3) to estimate the possible evolutionary history of B. reticuloceps. This project is of scientific importance for the understanding of evolution of ectomycorrhizal fungi endemic to subalpine regions and for the sustainable use and conservation of the natural resources of B. reticuloceps.

网盖牛肝菌是中国亚高山地区特有的重要食用菌,分布于海拔3300-4000m的高度，与冷杉和云杉共生，宿主专一性较强，山体隔离和宿主植物的不连续分布使其呈现出独特而典型的亚高山"岛状隔离"分布式样。前期研究发现其分化时间较早（约10Mya），其演化可能同时受横断山脉的快速形成和第四纪冰期气候波动等多重因素的影响。因此，网盖牛肝菌是研究亚高山外生菌根真菌演化规律的理想材料。本项目拟从核基因组和线粒体基因组中筛选4-5个合适的DNA片段作为分子标记，利用DNA测序和谱系地理学分析方法，认识网盖牛肝菌在居群和物种水平的遗传多样性，解析其居群遗传结构，探讨亚高山"岛状隔离"对其遗传结构的影响，并结合地质历史事件，追溯其可能的演化历史。本研究对认识亚高山真菌的演化规律和指导网盖牛肝菌资源的开发利用和有效保护具有较重要的科学意义。

网盖牛肝菌是重要的经济食用菌,分布于我国西南地区和台湾省中央山脉的亚高山地区，与冷杉和云杉共生，山体隔离和宿主植物的不连续分布使其呈现出独特而典型的亚高山"岛状隔离"分布式样。前期研究发现其分化时间较早，其演化可能同时受横断山脉的快速形成和第四纪冰期气候波动等多重因素的影响。因此，网盖牛肝菌是研究亚高山外生菌根真菌演化规律及中国大陆-台湾物种间断分布机理的理想材料。本研究自云南、四川、西藏和台湾等地获得24个采集点355份网盖牛肝菌材料，结合微卫星分型、DNA片段测序、生态因子分析和物种分布区模拟等方法，对其开展谱系地理学研究。研究发现，中国西南地区的网盖牛肝菌分为三个主要的遗传分组，分别分布于东喜马拉雅地区、横断山区北部和横断山区南部。生态因子的异质性推动了北部（东喜马拉雅地区和横断山区北部）与南部（横断山区南部）居群的早期分化，其后，湄公河-萨尔温江分水岭的阻隔推动了东部（横断山区北部）和西部（东喜马拉雅地区）居群的进一步分化。台湾居群在遗传上与横断山区南部居群更为相似但又有其独特性，可能为第四纪冰期传播至台湾后独立演化所致。在同一遗传分组内，不同居群间基因流明显，暗示亚高山“岛状隔离”并未对网盖牛肝菌的遗传分化产生显著影响，可能与该种相对较弱的宿主专一性相关。本研究为研究亚高山菌根真菌的演化提供了案例，生态因子分异推动横断山区南北居群分化这一观点为本研究首次提出，值得后续研究中借助更多类群和更新的研究手段进行验证和拓展。