王坤英 姜于蘭
摘 要:采集貴州貴陽花溪濕地公園山林土壤,分離得到Paraboeremia屬真菌一新記錄種,對(duì)該種結(jié)合形態(tài)特征及分子系統(tǒng)學(xué)分析基于ITS,LSU,rpb2和tub四個(gè)基因片段,在系統(tǒng)進(jìn)化樹上,該標(biāo)本HGUP1801與采自荷蘭卷柏葉片上的Paraboeremia selaginellae聚集在一起,并且形成很高的支持率,將該種定名為Paraboeremia selaginellae。研究標(biāo)本保存在貴州大學(xué)植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室(HGUP)。
關(guān)鍵詞:亞隔孢殼科;形態(tài)學(xué);分子系統(tǒng)學(xué);分類
中圖分類號(hào):S432.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1008-0457(2019)01-0006-04 國(guó)際DOI編碼:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.01.002
Paraboeremia Q.Chen & L.Cai屬于Ascomycota子囊菌門,座囊菌綱Dothideomycetes,格孢腔菌目Pleosporales,亞隔孢殼科Didymellaceae。截止目前,該屬已報(bào)道6種,包括3個(gè)新組合種,新組合種是由莖點(diǎn)霉屬Phoma Fr.和莖點(diǎn)霉屬的有性屬亞隔孢殼屬Didymella Sacc.移入該屬[1]。Chen等[1]以Paraboeremia selaginellae為模式種建立該屬,其中包括Paraboeremia adianticola和Paraboeremia putaminum兩個(gè)結(jié)合新種。 Jiang等[2]報(bào)道了Paraboeremia屬的三個(gè)新種,Paraboeremia camelliae、P.litseae和P.oligotrophica。
莖點(diǎn)霉屬由Fries(1821)建立,該屬真菌是一類重要的植物病原菌,分布廣泛且具有豐富的多樣性,主要引起植物葉片及莖桿上的病斑,可導(dǎo)致作物產(chǎn)量嚴(yán)重?fù)p失,其中一些物種還被列為檢疫性真菌,對(duì)該屬真菌進(jìn)行準(zhǔn)確的分類鑒定非常重要[3]。但傳統(tǒng)上區(qū)分該屬的形態(tài)特征相當(dāng)有限,主要包括分生孢子器、產(chǎn)孢細(xì)胞和分生孢子的形狀和大小,而這些相對(duì)簡(jiǎn)單的無性形態(tài)特征不足以對(duì)相似的不同物種進(jìn)行辨別。至2004年,在MycoBank中已記錄有3000多個(gè)莖點(diǎn)霉屬的物種名稱。究其原因,除了形態(tài)特征在物種區(qū)分的局限性外,使用傳統(tǒng)的寄主相關(guān)命名法也是產(chǎn)生如此大量名稱的重要原因。
近些年來,分子系統(tǒng)學(xué)技術(shù)融入莖點(diǎn)霉屬Phoma、種以及近似屬、種的分類鑒定中[1,3-5]。De Gruyter等[6]根據(jù)對(duì)莖點(diǎn)霉屬和相關(guān)無性屬分子系統(tǒng)學(xué)的研究結(jié)果,對(duì)莖點(diǎn)霉屬?gòu)?fù)合群進(jìn)行了重新劃分,根據(jù)模式屬Didymella建立亞隔孢殼科Didymellaceae,包括了廣義莖點(diǎn)霉和其他相關(guān)屬。Aveskamp等[3]研究同樣發(fā)現(xiàn),莖點(diǎn)霉屬是一個(gè)多系類群,傳統(tǒng)分類上歸于該屬的物種在系統(tǒng)發(fā)育研究中分散在至少6個(gè)科中,他們通過進(jìn)一步研究建議,以莖點(diǎn)霉屬模式種草莖點(diǎn)霉Phoma herbarum Westend.所在的單系分支作為狹義莖點(diǎn)霉屬,歸屬于亞隔孢殼科,包含莖點(diǎn)霉屬、殼二孢屬Ascochyta Libert、亞隔孢殼屬 Didymella等重要病原真菌類群。De Gruyter等和Aveskamp等[7-8]通過系統(tǒng)學(xué)分析對(duì)莖點(diǎn)霉屬內(nèi)物種的分類地位做了部分修訂,在澄清亞隔孢殼科內(nèi)屬間關(guān)系上已有重要進(jìn)展,但仍有較多物種的分類情況尚未解決。Chen等根據(jù)形態(tài)特征的觀察以及基于LSU,ITS,tub2和rpb2四個(gè)序列位點(diǎn)的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析,將亞隔孢殼科劃分為17個(gè)有較高支持率的單系屬,包括Paraboeremia等9個(gè)新屬。Paraboeremia屬真菌分布廣泛,可生存于腐生的葉片、土壤、巖石塊、發(fā)病葉片、果樹的根際周圍等[2,9]。該屬的形態(tài)特征是產(chǎn)孢細(xì)胞球形或翁形,分生孢子無隔,具油滴,橢球形,直或彎曲,無色透明至淺綠。作者在土壤真菌調(diào)查中,分離獲得一株疑似莖點(diǎn)霉屬真菌,依據(jù)其他研究者對(duì)于該屬及相似屬研究中采用的基因條形碼[10],選擇ITS、LSU、tub、rpb2四個(gè)基因片段,利用多基因系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)合形態(tài)分類方法對(duì)該菌株進(jìn)行系統(tǒng)分類研究。
1 材料與方法
1.1 土壤采集
實(shí)驗(yàn)材料采自貴陽花溪濕地公園山林土,未被破壞松樹林土壤將采集的研究標(biāo)本置于塑料袋或牛皮紙袋,貼標(biāo)簽(注明采集地、采集時(shí)間、植被、土壤類型、海拔、經(jīng)緯度等信息)后密封。
1.2 土壤真菌的分離純化、保存
每份土樣稱取10 g,稀釋100倍后涂抹于孟加拉紅培養(yǎng)基上,每份土樣3個(gè)重復(fù)分別于常溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)4~7 d后,挑取單菌落于含有青霉素的PDA平板上,獲得純菌種,無菌操作。無菌水冷存管保存:將經(jīng)適宜培養(yǎng)的菌種塊(3~4塊)置于盛有滅菌水的冷存管中,密封后置于4℃~10℃的冰箱中,每一菌種4個(gè)備份,無菌操作。分離菌株保存在貴州大學(xué)植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室(HGUP),菌株號(hào)為HGUP1801。
1.3 形態(tài)鑒定
將保存的菌株活化,接種到產(chǎn)孢培養(yǎng)基上(OA),待菌株產(chǎn)孢。然后使用OLYMPUSBH體視鏡制片,使用OLYMPUSBH照相顯微鏡進(jìn)行拍照。
1.4 DNA提取和PCR反應(yīng)
菌株總DNA提取自純培養(yǎng)物:用滅菌的手術(shù)刀刮取2~3 w的純培養(yǎng)物菌絲體50 mg,按真菌DNA試劑盒Fungal gDNA Kit GD2416(Biomiga 公司生產(chǎn))說明書提取,獲得的DNA溶液置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。選擇引物ITS4/ITS5[11],LROR/LR5[12],RPB2-5F/RPB2-7cR[13]和TUB2Fd/TUB4Rd[6]。本研究使用25 μL PCR反應(yīng)體系,包括:正反向引物各1 μL,DNA模板1 μL,ddH2O 9.5 μL,2xPCR Master Mix 12.5 μL。將該種所獲得的DNA序列上傳至GenBank(表1)。
1.5 系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建
將用于建樹的Fasta文件(14個(gè)序列),經(jīng)Bioedit進(jìn)行序列比對(duì)及手工校正后,保存為Fasta格式。將Fasta格式文件在網(wǎng)絡(luò)軟件ALTER(Alignment Transformation EnviRonment,http://sing.ei.uvigo.es/ALTER/)中轉(zhuǎn)換為PHY格式;基于CIPRES SCIENCE GATEWAY (http://www.phylo.org/)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),使用RAxML-HPC BlackBox(8.2.10)軟件,構(gòu)建ML系統(tǒng)發(fā)育樹,使用Treeview軟件查看tree格式文件,在AI(Adobe Illustrator CS5)軟件編輯菌株號(hào)和自舉支持率。
2 結(jié)果與分析
2.1 系統(tǒng)發(fā)育分析
以Vacuiphoma bulgarica(CBS 357.84)為外群的加合基因樹中,Paraboeremia屬以100%的支持率分成兩支,分子系統(tǒng)學(xué)研究表明Paraboeremia selaginellae HGUP1801以94%的支持率與P.selaginellae CBS122.93聚集形成一支。
2.2 形態(tài)描述
在燕麥(OA)培養(yǎng)基上,菌落生長(zhǎng)較快,圓形,具大量透明、絮狀氣生菌絲,分生孢子器埋生或半埋生在靠近邊緣的同心環(huán)上,灰橄欖色,背面同色,27℃培養(yǎng)2 w,直徑達(dá)4 cm。分生孢子器黑棕色,單生,球形,近球形或翁形,埋生或半埋生,具有單個(gè)孔口,100~270 μm× 100~240 μm,分生孢子器壁擬薄壁組織狀,壁厚,由透明棕色細(xì)胞構(gòu)成,3~4層細(xì)胞,外1~2層呈棕色,厚度達(dá)13.4~16.3 μm。分生孢子單胞,圓柱形至橢圓形,平滑,綠色,偶爾輕微彎曲,2.5~4 × 1 ~2 μm,具1~2個(gè)油滴。
采自貴陽花溪濕地公園山林土,106°E,26°N,海拔1140 m。采集時(shí)間:2017年8月,采集人:王坤英,菌株號(hào):HGUP1801。
3 結(jié)論與討論
目前全世界報(bào)道Paraboeremia屬6個(gè)種,由于原始標(biāo)本的丟失,在荷蘭卷柏(Selaginella sp.)葉片上分離得到新的模式標(biāo)本[14]。在系統(tǒng)發(fā)育樹上,采自我國(guó)貴州貴陽花溪山林土的Paraboeremia與采自荷蘭卷柏葉片上的Paraboeremia selaginellae聚集在一起,且二者具有相同的形態(tài)特征,分生孢子大小相似(2.5~4 × 1~2 μm ?VS 2.5~5 × 1~2 μm),但采自荷蘭卷柏葉片上的Paraboeremia selaginellae具有較大的分生孢子器(130~360×120~320 μm ?VS 100~270×100~240 μm)。
本文菌株采自貴州貴陽花溪濕地公園山地土,花溪濕地公園是典型的城市濕地,具有河流、農(nóng)田和庫(kù)塘等多類型濕地,生物多樣,生態(tài)良好,屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候。土壤微生物生物量的多少是土壤活性大小的標(biāo)志[15],研究土壤微生物具有重要的意義。
綜上所述,該研究中采自中國(guó)貴州的Paraboeremia的標(biāo)本在形態(tài)上和系統(tǒng)發(fā)育上均與Paraboeremia selaginellae相同,因此,鑒定該標(biāo)本的分類地位為Paraboeremia selaginellae (Sacc.)Q.Chen & L.Cai。
參 考 文 獻(xiàn):
[1] Chen Q,Jiang JR,Zhang GZ,et al.Resolving the Phoma enigma[J].Studies in Mycology,2015(82):137-217.
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