基于nLSU 序列探討絲蓋傘屬及相關屬的系統學關系1)

范宇光 圖力古爾

(吉林農業(yè)大學，長春，130118)

絲蓋傘屬(Ⅰnocybe (Fr.)Fr.)最早由Fries 于1821年在他的《真菌系統》中采用，記錄了現在仍有效的16 種絲蓋傘，絲蓋傘屬當時作為廣義的蘑菇屬(Agaricus)下的一個“族”［1］。1863年，Fries 在他的《層菌綱專論》中將其提升為屬級水平［2］。之后的很長時間，絲蓋傘屬被認為隸屬于絲膜菌科(Cortinariacea)并占據一個獨立的族［3］，［4］596－677。但近期的分子系統學分析發(fā)現絲膜菌科并不是一個單系群［5－6］，之后又有研究表明絲蓋傘與靴耳科(Crepidotaceae)的種類在系統發(fā)育上關系更為接近［7］。關于絲蓋傘科的概念及范疇，目前存在不同的觀點。Kirk 等［8］認為絲蓋傘科包括絲蓋傘屬在內的13 個屬，而美國學者Matheny 卻認為絲蓋傘科包括絲蓋傘屬及近期成立的Auritella和Tubariomyces［9－11］。本研究通過nLSU 序列對中國絲蓋傘屬的系統位置及絲蓋傘科的范疇進行討論。

1 材料與方法

1.1 研究材料

研究中的自測序列來自中國產絲蓋傘標本，其他序列從GenBank 中下載。為充分揭示絲蓋傘屬的系統學位置以及與相關類群間的系統發(fā)育關系，選取了絲蓋傘科內假臍菇屬(Tubaria)、側火菇屬(Pleurofalmmula)、Flammulaster、暗皮傘屬(Phaeomarasmius)、靴耳屬(Crepidotus)、絨蓋菇屬(Simocybe)作為參比類群［8］。此外，形態(tài)特征或生態(tài)特性較為接近的絲膜菌屬(Cortinarius)、滑銹傘(Hebeloma)、脆銹傘屬(Naucoria)以及球蓋菇科的球蓋菇屬(Stropharia)、鱗傘屬(Pholiota)、垂幕菇屬(Hypholoma)、田頭菇屬(Agrocybe)、盔孢菌屬(Galerina)、裸蓋菇屬(Psilocybe)一并列入參比類群。而絲蓋傘屬的取樣則根據廣義絲蓋傘屬的概念，將Matheny 認為的絲蓋傘科(Inocybaceae)中新近描述的Auritella、Turariomyces 及其它幾個分支均納入其中。外類群為肉色香蘑(Lepista irina)。研究材料及序列信息詳見表1。

1.2 研究方法

基因組DNA 的提取采用改進的CTAB 法，PCR擴增引物為LR0R(ACCCGCTGAACTTAAGC)和LR7(TACTACCACCAAGATCT)［12］。PCR 擴增體系采用25.00 μL體系，具體為:PCRbuffer(+ Mg2+)2.50 μL，dNTP 2.00 μL，上游引物1.00 μL，下游引物1.00 μL，Taq 酶0.12 μL，用水補齊至25.00 μL。PCR 擴增條件為:預變性，95 ℃1 min;35 個循環(huán)，95℃30 s，52 ℃1 min，72 ℃1 min;最后72 ℃延伸8 min。測序委托上海生工生物科技公司完成，所用測序儀器為3730xl DNA Analyzer，測序試劑為BigDye terminator v3.1。

序列峰圖的查看采用BioEdit 軟件，正反向序列的拼接采用DNAMAN 軟件，序列的對齊采用ClustalX 1.81 軟件，最后用BioEdit 軟件對同源序列進行必要的編輯。最后用Mrbayes V3.1.2 軟件進行系統發(fā)育樹的重建。

表1 用于分析的自測序列和下載序列

2 結果與分析

在基于LSU 序列重建的絲蓋傘屬與相關屬的系統發(fā)育樹中(圖1)，絲蓋傘屬、Tubariomyces、Auritella 聚在一枝并得到很好地的支持(100%)，這個分支即為美國學者Matheny 認為的絲蓋傘科［9－10］。靴耳屬、絨蓋菇屬和側火菇屬聚在一枝(100%)，這個分支即為目前認為的靴耳科，它與絲蓋傘科形成姊妹群，包含了靴耳屬、絨蓋菇屬和側火菇屬。暗皮傘屬、假臍菇屬和絲膜菌屬的成員各自占據分支并且各分枝均獲得了100%的支持?？呔鷮俚姆种е邪幸环萋闵w菇屬的材料，此分支的支持率為92%。鱗傘屬、垂幕菇屬和田頭菇屬的成員聚為一支，支持率達90%，此分支即為目前認為的球蓋菇科。滑銹傘屬與脆銹傘屬聚為一支，但并沒有得到很好的支持。

3 討論

關于絲蓋傘屬的系統位置，傳統的分類系統中一致認為絲蓋傘屬與絲膜菌屬和滑銹傘屬關系密切，并由這三個屬構成絲膜菌科，它們分為占據科下獨立的族［3］，［4］596－677;此三屬均為外生菌根菌，且它們在宏觀特征上較為接近。然而，在本研究中發(fā)現絲蓋傘屬、絲膜菌屬和滑銹傘屬在系統樹中并沒有體現出緊密的聯系，它們占據各自的分支，這與相關研究成果基本一致［5－6］。其中絲蓋傘屬及Tubariomyces、Auritella 的種類聚為一個強烈支持的分支(100%)，而靴耳屬、絨蓋菇屬和側火菇屬聚為一個強烈支持的分支(100%)，此分支與絲蓋傘的分支形成姊妹群關系。此結果暗示著木生的靴耳屬、絨蓋菇屬和側火菇屬在系統發(fā)育上與絲蓋傘的成員表現較為接近，盡管它們的生態(tài)特性和形態(tài)特征均存在較大的差別。同為外生菌根菌絲膜菌屬成員的系統樹中聚為一個分支，并且獲得了較好的支持(100%);滑銹傘屬與脆銹傘屬雖然聚到一支，但并沒有得到很好地支持，此二屬與絲蓋傘屬的關系也相對較遠。Matheny 等［7］應用5 個基因片段聯合分析表明Hymenogastraceae 的大分支下包括盔孢菌屬、裸蓋菇屬、暗金錢菌屬、滑銹傘屬、Alnicola、Anamika、Flammula，其中前三個屬聚為一小支，后四個屬聚為一小支。這樣的結構在本研究的系統樹中并沒有得到明確的體現，這可能與本研究的取樣策略或分析方法有關，在此不再深入談論。無論如何，絲蓋傘科的成員在系統樹中形成一個明顯的單系群，并得到了強烈的支持，這樣的結果與早先的觀點一致［10］，形態(tài)與生態(tài)特性與絲蓋傘相差較大的類群如靴耳屬、絨蓋菇屬和側火菇屬共聚一支并成為絲蓋傘科(Inocybaceae sensu Matheny)的姊妹群，形態(tài)或生態(tài)特性與絲蓋傘相接近的類群如滑銹傘屬、絲膜菌屬等類群反而與絲蓋傘的系統發(fā)育關系較遠。最近，基于rDNA－ITS 序列的球蓋菇科系統發(fā)育關系分析表明滑銹傘屬與庫恩菇屬(Kuehneromyces)關系密切，且建議將側火菇屬與淡黃鱗傘亞屬的部分種合并于絲蓋傘科下或單獨成立科［13］，即本研究中(圖1)的靴耳科。

關于絲蓋傘科的范疇，不同學者持多種觀點［8，10］。根據本研究結果，絲蓋傘科在系統樹中可以有3 種劃分方法。第一種劃分所包含的范圍最小(圖1中的黑色圓形節(jié)點)，即由絲蓋傘屬及Tubariomyces、Auritella 構成的分支(100%)，此分支中的成員均為外生菌根菌，這樣的劃分與美國學者Matheny 的觀點［10］相一致。第二種劃分的范圍最大(圖1中黑色方形節(jié)點)，包含了絲蓋傘屬、Tubariomyces、Auritella、靴耳屬、絨蓋菇屬、側火菇屬、暗皮傘屬和假臍菇屬等。此分支的成員包括了外生菌根菌和木生菌，子實體形態(tài)特征多樣化，這樣的劃分方式與Kirk 等［8］的觀點基本一致。第三種劃份包含關系密切的絲蓋傘分支和靴耳科分支，這樣的劃分使得絲蓋傘科的范疇介于第一種和第二種之間，但科內成員的形態(tài)特征及生態(tài)特性仍缺乏一致性。以上3種劃分所得到的絲蓋傘科范疇存在明顯的區(qū)別，但無論哪種劃分方法都較絲蓋傘科的最初概念明顯擴大。Jülich［14］建立絲蓋傘科時雖然包括了2 個屬，即Astrosporina 和Ⅰnocybe，事實上當時的絲蓋傘科概念與一般認為的絲蓋傘屬的范疇并無差異。因此，絲蓋傘科這一單元在其建立之后并沒有得到廣泛的認可，直到最近的分子系統學研究開展后才被重新啟用［10］。其中，第一種劃分中僅保留了除絲蓋傘屬外的Tubariomyces 和Auritella，無論從系統發(fā)育角度還是從形態(tài)特征或生態(tài)特性角度均較好地保證了絲蓋傘科成員的單系性，使得科的界定具有較強的可操作性。但值得注意的是，這樣的劃分使得科下屬級框架及各屬的界定問題成為一個新的研究課題。

圖1 基于nLSU 序列、貝葉斯法重建的絲蓋傘屬及相關類群系統發(fā)育樹(后驗概率＞90%顯示在支上)

［1］ Fries E.Systema mycologicum:Vol I［M］.Lundae:Ex Officina Berlingiana，1821.

［2］ Fries E.Monographia hymenomycetum sueciae:Vol II［M］.Uppsala:C A LeZer，1863.

［3］ Kühner R.Les Hyménomycetes agarico?des (Agaricales，Tricholomatales，Pluteales，Russulales:étude générale et classification)［M］//Numéro spécial du Bulletin de la Société Linnéenne de Lyon.Lyon:Société Linnéenne de Lyon，1980.

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［6］ Moncalvo J M，Vilgalys R，Redhead S A，et al.One hundred and seventeen clades of euagarics［J］.Molecular Phylogenetics and Evolution，2002，23(3):357－400.

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