中国珊瑚菌科的分类及系统发育研究

Clavariaceae is a important group in the Agaricales (Agaricomycetes, Basidiomycota). Their distinctive fruiting bodies represent one of the main direction of evolution in the whole Basidiomycota. As common decomposers, many members of this family play an important role in terrestrial ecosystem. Moreover, some of them have the edible or medicinal value. China is very rich in species resources of Clavariaceae, but the work focus on this family has not been carried out. Worldwide, molecular phylogeny works on Clavariaceae are still not sufficient. Many taxonomy and phylogeny problems need to be resolved. In this project, morphological, anatomic works and Multiple gene genealogical analysis basing on ITS、nrLSU、ef1-α、atp6、rpb2 sequences will be carried out. The goals of this project are as follow: Ascertaining the species diversity and distribution pattern of Clavariaceae in China. Finding some new taxa. Clarifying the relationship among different genera and species. Establishing a more accurate and natural classification system. Investigating the evolutional position of Clavariaceae in Basidiomycota and the evolution history of clavarioid fruiting body. This study will provide theoretical foundation for the protection and further exploitation of these fungi.

珊瑚菌科是担子菌门、伞菌纲、伞菌目中一个重要的类群，其子实体多呈棒状或珊瑚状，与一般伞菌区别显著，代表了担子菌子实体演化的一个重要方向。该科真菌作为陆地生态系统中常见的分解者，具有重要的生态价值，部分种类具有食药用价值。我国珊瑚菌种类资源非常丰富，但还没有被专门研究过。世界范围内有关该科的分子系统学研究虽有一些开展，但还很不充分，尚有许多分类学和系统发育的问题有待解决。本项目将在广泛采集标本和前期研究的基础上，深入开展该科真菌的形态解剖学研究和基于ITS、nrLSU、ef1-α、atp6、rpb2这5个基因（片断）的多基因谱系分析。旨在摸清国内珊瑚菌科物种多样性状况和分布规律；发现一批新分类单元；理清科以下属间以及种间的系统演化关系，建立更加合理自然的科内分类系统；探讨珊瑚菌科在整个担子菌门中的系统演化地位以及珊瑚菌型子实体的演化趋势。本研究将为珊瑚菌科真菌的保护和利用打下理论基础。

珊瑚菌科是担子菌中重要的类群，大多数具有直立、棒状的子实体。中国的珊瑚菌物种资源丰富，但相关的研究比较缺乏。课题组在全国各地采集了珊瑚菌标本500余号，对自采标本和国内各大真菌标本馆的馆藏标本进行了形态解剖学观察。共鉴定出珊瑚菌科真菌38种，其中珊瑚菌属16种、拟珊瑚菌属14种、拟枝瑚菌属4种、尖齿菌属2种、杯瑚菌属1种、路边菇属1种。发表珊瑚菌属新种2个，报道国内新记录6种。基于ITS、LSU、ef1-α、atp6、RPB2这5个基因片断序列，运用最大简约法和贝叶斯法，对珊瑚菌科进行了多基因联合系统发育分析。研究结果表明扁枝瑚菌属与糙孢孔菌属的亲缘关系密切，应该从珊瑚菌科移出。具有陀螺/漏斗形子实体的杯瑚菌属和具有伞菌状子实体的路边菇属与珊瑚菌属的关系密切，应该纳入到珊瑚菌科。在此基础上，对珊瑚菌子实体的演化途径进行了推测。早期的珊瑚菌子实体多为棒状，为了增大子实层表面积，产生更多担孢子，珊瑚菌采取了两种不同的策略：一是产生分枝，这种转变在珊瑚菌科发生了多次；二是子实体顶端向下压缩，成为陀螺/漏斗形，进一步进化成伞菌形，根据目前已经掌握的物种推测，这样的转变在珊瑚菌科中只发生了一次。我们已经采集到了分别代表这4种形态子实体的珊瑚菌科成员，并获得了它们的基因序列，初步聚类分析的结果支持了我们的推测，为了进一步证实这一假说，需要更多的样品和更深入的分析。