东南亚广义虫草资源、分类及系统发育研究

Cordyceps Fr. sensu lato is the most diverse group in the order Hypocreales in terms of much various morphological characteristics and complicated associations with their hosts. Although Southeast Asia is an extremely diverse region of Cordyceps s. l., the understanding of their resources only reveals the tip of iceberg except for Thailand. Especially the taxonomy, systematic and evolutionary biology of Cordyceps s. l. are very weak in Southeast Asia. Large-scale survey, collection and resource germplasm bank of Cordyceps s. l. in Southeast Asian countries will be conducted to provide valuable resources for the research and development of Cordyceps s. l.. Identification and description of Cordyceps s. l. will be carried out using polyphasic taxonomy (combining morphology, ecology and multi-gene phylogeny). To reestablish the phylogenetic framework of Cordyceps s. l., molecular clock will be used to analyze group evolutionary time. Taxonomic revision for Cordyceps s. l. with incorrect classification or position will be generated. The species mating types will be identified through mating gene analysis in order to provide scientific basis for exploring the evolutionary relationship, genetic breeding and artificial culture of Cordyceps s. l.. The classification and multi-gene phylogenetic analysis of non-asexual fungi will be carried out to reveal the relationship between Cordyceps s. l. and their non-asexual fungi.

广义虫草是肉座菌目中多样性最丰富的类群，物种形态特征差异较大，其与寄主的关系复杂多样。尽管东南亚是广义虫草物种多样性极其丰富的地区，除泰国外，对虫草资源的认识仅揭开冰山一角，尤其对虫草分类、系统与进化研究非常薄弱。项目拟对东南亚国家进行大规模的广义虫草资源调查和收集，建立东南亚广义虫草资源种质库，为广义虫草深入研究和开发利用提供宝贵的资源储备。利用多相分类学方法（结合形态学、生态学和多基因系统发育）对物种进行鉴定和描述，结合分子钟分析类群进化时间，重建广义虫草系统发育框架，对分类位置不定或分类处理错误的类群进行分类修订，为广义虫草类群的分类和系统发育研究奠定坚实基础。通过交配性基因分析，对广义虫草物种进行交配型鉴定，为探索物种演化关系、虫草遗传育种及人工培养提供科学依据。对广义虫草非无性型真菌进行分类及多基因系统发育分析，揭示广义虫草与其非无性型真菌的物种关系。

广义虫草是肉座菌目中物种多样性最丰富的类群，物种形态特征差异较大，与寄主关系复杂多样。东南亚是广义虫草物种多样性极其丰富的地区。本项目解决东南亚广义虫草资源、分类及系统发育的关键科学问题。发现大量虫草新分类单元，调查和收集东南亚广义虫草200余种，采集标本近6000份，分离和保存菌株3000余株。构建了东南亚广义虫草种质资源库和菌种库，为虫草物种多样性、分子进化与可持续利用研究提供资源储备。结合多相分类学方法与分子钟估算分化时间，重建广义虫草系统发育框架，建立4个虫草新属，即淡黄霉属Flavocillium、梁氏菌属Liangia、棒蝠蛾虫草属Napialiocordyceps gen. nov.和暗绿霉属 Atrovirensiomyces gen. nov.。描述鳞翅虫草属Samsoniella新物种15个，虫草属新物种9个，线虫草属新物种30个，弯颈霉属新物种4个，绿僵菌属及其近缘属新物种17个，白僵菌属新物种3个，单梗霉属新物种1个。发现线虫草科、虫草科与麦角菌科的分歧发生在110 Myr-120 Myr间，其中虫草科起源时间约为110.99 Ma，线虫草科约为112.98 Ma，麦角菌科约为118.52 Ma。共鉴定多头霉及其近缘类群20属100余种，包括新属4个、新种40余个、新组合种26个，中国新纪录种5个。通过基因组分析发现多头霉物种表现出与宿主协同适应进化的特征，Network分析表明，多头霉与宿主内源的其他真菌物种具有较强相互作用，其相关系数较高。通过项目实施，弥补了对东南亚地区虫草分类、系统与进化研究的不足，为广义虫草类群分类和系统发育研究奠定坚实基础。