水生丝孢菌趋同进化的分子机制

趋同进化是指不同生物类群中独立进化出相似性状的事件，是支持达尔文自然选择学说的重要证据，虽在宏观领域已有许多趋同进化的例子，但其分子机制还知之甚少，尤其在微生物领域还没有系统地展开。典型水生丝孢菌的孢子主要有两种：多向辐射和S型弯曲，而极少出现球形或椭圆形等典型的陆生孢子形状，发现水生丝孢菌的先驱很早就推测水生丝孢菌之间分生孢子形态的相似性是因为水环境压力作用下不同类群出现趋同进化的结果，但其分子机制一直未被揭示。本项目拟在水生丝孢菌中选取形态相似的物种，克隆测序系统学分析常用的基因3-5个，用相关软件确定其系统学位置后，再克隆测序分生孢子形成相关基因8个，采用祖先状态重构的方法分析水生丝孢菌形态上趋同进化的分子机制，探索微生物对水环境的适应机制，理解这些问题有助于从分子水平来解释自然选择学说。

本项目为了收集拥有四放型孢子和S型孢子的水生丝孢菌物种，研究这些真菌的趋同进化，我们先后在云南、贵州、四川、海南、广西、广州、吉林、西藏的多个自然保护区采集水中浸泡腐烂的阔叶树树叶约1200余份，采用富集培养和单孢挑取的方法获得菌株800余株，目前鉴定出80多个属，90多种，占已报道水生丝孢菌的四分之一。共分离到四放型孢子的真菌12种，S型孢子的真菌8种，联合3个真菌分子系统学分析常用片段和3个分生孢子形成相关基因分析的结果，表明四放型孢子的真菌分属于Sordariomyctes，Eurotiomycetes中的各个支系， S型孢子的真菌分属于Sordariomyctes和Orbiliomycetes的各个支系，拥有两大类型孢子的真菌系统学位置的差异均说明水生丝孢菌形态上的趋同进化。此外，还发现了7个新种，17个中国新记录属，24个中国新记录种，结合多个片段分析，首次确定了10个属的系统学位置，通过分子证据，也建立了水生丝孢菌Seychellomyces和其有性态联系。