离褶伞属异形组的起源与演化研究

Lyophyllum section Difformia fungi are delicacy and distributed in the Euro-Asian and North Amarican continets. Taxinomy of the section is still controversal though has made good progress recently. Our previous research on the Section Difformia fungi collected from Hengduan Mountains region revealed that the section is a monophyletic group including at least 12 taxa; which has two ecological groups, saprophytic and ectotrophic. However, divergence time, origin center and evolution history of the section have been not studied. This project will expand collecting specimens and samples from Northern China, Europe, North America, Australia, Japan and Indo-China Peninsula. Based on the molecular phylogenetic analysis of the collections, firstly using the principle of molecular clock, and BEAST application software to estimate divergence time of section Difformia, and using the LAGRANGE and RASP v2.1 beta software, by maximum likelihood algorithm and Bayesian Binary MCMC Analysis respectively, to elucidate its origin center and evolution history. Results of the research will provide scientific base for conservation of the species diversity and sustainable utilization of germplasm resources of the section fungi.

离褶伞属异形组（Lyophyllum section Difformia）中的真菌是珍贵的美味食用菌，广布于亚洲、欧洲和北美洲。申请人前期研究横断山脉地区异形组真菌发现，该组是单系群，至少包含12个种，有腐生菌和外生菌根菌两个生态类群。但是，关于异形组及组下类群的分化时间、起源中心，以及演化历史是不清楚的，也未见报道。因此，本项目拟在原有收集标本和样品的基础上，扩大对中国北方、欧洲、北美洲、澳洲、日本和中南半岛地区标本的采集和借阅，在深入研究该组分子系统学的基础上，利用分子钟原理和BEAST软件，推算出异形组及组下各类群的分化时间；应用LAGRANGE 和RASP v2.1 beta软件，分别采用最大似然法和Bayesian Binary MCMC Analysis进行异形组历史分布重建研究，明确异形组真菌的起源中心和演化历史。研究结果将有助于异形组真菌物种多样性保护和种质资源的持续利用。

离褶伞属异形组真菌是世界广布种，是珍稀的美味食用菌，但关于该组真菌的物种多样性、起源与演化是不清晰的，影响了人们对重要种质资源的保护和利用，所以项目组在4年时间里，共计30次到中国异形组真菌分布的主要区域采集300余标本，从国内外标本馆借阅50余份标本。基于形态学和分子系统学的研究，发现异形组至少包括20个系统发育种，澄清了异物同名，异名同物问题；利用分子钟原理，应用BEAST软件，阐明异形组真菌的分化时间是28.4007百万年前，离褶伞组的分化时间是13.1088百万年前，离褶伞属的分化时间是34.5812百万年前，离褶伞科的分化时间是49.1087百万年前；采用最大似然法（Maxmum Likelihood：ML）和Bayesian Binary MCMC Analysis进行历史分布重建研究，发现异形组真菌起源于亚欧大陆板块，其中横断山脉地区物种最丰富，是物种演化中心之一；营养方式的演化历史是从嗜碳真菌到腐生真菌，再到兼性共生真菌，最后到专性共生真菌，所以嗜碳真菌是异形组真菌的始祖。本研究澄清了异形组真菌中珍稀食用菌的营养方式，为资源的保护提供了理论指导，为核心种质资源驯化栽培和产业化利用指明了研发方向。