内蒙古地区棉革菌及其外生菌根多样性研究

Although Tomentella fungi have a broad distribution worldwide, the reports of these fungi in China are rare, the related molecular data in international gene banks are fast blank. During the period of fulfilling the last National Natural Science Foundation （30660150）, many morphotypes of Tomentella ectomycorrhizae (ECM) on Pinus tabulaeformis which is mainly tree species in Inner Mongolia have been found. Based on the chance of the study of Tomentella fungi in this study, how many Tomentella species in Inner Mongolia and which species they are will be studied combing the morphological and anatomical features of fruitbodies and ECM, and molecular biological approaches. The phylogenetic analysis of Tomentella will be carried out using rDNA ITS and LSU. The purpose of this study is to answer 3 questions：（1）Tomentella diversity and distribution in Inner Mongolia;（2）morpho-anatomical diversity of Tomentella ECM;（3）the phylogenetic relationship of chinese Tomentella and Tomentella species from other countries and regions.

尽管Tomentella在全世界范围内有广泛分布，但我国关于该属真菌的报道很少,其相应的分子信息在国际基因库中几乎空白。在参与完成前一个国家自然科学基金项目（30660150）过程中，在内蒙古地区主要树种之一的油松上发现很多棉革菌（Tomentella Pers. ex Pat.）菌根类型。本研究以Tomentella属真菌为研究契机，结合传统的外生菌根和子实体形态解剖结构特征和分子生物学手段对内蒙古地区Tomentella属到底有几个种、是什么种进行研究；同时进一步确定其生境条件和共生植物的种类。并应用核糖体DNA ITS片段进行Tomentella系统发育分析。本研究旨在回答3个问题：（1）内蒙古地区Tomentella的多样性及其空间分布；（2）内蒙古地区Tomentella菌根形态多样性；（3）中国内蒙古Tomentella与来自其他国家和地区的该属真菌在分子系统发育方面的关系。

本课题通过形态和解剖结构特征并结合分子鉴定对采自内蒙古贺兰山、大青山、白音敖包、黑里河、赛罕乌拉5个国家级自然保护区以及大兴安岭生态定位站的棉革菌子实体和8个建群树种的棉革菌外生菌根多样性进行了研究，同时运用高通量测序法对以上6个采样区的8个不同的建群树种林下的革菌科真菌进行了分析研究，结果如下：.1.通过对6个样区采集到的子实体样本进行宏观以及微观形态观察，以子实层和菌丝层的颜色和形态特征，subicular菌丝、subhymenial菌丝和根状菌索的颜色、大小和特征，囊状体、担子、孢子的颜色、形状、大小和特征以及孢子纹饰类型为依据初步划分为21种类型并对其进行详细描述。总结得出：内蒙古地区棉革菌子实体子实层和菌丝层颜色为黄棕色至黑棕色，子实层具2种表面特征。部分子实体具根状菌索，颜色为无色至黑色，具4种特征。Subicular菌丝颜色为无色至深棕色，包括4种特征。Subhymenial 菌丝为无色至深棕，具3种特征。小部分子实体具囊状体，颜色为无色至深棕色，具2种形状。担子颜色为无色至深棕色，具2种形状，7种特征。孢子颜色为深黄色至深棕色，具4种形状，2种纹饰类型。基于子实体rDNA ITS序列分析，并用贝叶斯法构建系统发育树得出：21种子实体均属于棉革菌属， 2个为中国新纪录种，分别为Tomentella fibrosa和T.terrestris。其他样品有可能包含棉革菌新种，由于中国目前可参考资料稀缺，所以有待进一步研究。.2.在内蒙古地区8个建群树种林下发现21个棉革菌外生菌根类型，这21个棉革菌外生菌根类型可以通过形态结构特征上的差异来进行区分。.3.通过高通量测序在内蒙古这8种代表性树种林下土样中共检测出革菌科OTUs120个。这120个OTUs分属于Tomentella、Tomentellopsis、Pesudotomentella、Odontia、Thelephora和Amaurodon这六个属，其中，Tomentella属的OTUs数量和丰度均远高于革菌科的其它各属。不同地区的同一树种以及同一地区不同树种的林下土壤革菌科真菌种类和丰度存在明显差异。油松是有革菌科真菌OTU数量最多的树种。从土壤理化性质分析结果表明，革菌科真菌在土壤中的丰度与土壤pH值、Mg离子及Ca离子的相关性较大。.本课题研究结果对揭示内蒙古棉革菌多样性具有重要的科学意义。