在生命科學(xué)的神秘王國中，真菌分類學(xué)是打開微生物資源寶庫的金鑰匙。全球每年因植物病原真菌造成的農(nóng)業(yè)損失高達2200億美元（FAO數(shù)據(jù)），而作為真菌界最大類群子囊菌門（Ascomycota）—31個綱、超過8萬已知種的龐大家族—既能孕育著冬蟲夏草（Ophiocordyceps sinensis）這類青藏高原特有藥用瑰寶，也會威脅中國糧食安全：小麥赤霉病菌（Fusarium graminearum）導(dǎo)致黃淮海麥區(qū)年均減產(chǎn)12%，柑橘黑星病菌（Guignardia citricarpa）使華南果園經(jīng)濟損失超20億元（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2023年報）。從云南熱帶雨林的新種發(fā)現(xiàn)到東北黑土區(qū)的病害防控，中國真菌學(xué)家正通過形態(tài)學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和多組學(xué)開展真菌界系統(tǒng)分類研究，為全球8%的已知子囊菌繪制“基因身份證”，在生物經(jīng)濟時代重新定義林奈式分類學(xué)的人類使命。

近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院張修國教授領(lǐng)銜的真菌系統(tǒng)學(xué)和植物病原卵菌分子遺傳學(xué)研究團隊在中科院一區(qū)/微生物學(xué)頂級刊物《Fungal Diversity》(2023年，IF=24.5)在線發(fā)表了題為“Deciphering the evolutionary and taxonomic complexity of Diaporthales (Sordariomycetes, Ascomycota) through integrated phylogenomic and divergence time estimation” 的研究論文，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院博士生張兆學(xué)為論文第一作者，張修國教授為論文通訊作者。該研究揭示子囊菌門中一個重要類群—間座殼目（Diaporthales）真菌進化多樣性和分類復(fù)雜性。間座殼目（Diaporthales）全球分布廣泛，作為內(nèi)生真菌、病原菌和腐生菌存在于多種生態(tài)環(huán)境的若干植物類群。本研究團隊歷經(jīng)八年，先后從山東、安徽、福建、廣東、海南、江蘇、遼寧、云南省和廣西等地區(qū)的多個國家級自然保護區(qū)和國家級森林公園采集了上萬份研究標本，收集并分離了800余株間座殼目真菌，結(jié)合形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)、多基因系統(tǒng)發(fā)育、基因組系統(tǒng)發(fā)育、分子時鐘推測及代謝通路注釋等多種方法，深入探討了該目真菌的系統(tǒng)發(fā)育演化歷程、分化時段及代謝分子特征。

論文首頁：

研究發(fā)現(xiàn)，間座殼目（Diaporthales）起源較早，其莖節(jié)點年齡約為1.815億年，冠群年齡約為1.577億年。此外，文章綜合評價了間座殼目（Diaporthales）中35個科及其屬、種形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)及分子系統(tǒng)學(xué)數(shù)據(jù)，澄清了若干屬、種分類混亂，修訂了屬、種分類標準與分類框架，合格描述了新科2個Sinodisculaceae 和Ternstroemiomycetaceae，新屬5個Anadiaporthostoma、Lunatospora、Microphaeotubakia、Neoplagiostoma和Ternstroemiomyces，新種55個，新種復(fù)合群3個，新寄主記錄32個，新組合3個。

 Fig. 1間座殼目多基因系統(tǒng)發(fā)育樹

 Fig. 2 間座殼目分化時間估計  

Fig. 3 間座殼目基因組學(xué)系統(tǒng)發(fā)育樹

本研究對113株模式菌或非模式菌進行了基因組測序，通過基因家族、序列變異性和序列保守性分析，表明間座殼科（Diaportheceae）物種間遺傳分化顯著，序列保守性較低，顯示出較高的進化復(fù)雜性和演化悠久性；然而，個別物種遺傳多樣性分化范圍較窄，序列變異較低，造成了了進化歷程與分化時段的復(fù)雜性。通過進一步KEGG代謝通路分析表明，間座殼目真菌在嘌呤代謝和核糖體等基礎(chǔ)代謝途徑上具較高的活性，這可能為其在不同環(huán)境中穩(wěn)健生長和脅迫應(yīng)答提供了重要依據(jù)。該研究豐富了我國乃至全世界范圍的真菌多樣性資源，并為全面理解間座殼目進化歷程與分化時鐘提供了重要科學(xué)理論。

Fig. 4 間座殼目部份物種的KEGG代謝通路熱圖。

本研究獲得了國家自然科學(xué)基金地區(qū)聯(lián)合重點項目和國家自然科學(xué)基金中國孢子植物志的資助。研究團隊一直從事重要蔬菜卵菌高致病流行機制和綜合防治技術(shù)、無性絲孢真菌系統(tǒng)分類學(xué)及多樣性、真菌有性進化分子遺傳機制以及等研究，近年來在國際頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了一系列高水平研究論文，研究成果受到國外同行學(xué)者的高度關(guān)注。

文章鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s13225-025-00551-4

Fungal Diversity

責任編輯：張修國    

供稿審核：劉敏    

終審：安寧