松塔牛肝菌起源於非洲——昆明植物研究所在牛肝菌生物地理學研究中取得新進展

物種的起源、演化及分布格局成因是進化生物學的研究熱點。迄今已有大量針對動植物的生物地理學研究成果，但對真菌的相關研究卻仍處於起步階段，這與真菌化石缺乏、物種界定困難和難以完整取樣等直接相關。外生菌根菌與植物形成共生關係，不但具有非常重要的生態價值，而且對於揭示物種的起源、演化和傳播具有重要的科學價值。松塔牛肝菌屬（Strobilomyces）真菌與龍腦香科、豆科、桃金娘科、殼斗科和松科等植物形成共生關係，與其他真菌容易區別，故松塔牛肝菌屬是研究外生菌根菌起源、演化和分散式樣的理想材料。

中國科學院昆明植物研究所楊祝良研究員帶領的研究團隊長期從事大型真菌多樣性與分子進化的研究。在廣泛採樣、借閱國內外標本館館藏標本和與國內外同行合作的基礎上，楊祝良研究員指導的博士研究生韓麗紅等人員利用來自非洲、大洋洲、歐洲、亞洲、北美洲和中美洲的松塔牛肝菌標本，通過DNA片段測序、分子系統發育重建、分類學研究、分化時間推斷、祖先狀態重建和演化速率分析，對松塔牛肝菌屬開展了生物地理學研究，發現：（1）過去對松塔牛肝菌屬物種多樣性的認識和估計嚴重不足，本研究構建了該屬較為全面的分子系統發育框架，揭示了該屬1個新支系和49個系統發育種，其中26個可能是新物種。（2）松塔牛肝菌屬可能起源於非洲，起源時間不晚於始新世早期（50 Ma），之後藉助「北方熱帶森林」擴散至東南亞，形成了非洲-東南亞古熱帶間斷分布格局；漸新世期間，該屬物種從東南亞向北和向南分別擴散至東亞和澳大拉西亞；中新世期間，通過白令陸橋和中國東海陸橋遷移以及中新世中期至今氣候變化驅動的隔離分化等，形成了東亞-北美和亞洲大陸-日本的間斷分布格局。擴散對松塔牛肝菌屬現今分布格局的形成發揮了重要作用，伴隨著該屬真菌在各大洲的擴散，發生了相應的宿主植物轉換。（3）松塔牛肝菌屬的物種演化速率在其演化歷史中並非恆定，於中新世中期發生了一次快速輻射演化，致使東亞成為了該屬的現代分布中心和物種多樣性中心。該成果以「African origin and global distribution patterns: Evidence inferred from phylogenetic and biogeographical analyses of ectomycorrhizal fungal genus Strobilomyces」為題，發表於Journal of Biogeography上。

該研究得到國家自然科學基金重大國際合作研究項目（No. 31210103919）、中國科學院先導專項B培育項目（XDPB0201）、中國科學院國際合作局對外合作項目（151853KYSB20170026）、美國國家科學基金會項目（DEB-9972018，DEB-9300798，DEB-1020421和DEB-0414665）和美國國家地理學會研究與探索委員會項目（7341-02和8457-08）的經費支持。

松塔牛肝菌屬的起源與演化 （a）從BEAST分析結果95%置信區間順次抽取100棵樹繪製的LTT曲線圖；（b）包含95%置信區間的演化速率曲線圖；（c）譜系凈演化速率圖及由分支特定邊界概率獲得的95%置信區間內的宏進化轉換配置圖；（d）基於演化速率成對概率的宏進化組群分析；（e）祖先分布區域重建；（f）分布區劃分和松塔牛肝菌屬在全球的擴散路線；（g）祖先宿主植物重建。

來源||中國科學院昆明植物研究所

編輯：尹敏丨審核：莫明珂

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