葉點霉屬真菌寄主（宿主）和地理分布的多樣性

吳石平，陳 文，劉作易

（1．貴州大學 農學院，貴州 貴陽550025；2．貴州省植物保護研究所，貴州 貴陽550006；

3．貴州省農業科學院，貴州 貴陽550006）

葉點霉屬（Phyllosticta）是葡萄座腔菌目中最重要的幾個屬之一，廣泛分布于世界各地，常寄生或腐生于多種植物或有機基質上，是農作物、林木、經濟作物和觀賞植物上的重要病原菌［1－4］。有的葉點霉屬存在于植物體內，為植物的重要內生真菌，對植物的生長和抗病起著重要的作用，有的還可分泌一些有生物活性的化合物［5－7］。多樣性研究對新種的發現、物種的認識、完善生物演化理論、利用有益物種和控制有害物種有著重要意義［8］。由于葉點霉屬真菌的分類爭議較多及系統學資料缺乏，其多樣性研究未見報道。因此，筆者以近年已準確分類且有明確寄主、采集國家及序列數據的菌株為研究對象，進行寄主的多樣性及地理分布研究，以期為今后新種的發掘和鑒定、有益內生真菌的利用及其與寄主（宿主）植物的協同進化研究提供參考。

1 材料與方法

1．1 菌株

從近年發表的葉點霉屬真菌分類及鑒定文章［9－30］中篩選分類信息準確的菌株共67種203株（表1），其中，53株為模式（type）或外模（epi－type）菌株，提取這些菌株的基因序列獲取號，從Gene－Bank下載ITS、ACT、TEF－1 和GPDH 基因序列，同時提取這些菌株的寄主信息及地點（國家）。

1．2 系統學分析

采用 在線比對軟件MAFFT（http：／／www．ebi．ac．uk／Tools／msa／mafft）對篩選的基因序列進行比對；在BioEdit（1．7．3．0）中打開已完成比對的序列進行手工校正，并將序列兩端剪切整齊，將4個基因的序列進行連接；用Gblocks對保守區序列進行選擇，用PAUP（v4．0）軟件進行最大簡約法（MP）重建系統樹，并進行自展檢驗，將自展檢驗值標記在系統樹的分枝上。

1．3 多樣性分析

采用Shannon指數（H）和Simpson指數（D）［31］分析內生真菌的群落生物多樣性。

2 結果與分析

2．1 系統發育

6 7種的ITS、ACT、EF和GAPDH 基因聯合

表1 67種203株葉點霉屬真菌菌株Table 1 203 Phyllostictafungus strains of 67species

后，序列總的位點數為1 751個，其中，保守位點為912個，無簡約信息位點238個，最大簡約信息位點數601個（占總位點數的34．8%），采用最大簡約法分析得到48棵系統樹，經Kishino－Hasegawa檢驗，各個系統樹之間無顯著差異。系統發育樹的樹長為3 245，一致性指數（CI）為0．418，同型指數（HI）為0．582，保留指數（RI）為0．643，重標定指數（RC）為0．268。根據自展支持率、支系拓撲結構、支系包含的物種數量等信息將系統樹分為9個支系（圖示）。

圖示 葉點霉屬真菌的系統樹及寄主多樣性Fig． Phylogenetic tree and host diversity of Phyllostictafungus

2．2 寄主（宿主）的多樣性

經專化性分析（表2），葉點霉屬寄主范圍較廣，在蕨類植物、裸子植物和被子植物上均有分布。67種菌株的寄主分屬32目45科；在蕓香目、百合目、杜鵑花目、囊荷目、無患子目、微子目和鼠李目等7個目中分離到的菌株較多，共140個，占69．0%。7個目中，百合目上真菌的多樣性較多，其上分離的葉點霉屬真菌分屬于5 個支系，Shannon 指數為1．357，Simpson指數為0．732；其余各目中葉點霉屬真菌多樣性較小，其中，鼠李目（葡萄科）、荷囊目（芭蕉科）和無患子目的漆樹科上均只分離到1個支系的葉點霉真菌。不同種的寄主多樣性不相同（表3），其中，中央葉點霉（P．capitalensis）的寄主范圍最廣，54 個菌株來源于24 科的植物；芒果球座菌（G．mangiferae）的寄主也較廣，3個菌株分別來源于3科的植物；大多數種的寄主范圍較窄，均來源于一個科，甚至一個屬，如P．citricarpa 的16個菌株均分離于蕓香科的柑桔屬，P．vaccinii的16個菌株均分離于葡萄科。部分親緣關系較近的種只寄生于一個科或一個目的幾個科，如P．citriasiana、P．citriasiana和P．citriasiana 系統發育關系較近，均屬蕓香科；有的葉點霉在系統發育上屬于較高支持率的同一支系，卻分離于親緣關系較遠的植物，如P．fallopiae和P．alliacea 分別分離于雙子葉植物的蓼科和單子葉植物的百合科，從葉點霉屬真菌和宿主植物來看，其系統發育無明顯相關性（圖示）。

表2 不同寄主（宿主）植物上葉點霉的多樣性Table 2 Diversity of Phyllostictaon different hosts

表3 葉點霉屬真菌葉點霉屬真菌的寄主（宿主）數量Table 3 Host number of Phyllostictafungi

表4 不同國家葉點霉屬真菌的多樣性Table 4 Diversity of Phyllostictafungi of different countries

2．3 地理分布的多樣性

從表4看出，67種（203個菌株）葉點霉屬真菌來源于23個國家或地區。其中，來源于泰國、美國、中國、日本、巴西、澳大利亞和南非等7個國家和地區的菌株較多，共159個菌株，占78．3%；各個支系在地理分布上無明顯的偏好性。分離到菌株較多的7個國家中，美國的多樣性最高，34個菌株分屬于7個支系，shannon 指數和Simpson 指數分別為1．418和0．722；其次為中國和日本；泰國多樣性最低，38個菌株分屬于2個支系，且C1支系占了92．1%；shannon指數和Simpson 指數分別為0．642和0．542。

3 結論與討論

葡萄座腔菌科真菌由于孢子較小，可用于分類特征較少，所以寄生的部位和寄主常作為分類的輔助依據，如從銀杏葉部分離到的葡萄座腔菌就為銀杏葉點霉，胡桃科植物葉片上分離到的葡萄座腔菌就為胡桃葉點霉［32－33］。因此，葡萄座腔菌科內屬間分類長期以來較為混亂［34］，在葉點霉屬的屬內種間分類也存在較多的爭議。筆者從系統學的角度分析了葉點霉屬的寄主多樣性，證實了大多數葉點霉屬真菌在種內存在寄主的特異性，部分親緣關系較近的種也存在寄主的特異性，僅寄生于一個科或一個目的幾個科，但整個葉點霉屬的系統發育關系與寄主的系統發育關系并無明顯相關性；一個科的寄主植物上常寄生（內生）多種葉點霉屬真菌，因此，以寄主植物來作為分類的輔助依據，有一定的弊端。

共選擇67 種，203個菌株進行研究，這些種在地域分布上無明顯的偏好性，但有的國家分離到的葉點霉種類較多，菌種多樣性較高，有的國家分離到的種類較少，多樣性較低，這有可能與葉點霉屬真菌在與寄主（宿主）協同進化過程中的寄主植物廣泛分布有關。具體原因有待于聯合種內和種間的數據進一步的試驗和分析。

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