杯傘科(Clitocybaceae)隸屬于真菌中的蘑菇目(Agaricales),是該目中分類最為困難的類群之一,全世界已知物種約300種,分布廣泛,個體多呈杯狀至傘狀,營腐生或菌寄生,具有重要的生態和經濟價值。該科既有常見的食藥用菌,也有含神經毒素毒蠅堿(muscarine)的毒菌,并在國內導致多起中毒事件,深受國內外同行的廣泛關注。但該科囊括哪些屬,屬間親緣關系如何,物種如何界定,哪些種含毒蠅堿,該類物種是否可以通過系統親緣關系準確預測?這些問題一直懸而未決。
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,對杯傘科該類群進行了綜合研究。基于分子系統發育、外觀形態、顯微結構、生境生態、毒素成分和演化時間證據,(1)更新了杯傘科的屬級組成,證明杯傘屬(Clitocybe)、金錢菌屬(Collybia)、樹狀金錢菌屬(Dendrocollybia)、香蘑屬(Lepista)、假離褶傘屬(Pseudolyophyllum)和囊泡杯傘屬(Singerocybe)隸屬于該科;(2)揭示了毒蠅堿毒素在該科中的起源和分布規律,發現產毒蠅堿這一性狀約在兩千萬年前出現于該科,在后續演化中未發生丟失,為有毒金錢菌的一個共衍征。與該科其他不產毒蠅堿的支系相比,在產毒蠅堿的支系中物種特別豐富、多樣,產毒蠅堿這一創新可能是適應性進化的結果;(3)挖掘了我國杯傘科物種的多樣性,發表17新種和15新組合,其中19種有毒。研究成果對認識杯傘科真菌的起源與適應性進化,對毒蘑菇中毒預防和治療,具有較重要的科學意義和應用價值。
該研究成果近日以“Systematic arrangement within the family Clitocybaceae (Tricholomatineae, Agaricales): phylogenetic and phylogenomic evidence, morphological data and muscarineproducing innovation”為題發表在期刊Fungal Diversity(IF2022=20.3)上。為題發表在期刊Fungal Diversity上。該論文第一作者為中國科學院昆明植物研究所博士后何正蜜(2022年已出站,現于湖南師范大學生命科學學院工作),通訊作者為楊祝良研究員。研究工作得到云南省“興滇英才支持計劃”科技領軍人才計劃(202305AB350004)和云南省博士后定向培養資助等項目的支持。
圖版1 杯傘科代表性物種子實體圖
圖2 杯傘科物種系統發育樹及含毒蕈堿物種在系統中的地位
(作者:何正蜜 楊祝良)