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    吉林:李玉院士團隊發表網柄細胞狀黏菌多樣性系列研究成果

    發布時間:2022-11-24

      來源:食藥用菌教育部工程研究中心

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    近期,吉林農業大學食藥用菌教育部工程研究中心李玉院士團隊取得重要進展,發表了多篇網柄細胞狀黏菌(簡稱網柄菌)多樣性系列研究論文。網柄菌屬于阿米巴超群,以細菌為食,同時具有“攜帶”和“播種”細菌的“耕種行為”模式。這種生存模式在生態系統中可引起土壤微生物群落變化,進而成為森林生態系統的重要成員之一。網柄菌作為重要土壤微生物,因其獨特生活史與“耕種行為”成為生物學研究的模式生物。李玉院士帶領的網柄菌研究團隊,在國內率先開展該類群的系統研究,建立中國唯一的網柄菌種質保藏中心,物種保藏數量居全球第二。李玉院士及其團隊成員劉樸教授在國際知名期刊Microbiology Spectrum(IF=9.0431)和Journal of Fungi(IF=5.724)等發表網柄菌高水平研究論文四十余篇,并受邀在菌物學唯一綜述期刊Fungal Biology Reviews(IF=6.7)發表“中國網柄菌分布及生態”的綜述性論文。研究工作得到國家自然科學基金、吉林省科技發展計劃等項目資助。


    網柄菌的傳統形態學分類系統包括1目2科3屬,2018年,根據SSU rDNA的分子系統學研究結果網柄菌的分類系統改為2目4科12屬。但目前研究表明SSU rDNA序列對于網柄菌種級水平的劃分并不理想。因此,在網柄菌分類研究方面尋找一個能夠輔助SSU rDNA研究的基因片段具有重要意義。近日,團隊發表在Microbiology Spectrum的研究論文“Diversity of Dictyostelid Cellular Slime Molds, Including Two Species New to Science, in Forest Soils of Changbai Mountain, China”,證明了atp1基因可作為目前網柄菌鑒定常用的SSU基因的補充,并以長白山地區網柄菌生物多樣性研究為例,報道了2個網柄菌新種,討論了海拔和林型對網柄菌生物多樣性的影響,并通過與經度相似但緯度不同的臺灣地區分布的網柄菌比較分析得出網柄菌科級多樣性與緯度的關系,為進一步加深網柄菌生態學的研究提供參考,對微生物多樣性的保護提供幫助。對長白山網柄菌多樣性的研究既能挖掘網柄菌新資源,又能明晰長白山網柄菌多樣性的分布格局。
    網柄菌是真核生物,因其生活史過程包含單細胞和多細胞階段,成為生物界中的一類獨特生物。在Fungal Biology Reviews上發表的綜述論文“Distribution and ecology of dictyostelids in China”,團隊回顧了中國網柄菌研究歷史,梳理了中國網柄菌的物種分布名錄,通過比較網柄菌在不同土壤生境中的生態特征,闡明我國不同氣候帶網柄菌的分布規律。在此基礎上,與美國分布的網柄菌進行物種多樣性比較,得出兩國之間網柄菌分布的主要差異,推測這種差異是由于網柄菌存在相對孤立的進化趨勢。通過表征網柄菌不同種個體發育階段的差異,闡明網柄菌的表觀形態特征與個體發育特征間的關系與規律。最后總結并展望網柄菌的研究現狀和發展趨勢,未來需要進一步完善全球特定植被及特定區域的網柄菌分布特征。
    網柄菌廣泛存在于世界各地,并具有獨特的生物地理分布格局。東南亞尤其是泰國對網柄菌物種多樣性的研究及報道很少,自2008年,作者在泰國北部進行網柄菌的資源調查研究,獲得不同形態的網柄菌菌株,且在2018年的研究中已發表其中5個網柄菌新種。近日,在Journal of Fungi上發表了文章“Four New Species of Dictyostelids from Soil Systems in Northern Thailand”。茵他儂山是泰國的最高山,該研究在泰國茵他儂山國家公園(Doi Inthanon National Park)熱帶云霧林土壤中分離得到5份網柄菌菌株,對其進行基于形態學和SSU分子系統學的研究,鑒定為4個新種。SSU序列分析表明它們親緣關系較近且存在原位進化,這與Cavender等(2005)在美國Great Smoky Mountains National Park高海拔地區獲得的幾種網柄菌的情況類似。研究發現,泰國北部網柄菌群落的物種組成和多樣性特征,與之前在東南亞(Cavender 1976)和美洲熱帶地區(Cavender et al. 2013)網柄菌的研究報道比較相似。本文分離得到的4個新種均從熱帶云霧林土壤中獲得,說明這4種網柄菌更適宜有機質含量高且涼爽的土壤環境。

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