深耕土壤真菌多样性–我国华东、东北地区发现青霉属三个新物种
深耕土壤真菌多样性 – 我国华东、东北地区发现青霉属三个新物种 | MDPI Journal of Fungi
论文链接： https://www.mdpi.com/2309-608X/10/5/342
期刊名： Journal of Fungi
期刊主页： https://www.mdpi.com/journal/jof
01 研究背景：
青霉属（ Penicillium ）是与人类生产生活紧密相关的重要真菌类群。它不仅是青霉素的来源，支撑着现代医药发展，还可高效合成工业酶制剂，在农业以及生态修复等领域具备巨大应用潜力，是兼具科研价值与工业价值的宝贵微生物资源。目前，全球已报道的青霉属物种超600种，我国已记录青霉属170余种。国内青霉多样性及分类研究多集中在西南区域，广袤的华东、东北地区土壤青霉资源长期缺乏调查，大量未被描述的新物种仍埋藏于土壤生境中。
近日，中国 科学院 微生物研究所庄文颖 院士 团队在青霉属物种多样性与分类研究领域取得重要突破，相关成果发表于 Journal of Fungi 期刊。研究团队从黑龙江、江苏、上海三地土壤样本中，分离并鉴定出3个青霉属新种，丰富了我国华东与东北地区青霉属真菌资源，进一步完善了青霉属的分类系统。
02 研究方法：
本研究采用“多相分类”方法，整合形态学比较、生理学测试与多基因系统发育分析，对采自黑龙江、江苏、上海三地的土壤样本开展真菌分离与纯化，对所得目标菌株提取基因组DNA，通过PCR扩增和Sanger测序技术测得ITS、 BenA、CaM、RPB2 四段核心分子片段，基于最大似然法与贝叶斯法构建单基因及多基因联合系统发育树，明确物种的分类地位及其与近缘物种的进化关系。基于四种标准培养基开展温度培养试验，观察菌株的菌落形态、生长速度、微观结构等特征，系统比较目标菌株与近缘物种在形态与生理上的差异，最终确定为三个青霉属新种。所有模式菌株均已完成公共数据库保藏，为后续相关研究奠定资源基础。
03新发现：
此次发现的青霉属三个新种分属该属的不同亚属、组、系，形态特征差异显著，极大丰富了我国青霉属真菌资源库。
抚远青霉（ Penicillium fuyuanense ）分离自我国东极——黑龙江省抚远市的兴安杜鹃植株下土壤，隶属青霉亚属 Robsamsonia 组 Robsamsonia 系。该种菌落呈暗绿色，分生孢子近球形、壁光滑。它在5℃条件下可生长，是适应我国东北寒冷生境的独特物种。
图1. 青霉亚属 Robsamsonia 系的单基因及多基因系统育分析，示抚远青霉（橙色）系统学位置、
图2. 抚远青霉（ Penicillium fuyuanense ）菌落与微观形态特征
江苏青霉（ Penicillium jiangsuense ）分离于江苏省最高峰——连云港市花果山山地土壤，归属于类曲霉亚属 Aspergilloides 组 Glabra 系。该种分生孢子梗为单轮生分枝，分生孢子较大且光滑，最为独特的是其耐高温特性，可在37℃条件下生长，以此与近缘物种明确区分。
图3. 类曲霉亚属 Glabra 系的单基因及多基因系统育分析，示江苏青霉（橙色）系统学位置
图4. 江苏青霉（ Penicillium jiangsuense ）菌落与微观形态特征
上海青霉（ Penicillium shanghaiense ）分离自我国第三大岛屿，也是最大的沙岛——上海市崇明岛东滩保护区香樟树下土壤，隶属于类曲霉亚属 Aspergilloides 组 Citrina系 。该种菌落呈现蓝绿色至灰绿色，分生孢子梗呈两轮生或三轮生分枝。
图5. 类曲霉亚属 Citrina 系的单基因及多基因系统育分析，示上海青霉（橙色）系统学位置
图6. 上海青霉（ Penicillium shanghaiense ）菌落与微观形态特征
04 研究意义：
三个青霉属新物种的发现，不仅进一步完善了青霉属分类系统，也有力证明了我国华东与东北地区的土壤中蕴藏着大量未被发掘的真菌资源。从生态角度来看，三个新种各自演化出了独特的地域环境适应特征，直观体现了青霉属物种对不同地域气候的分化适应。从应用角度来说，青霉是医药、工业、农业领域的重要功能真菌，新物种的发现有利于我国真菌资源的保护与创新利用。
未来，科研团队将持续开展全国真菌资源调查，挖掘更多未被发现的真菌新类群。微小的真菌世界蕴藏着自然演化的大智慧，每一次新物种的发现，都是人类探索生命多样性的重要一步！
Journal of Fungi 期刊介绍
主编：David S. Perlin, Hackensack Meridian Health Center for Discovery and Innovation, USA
期刊主题涵盖了病原真菌、医学真菌学、药用真菌、抗真菌药物耐药性、真菌与健康、真菌与皮炎、寄生真菌、真菌分子系统发育、植物真菌和土壤真菌、真菌毒理学、真菌遗传学和进化、真菌生物学、多样性和生态学、真菌和环境互作和真菌应用技术等。目前期刊已被Scopus、SCIE (Web of Science)、PubMed、PMC、CAPlus/SciFinder等数据库收录。