叶点霉属真菌寄主（宿主）和地理分布的多样性

吴石平，陈 文，刘作易

（1．贵州大学 农学院，贵州 贵阳550025；2．贵州省植物保护研究所，贵州 贵阳550006；

3．贵州省农业科学院，贵州 贵阳550006）

叶点霉属（Phyllosticta）是葡萄座腔菌目中最重要的几个属之一，广泛分布于世界各地，常寄生或腐生于多种植物或有机基质上，是农作物、林木、经济作物和观赏植物上的重要病原菌［1－4］。有的叶点霉属存在于植物体内，为植物的重要内生真菌，对植物的生长和抗病起着重要的作用，有的还可分泌一些有生物活性的化合物［5－7］。多样性研究对新种的发现、物种的认识、完善生物演化理论、利用有益物种和控制有害物种有着重要意义［8］。由于叶点霉属真菌的分类争议较多及系统学资料缺乏，其多样性研究未见报道。因此，笔者以近年已准确分类且有明确寄主、采集国家及序列数据的菌株为研究对象，进行寄主的多样性及地理分布研究，以期为今后新种的发掘和鉴定、有益内生真菌的利用及其与寄主（宿主）植物的协同进化研究提供参考。

1 材料与方法

1．1 菌株

从近年发表的叶点霉属真菌分类及鉴定文章［9－30］中筛选分类信息准确的菌株共67种203株（表1），其中，53株为模式（type）或外模（epi－type）菌株，提取这些菌株的基因序列获取号，从Gene－Bank下载ITS、ACT、TEF－1 和GPDH 基因序列，同时提取这些菌株的寄主信息及地点（国家）。

1．2 系统学分析

采用 在线比对软件MAFFT（http：／／www．ebi．ac．uk／Tools／msa／mafft）对筛选的基因序列进行比对；在BioEdit（1．7．3．0）中打开已完成比对的序列进行手工校正，并将序列两端剪切整齐，将4个基因的序列进行连接；用Gblocks对保守区序列进行选择，用PAUP（v4．0）软件进行最大简约法（MP）重建系统树，并进行自展检验，将自展检验值标记在系统树的分枝上。

1．3 多样性分析

采用Shannon指数（H）和Simpson指数（D）［31］分析内生真菌的群落生物多样性。

2 结果与分析

2．1 系统发育

6 7种的ITS、ACT、EF和GAPDH 基因联合

表1 67种203株叶点霉属真菌菌株Table 1 203 Phyllostictafungus strains of 67species

后，序列总的位点数为1 751个，其中，保守位点为912个，无简约信息位点238个，最大简约信息位点数601个（占总位点数的34．8%），采用最大简约法分析得到48棵系统树，经Kishino－Hasegawa检验，各个系统树之间无显著差异。系统发育树的树长为3 245，一致性指数（CI）为0．418，同型指数（HI）为0．582，保留指数（RI）为0．643，重标定指数（RC）为0．268。根据自展支持率、支系拓扑结构、支系包含的物种数量等信息将系统树分为9个支系（图示）。

图示 叶点霉属真菌的系统树及寄主多样性Fig． Phylogenetic tree and host diversity of Phyllostictafungus

2．2 寄主（宿主）的多样性

经专化性分析（表2），叶点霉属寄主范围较广，在蕨类植物、裸子植物和被子植物上均有分布。67种菌株的寄主分属32目45科；在芸香目、百合目、杜鹃花目、囊荷目、无患子目、微子目和鼠李目等7个目中分离到的菌株较多，共140个，占69．0%。7个目中，百合目上真菌的多样性较多，其上分离的叶点霉属真菌分属于5 个支系，Shannon 指数为1．357，Simpson指数为0．732；其余各目中叶点霉属真菌多样性较小，其中，鼠李目（葡萄科）、荷囊目（芭蕉科）和无患子目的漆树科上均只分离到1个支系的叶点霉真菌。不同种的寄主多样性不相同（表3），其中，中央叶点霉（P．capitalensis）的寄主范围最广，54 个菌株来源于24 科的植物；芒果球座菌（G．mangiferae）的寄主也较广，3个菌株分别来源于3科的植物；大多数种的寄主范围较窄，均来源于一个科，甚至一个属，如P．citricarpa 的16个菌株均分离于芸香科的柑桔属，P．vaccinii的16个菌株均分离于葡萄科。部分亲缘关系较近的种只寄生于一个科或一个目的几个科，如P．citriasiana、P．citriasiana和P．citriasiana 系统发育关系较近，均属芸香科；有的叶点霉在系统发育上属于较高支持率的同一支系，却分离于亲缘关系较远的植物，如P．fallopiae和P．alliacea 分别分离于双子叶植物的蓼科和单子叶植物的百合科，从叶点霉属真菌和宿主植物来看，其系统发育无明显相关性（图示）。

表2 不同寄主（宿主）植物上叶点霉的多样性Table 2 Diversity of Phyllostictaon different hosts

表3 叶点霉属真菌叶点霉属真菌的寄主（宿主）数量Table 3 Host number of Phyllostictafungi

表4 不同国家叶点霉属真菌的多样性Table 4 Diversity of Phyllostictafungi of different countries

2．3 地理分布的多样性

从表4看出，67种（203个菌株）叶点霉属真菌来源于23个国家或地区。其中，来源于泰国、美国、中国、日本、巴西、澳大利亚和南非等7个国家和地区的菌株较多，共159个菌株，占78．3%；各个支系在地理分布上无明显的偏好性。分离到菌株较多的7个国家中，美国的多样性最高，34个菌株分属于7个支系，shannon 指数和Simpson 指数分别为1．418和0．722；其次为中国和日本；泰国多样性最低，38个菌株分属于2个支系，且C1支系占了92．1%；shannon指数和Simpson 指数分别为0．642和0．542。

3 结论与讨论

葡萄座腔菌科真菌由于孢子较小，可用于分类特征较少，所以寄生的部位和寄主常作为分类的辅助依据，如从银杏叶部分离到的葡萄座腔菌就为银杏叶点霉，胡桃科植物叶片上分离到的葡萄座腔菌就为胡桃叶点霉［32－33］。因此，葡萄座腔菌科内属间分类长期以来较为混乱［34］，在叶点霉属的属内种间分类也存在较多的争议。笔者从系统学的角度分析了叶点霉属的寄主多样性，证实了大多数叶点霉属真菌在种内存在寄主的特异性，部分亲缘关系较近的种也存在寄主的特异性，仅寄生于一个科或一个目的几个科，但整个叶点霉属的系统发育关系与寄主的系统发育关系并无明显相关性；一个科的寄主植物上常寄生（内生）多种叶点霉属真菌，因此，以寄主植物来作为分类的辅助依据，有一定的弊端。

共选择67 种，203个菌株进行研究，这些种在地域分布上无明显的偏好性，但有的国家分离到的叶点霉种类较多，菌种多样性较高，有的国家分离到的种类较少，多样性较低，这有可能与叶点霉属真菌在与寄主（宿主）协同进化过程中的寄主植物广泛分布有关。具体原因有待于联合种内和种间的数据进一步的试验和分析。

［1］ 张汉荣，罗金水，李美桂．国内外柑桔黑斑病研究进展［J］．中国农学通报，2011，27（6）：40－44．

［2］ 洪胜福．香蕉黑星病发生规律及其防治技术［J］．福建热作科技，2010，35（1）：14－15．

［3］ 王兴红．中国柑橘黑斑病相关的叶点霉属真菌种类，遗传多样性和快速诊断技术研究［D］：杭州：浙江大学，2012．

［4］ 宋海超，张 勇，邢 波，等．海南石斛兰叶片黑点病的病原鉴定及室内药剂毒力测定［J］．中国农学通报，2011，27（19）：110－114．

［5］ 韩 洁，赵杰宏．篦子三尖杉产高三尖杉酯碱内生真菌的分离 与 鉴 定［J］．贵 州 农 业 科 学，2011（1）：158－161．

［6］ 杜少康，陈双林，林 岱，等．银杏叶部内生真菌多样性的研究［J］．菌物学报，2009（4）：504－511．

［7］ Kumaran R S，Muthumary J，Kim E K，et al．Production of taxol from Phyllosticta dioscoreae，a leaf spot fungus isolated from hibiscus rosa－sinensis［J］．Biotechnology and Bioprocess Engineering，2009（14）：8－10．

［8］ 庄文颖．认识我国的菌物物种多样性［J］．大自然，2008（3）：4－6．

［9］ Zhou N，Chen Q，Carroll G，et al．Polyphasic characterization of four new plant pathogenic Phyllosticta species from china，japan and the united states［J］．Fungal Biology，2014，119（5）：433－446．

［10］ Wulandari Nilam F，To- Anun Chaiwat．Phyllosticta capitalensis，p．Helicteres，p．Sterculiae and other Phyllosticta species from sterculiaceae［J］．Journal of Agricultural Technology，2014，10（1）：133－146．

［11］ Wulandari N F，Bhat D J，To－Anun C．Redisposition of species from the Guignardia sexual state of Phyllosticta［J］．2014，5：23－30．

［12］ Hyde Kevin D，Nilsson R H，Alias S A，et al．One stop shop：Backbones trees for important phytopathogenic genera：I［J］．Fungal Diversity，2014：1－105．

［13］ Zhang K，Zhang N，Cai L．Typification and phylogenetic study of Phyllosticta ampelicida and P．Vaccinii［J］．Mycologia，2013，12（3）：547－556．

［14］ Wong M H，Henderson J，Drenth A．Identification and differentiation of Phyllosticta species causing freckle disease of banana using high resolution melting（hrm）analysis［J］．Plant Pathology，2013，62（6）：1285－1293．

［15］ Wikee S，Lombard L，Nakashima C，et al．A phylogenetic re－evaluation of Phyllosticta（botryosphaeriales）［J］．Studies in Mycology，2013，76（1）：1－29．

［16］ Wikee S，Lombard L，Crous P W，et al．Phyllosticta capitalensis，a widespread endophyte of plants［J］．Fungal Diversity，2013（2）：1－15．

［17］ Miles A，Tan Y，Tan M，et al．Phyllosticta spp．On cultivated citrus in australia［J］．Australasian Plant Pathology，2013（1）：1－7．

［18］ Diego A，Pinho D B，Junior B T H，et al．First report of leaf spot caused by Phyllosticta yuccae on Yucca filamentosa in brazil［J］．Plant disease，2013，97（9）：1257．

［19］ Zhang K，Su Y Y，Cai L．Morphological and phylogenetic characterisation of two new species of Phyllosticta from china［J］．Mycological Progress，2012（2）：1－10．

［20］ Wong M H，Crous P W，Henderson J，et al．Phyllosticta species associated with freckle disease of banana［J］．Fungal Diversity，2012，56（1）：173－187．

［21］ Wang X H，Chen G Q，Huang F，et al．Phyllosticta species associated with citrus diseases in china［J］．Fungal Diversity，2012，52（1）：209－224．

［22］ Su Y，Cai L．Polyphasic characterisation of three new Phyllosticta spp［J］．Persoonia－Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi，2012，28（1）：76－84．

［23］ Sultan A，Johnston P，Park D，et al．Two new pathogenic ascomycetes in guignardia and rosenscheldiella on new zealand＇s pygmy mistletoes（korthalsella：Viscaceae）［J］．Studies in Mycology，2011，68（1）：237－247．

［24］ Glienke C，Pereira O，Stringari D，et al．Endophytic and pathogenic Phyllosticta species，with reference to those associated with citrus black spot［J］．Persoonia：Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi，2011（1），26：47．

［25］ Wulandari N F，To－Anun C，Lei C，et al．Guignardia／Phyllosticta species on banana［J］．Cryptogamie，Mycologie，2010，31（4）：403－418．

［26］ Wulandari N，To－Anun C，Hyde K，et al．Phyllosticta citriasiana sp．Nov．，the cause of citrus tan spot of Citrus maxima in asia［J］．Fungal Diversity，2009，34（2）：23－39．

［27］ Wickert E，Goes Antonio D，Lemos E G D M，et al．Phylogenetic relationships and diversity of Guignardia spp isolated from different hosts on ITS1－5．8S－ITS2 region［J］．Revista Brasileira de Fruticultura，2009，31（2）：360－380．

［28］ Polashock J，Caruso F l，Oudemans P，et al．The north american cranberry fruit rot fungal community：A systematic overview using morphological and phylogenetic affinities［J］．Plant Pathology，2009，58（6）：1116－1127．

［29］ Motohashi Keiichi，Inaba Shigeki，Anzai Kozue，et al．Phylogenetic analyses of Japanese species of Phyllosticta sensu stricto［J］．Mycoscience，2009，50（4）：291－302．

［30］ Liu Q，Yu J C，Hu Y C，et al．Phyllosticta sp．Nov．，a new pathogenic species from Buxus sincia［J］．Journal of Phytopathology，2009，157（7）：470－473．

［31］ Piclou E．Ecological diversity［M］．J Wiley and Sons NY，UK，London：1975．

［32］ 白金铠．中国真菌志［M］．北京：中国科学出版社，2003．

［33］ Van D A H．Studies in Phyllosticta［J］．Studies in Mycology，1973，5：1－110．

［34］ Liu J K，Phookamsak R，Doilom M，et al．Towards a natural classification of botryosphaeriales［J］．Fungal Diversity，2012，57（1）：149－210．