中国新疆地衣新记录_热衣木·马木提.pdf
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1、第40卷第2期2023年3月新疆大学学报(自然科学版)(中英文)Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition in Chinese and English)Vol.40,No.2Mar.,2023中国新疆地衣新记录热衣木马木提,范胜男,图尔荪阿依排祖拉(新疆大学 生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830017)摘要:为了摸清巩乃斯林场地衣物种多样性,对该地区地衣进行了分类学研究 使用形态解剖学、化学成分分析、生态特征分析等经典分类学和现代分子系统学相结合的方法,对该地区地衣进行鉴定,按照亲缘关系梳理成等级分类系统和名录 发现了一
2、个新疆新记录属:四胞极衣属Tetramelas Norman.和五个新记录种:多变橙衣Caloplaca variabilis(Pers.)M ull.Arg、旱生野粮衣Circinaria arida Owe-Larss、祁连鸡皮衣Pertusaria qilianensis Ren Q&Zhao ZT、肉饼干衣Rinodina sarcogynoides(H.Magn.)Q.Y.Zhong&Li S.Wang和绿色四胞极衣Tetramelas chloroleucus(Korb.)A.Nordin 使用最大似然分析(ML)和贝叶斯分析(BI)构建了基于ITS位点的系统发育树,详细描述每个种
3、的形态特征、分布及栖息地等情况,并提供了地衣体、子囊盘及子囊孢子的彩色图片关键词:四胞极衣属;地衣酸;系统发育;中国地衣志;巩乃斯林场DOI:10.13568/ki.651094.651316.2022.07.17.0001中图分类号:Q949.1文献标识码:A文章编号:2096-7675(2023)02-0222-09引文格式:热衣木马木提,范胜男,图尔荪阿依排祖拉.中国新疆地衣新记录J.新疆大学学报(自然科学版)(中英文),2023,40(2):222-230.英文引文格式:REYIMU Mamuti,FAN Shengnan,TUERSUNAYI Paizula.New record o
4、f lichens in Xinjiang,ChinaJ.Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition in Chinese and English),2023,40(2):222-230.New Record of Lichens in Xinjiang,ChinaREYIMU Mamuti,FAN Shengnan,TUERSUNAYI Paizula(School of Life Science and Technology,Xinjiang University,Urumqi Xinjiang 830017,China)A
5、bstract:In order to investigate the diversity of the Gongnaisi Forest Farm,we collected lichen specimens in thisarea.Lichen specimens were identified by the traditional lichen classification methods such as morphological andanatomical observation,identification of secondary metabolites,ecological ch
6、aracteristics analysis,with modernmolecular systematics.As a result,we found one new lichen genus Tetramelas Norman.and five species:Caloplacavariabilis(Pers.)M ull.Arg,Circinaria arida Owe-Larss,Pertusaria qilianensis Ren Q&Zhao ZT,Rinodinasarcogynoides(H.Magn.)Q.Y.Zhong&Li S.Wang,Tetramelas chloro
7、leucus(Korb.)A.Nordin new to Xinjiang.The ITS phylogenetic tree for each species was constructed by Maximum Likelihood(ML)and Bayesian Infer-ence(BI)methods,and detailed morphological descriptions,distribution,habitat color photos of thallus,apotheciaand ascospores were provided.Key words:Tetramelas
8、;lichen acids;phylogeney;lichen flora of China;Gongnaisi Forest Farm0引 言形成地衣或地衣化是真菌的主要进化方式之一 地衣作为一种典型的共生生物,由于藻类和真菌长期紧密地结合在一起,无论在形态上、结构上、生理上和遗传上均形成一个单独固定的有机体 分子钟研究表明,地衣最早出现在二叠纪和三叠纪,大约300200 mya,其中有些大型地衣,如梅衣科地衣Parmeliaceae在白垩纪晚期就出现了14 早期,魏江春明确地衣的概念为地球生物圈内生态系统中地衣型真菌作为建群种(constructive收稿日期:2022-07-17基金项目
9、:国家自然科学基金“中国新疆巩乃斯林场地衣物种多样性的研究”(31760052);新疆维吾尔自治区自然科学基金计划特培项目“新疆卡山自然保护区地衣的资源调查和分类学研究”(2022D03005)作者简介:热衣木马木提(1978-),男,博士,副教授,从事地衣系统分类学研究,E-mail:reyim 第2期热衣木马木提,等:中国新疆地衣新记录223species)与相应的藻类或蓝细菌作为伴生种(companion species)结成稳定的胞外共生生命的支撑系统,即菌藻共生群落5 它们在地球生物圈内的系统地位则分别是藻类和真菌的组成部分 最近,有学者通过多种地衣基因组和荧光原位杂交技术研究发现:
10、地衣不只是由一种子囊菌和一种藻类组成,存在第三种共生真菌(担子菌)参与的现象6,这一发现打破了140年来普遍被人们所接受的地衣是一种真菌(通常是子囊菌)与光合作用伙伴之间的共生关系的这一概念 现有地衣物种总数为19 387种,隶属8纲、39目、115科、995属,占已知真菌110 000种的17%、已知子囊菌种的27%78地衣中共生的担子菌门数量较少,共172种,占总数的0.9%,隶属1纲、5目、5科、15属9,与其共生的藻类为绿藻和蓝藻,共20余属 我国已报道的地衣物种总数为3 085种,隶属真菌界的2门、10纲、28目、99科、445属10 地衣作为自然界的先锋生物,在环境指示和检测中发挥
11、着重要作用,在食用、染料、化学、医学、香料、测年、地质探矿等方面也具有较高的应用价值 随着科学技术的不断发展,地衣资源的应用范围将会日益扩大 对地衣型真菌的生物多样性研究,无论是在科学领域还是实践领域均具有重要意义被誉为“原始森林”的巩乃斯林场位于中国新疆天山西部巴音郭楞蒙古自治州和静县,具有7.853 3万公顷天然林资源,海拔在1 6002 400 m之间2003年,被国家林业局批准为国家级森林公园 巩乃斯林场地处天山腹地,属大陆高寒山地气候,冬季漫长、寒冷多雪,夏季较短、雨量充沛,多东南风 向西开口的喇叭地形拦截了到达新疆上空的大西洋和北冰洋等较湿润的大气环流,形成一定的降水,植被生长发育
12、繁茂,宛如是突出在整个新疆干旱戈壁荒漠大平原上的一座庞大的“绿色岛屿”2019年10月18日,巩乃斯林场入选“中国森林氧吧”榜单 与生态地理环境多样性相适应,植被类型也表现出了极大的丰富性,基本为多年生中生型和湿生型地质构造属天山纬向褶皱构造体系,由一系列的东西向复式褶皱和断裂、北东向和北西向的扭性断裂、东西主追踪断裂和南北向张性断裂等和所夹岩块组成 构造形迹无论是褶皱还是断裂,均严格按照一定的方向、部位、顺序和组合关系分布,各个形迹之间都依次有着生成联系 其特有的地理位置、气候、植被和生物资源,形成了特殊的类型,是自然馈赠给人类的宝贵财富,具很高的科研和经济价值 经考察发现,该森林内以死树或
13、朽木作为栖息地的附生植物的地衣种类多,且地衣多样性往往高于活树上生长的地衣种类,因此也成为中国濒危地衣研究的一个重要地区20132021年,对巩乃斯林场进行地衣资源调查过程中发现了一个新疆新记录属:四胞极衣属TetramelasNorman.和五个新记录种:多变橙衣Caloplaca variabilis(Pers.)M ull.Arg、旱生野粮衣Circinaria arida Owe-Larss、祁连鸡皮衣Pertusaria qilianensis Ren Q&Zhao ZT、肉饼干衣Rinodina sarcogynoides(H.Magn.)Q.Y.Zhong&Li S.Wang和绿
14、色四孢黑瘤衣Tetramelas chloroleucus(Korb.)A.Nordin 研究结果丰富了新疆地衣的物种多样性,为我国地衣物种区系研究提供了基础资料1研究方法1.1形态解剖学与生物化学研究标本外部形态特征使用舜宇体视显微镜(SMZ45-ST1)和全自动数码生物显微镜(Ni-E)进行观察、拍照详细记录特征,包括地衣体生长型、颜色、附属结构和子囊盘大小、形状、盘面及边缘颜色、完整性等;徒手切片法制作子囊盘纵切临时切片,使用研究级倒置荧光显微镜(Ti-E)和尼康E100生物显微镜观察子囊盘纵切显微结构并拍照 化学成分研究采用显色反应(TC)(常用试剂有K:KOH(10%25%的氢氧化钾
15、);C:Ca(ClO)2(次氯酸钙饱和水溶液);KC:氢氧化钾和次氯酸钙(先使用氢氧化钾,紧接着补加次氯酸钙);P:对苯二胺的乙醇溶液;I-KI:碘-碘化钾等)、薄层色谱(TLC)等方法111.2分子系统学研究使用Solarbio真菌基因组DNA提取试剂盒进行DNA提取,选取rDNA-ITS位点聚合酶链式反应(PCR)扩增,引物选择ITS 1和ITS 41213 反应产物送往山东博迈达生物科技有限公司测序 原始序列通过DNA STAR-Seqman整理拼接,提交至基因数据库(GenBank)选择NCBI比对结果相似性高以及与自测序列相关的物种序列,详细信息见表1 通过最大似然分析(ML)和贝叶
16、斯分析(BI)构建五个新记录种的系统发育树 使用MEGA6.0比对(alignment)序列,手动修剪序列矩阵,MrModel Test选择最佳模型,基于最大似然分析和贝叶斯分析评估系统发育树各分支1416224新疆大学学报(自然科学版)(中英文)2023年表 1用于系统发育分析的物种及序列信息物种名称采集地凭证标本GenBank登录号Amandinea coniops韩国HSG080113-32KJ607904Aspicilia humida韩国BDNA-L-0000703MW832805Buellia frigida1南极洲-AF276066Buellia frigida2南极洲-AF27
17、6067Buellia numerosa1日本CBM:Watanuki:L00923LC153792Buellia numerosa2日本CBM:Watanuki:L00952LC153793Buellia polita1中国云南15-47999(KUN)MN615673Buellia polita2中国云南13-40476(KUN)MN615674Buellia subarmeniaca1中国云南14-43818(KUN)MN615665Buellia subarmeniaca2中国云南13-39559(KUN)MN615666Caloplaca albopruinosa1捷克CBFS:JV
18、6659KC884511Caloplaca albopruinosa2捷克CBFS:JV10665KC984532Caloplaca cerina1捷克Vondrak JV3862(CBFS)HM538548Caloplaca cerina2捷克Vondrak JV4035(CBFS)HM538547Caloplaca crenulatella2捷克N24HQ699654Caloplaca crenulatella1捷克5441HQ699658Caloplaca scrobiculata1捷克Vondrak9933MG954135Caloplaca scrobiculata2中国青海KoLRI
19、 024179KU238834Caloplaca tominii1捷克7273HQ699650Caloplaca tominii2捷克6989HQ699626Caloplaca variabilis中国新疆GNS020ON159743Caloplaca variabilis1德国Sipman&Raus 63630MN989271Circinaria alpicola芬兰Litterski 4848(H)JQ797556Circinaria arida中国新疆20181581-BON159595Circinaria arida1美国Owe-Larsson 8759(UPS)HQ406800Cir
20、cinaria calcarea1法国UPS L-205560LT671468Circinaria calcarea2希腊Sipman&Raus 63719MN989228Circinaria calcarea3希腊Sipman&Raus 63585MN989226Circinaria fruticulosa1挪威John 9538(M)JQ797535Circinaria fruticulosa2俄罗斯UFU L-3256MK347508Circinaria gyrosa美国Barreno&Crespo 2041JX306734Circinaria hispida西班牙-KU318628Ci
21、rcinaria hoffmanniana1瑞典UPS L-204669LT671466Circinaria hoffmanniana2美国Wheeler 3634MW899519Circinaria laxilobata中国北京Ismayil&Abbas 20111049KP219720Circinaria maculata1中国北京Q.Ren 2966MW879744Circinaria maculata2中国北京Q.Ren 2971MW879745Circinaria ochraceoalba中国新疆20214030OM521965Circinaria sphaerothallina芬兰
22、Mayrhofer&Harutyunyan 13-491(GZU)JQ797525Pertusaria astomoides1韩国KoLRI No.023211KU894625Pertusaria astomoides2韩国KoLRI No.023226KU894626Pertusaria flavicans1韩国KoLRI No.022552KU894629Pertusaria flavicans2韩国KoLRI No.022585KU894630Pertusaria lactescens1德国Gavalas IRGA-85(B 60 0202362)MN512259Pertusaria l
23、actescens2德国Gavalas IRGA-301(B 60 0203758)MN512260Pertusaria pentelici1德国Sipman&Raus 62304(B 60 0199867)MN512269第2期热衣木马木提,等:中国新疆地衣新记录225续表 1物种名称采集地凭证标本GenBank登录号Pertusaria pentelici2德国Sipman&Raus 62712(B 60 0200664)MN512270Pertusaria pertusa1俄罗斯1999,Hafellner 50529(GZU)AF332126Pertusaria pertusa2俄罗斯
24、1999,Hafellner 50531(GZU)AF332127Pertusaria qilianensis中国新疆GNS002-BON175982Pertusaria qilianensis中国新疆GNS014ON175984Pertusaria quartans1韩国KoLRI No.017099KU894638Pertusaria quartans2韩国KoLRI No.023840KU894639Pertusaria rhodiensis1德国Sipman&Raus 61281(B 60 0194338)MN512265Pertusaria rhodiensis2德国Sipman&R
25、aus 59746(B 60 0189363)MN512266Pertusaria subobductans1韩国KoLRI No.023739KU894646Pertusaria subobductans2韩国KoLRI No.023778KU894647Rinodina afghanica1中国新疆20091761(XJU-L)MT260859Rinodina afghanica2中国新疆500103(XJU-L)MT260860Rinodina bischoffii乌克兰KW 63380GU553291Rinodina castanomelodes1美国Leavitt 18-363 BR
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