链格孢属真菌分类研究进展

链格孢属真菌分类研究进展

唐岚;江厚利;王义勋;陈京元;郑京津

【摘要】本文综述了链格孢属分类地位及特征,链格孢菌种间培养性状,介绍了链格孢菌属真菌在形态学、数值分类学和分子生物学方面的分类研究进展,对链格孢属真菌系统发育的认知和相应的应用开发提供科学的理论基础.

【期刊名称】《湖北林业科技》

【年(卷),期】2013(042)004

【总页数】4页(P47-49,83)

【关键词】链格孢菌;形态分类;数值分类;分子生物学分类

【作者】唐岚;江厚利;王义勋;陈京元;郑京津

【作者单位】湖北省林业科学研究院武汉430075;湖北省林业科学研究院武汉430075;湖北省林业科学研究院武汉430075;湖北省林业科学研究院武汉430075;湖北省林业科学研究院武汉430075

【正文语种】中文

【中图分类】Q939.5

链格孢菌Alternaria是一种常见半只菌类真菌，分布广泛，能够危害农林作物并造成经济损失，有些链格孢菌甚至能够侵染人体和动物。该属形态特征鲜明，易于辨认，但种间变异性大，种级分类鉴定存在一定困难。链格孢菌虽然能够危害农林作物甚至威胁人、畜健康，但也可作为被利用的真菌资源，如长柄链格孢

A.longies可控制烟草赤星病，防效高达90%以上；百日草链格孢菌A.zinniae毒素可防除加拿大一支黄花［1，2］。随着分子生物学技术的飞速发展，链格孢菌分类从传统形态特征分类深入到分子生物学系统发育分类。本文对链格孢菌属真菌在形态学、数值分类学以及分子生物学方面的分类研究进展进行综述。

1 链格孢属分类地位及特征

链格孢属是以细链格孢A.tenuissima为模式种建立起来的真菌属。截止目前，全世界已经发表的链格孢菌种约500个，且仍不断有新种发表［3］。

分生孢子梗颜色深，简单或有分支，直或弯曲，单生或簇生，基部有时膨大，呈褐色；产孢细胞以内壁芽生孔生式产孢，孢痕清晰，边缘色深，中间色浅。分生孢子卵形、倒棒状、倒梨形、卵圆形或椭圆形，脐部明显，淡褐至深褐色，砖格状，表面光滑或具疣、刺，或具有横隔及纵、斜的真隔膜，分隔处不缢缩或缢缩。多数情况下，孢身至顶端渐窄，顶端无喙或具喙，喙分隔或不分隔，色泽较孢身淡。喙有时变为次生分生孢子梗（假喙），产生次生分生孢子，形成短的或长的、不分支的或分支的孢子链［4，5］。

2 链格孢菌种间培养性状的分类研究

分生孢子的形状、大小、颜色、分隔状况、孢子表面的纹饰，分生孢子着生方式，喙的有无等培养性状为种间分类的主要依据；菌丝和菌落形态特征、分生孢子梗形态、寄主范围等特征为种间分类的次要依据。张敬泽等［6］对PCA上所培养的A.alternata，A.brassicae，A.brassicicola 等15个菌系的性状观察，发现菌落直径、孢子宽、孢子纵格数、喙长、链分支数和分链长等性状存在显著种间差异。链格孢菌分生孢子具有多型现象，幅度变化大；培养基质、温度和光照等培养条件对其形态也存在影响，并且不同菌系在相同人工培养条件下具有趋同性。这给传统形态分类鉴定带来很大困难，尤其对小孢子种的鉴定更加困难［4，7］。因此，研究者尽量选用自然基质（标本）上的分生孢子制片，或采用PCA、V－8汁琼脂

或自来水琼脂－麦秆培养基在光、暗交替等近自然条件培养进行形态分类鉴定［3］。 Masangkay 等［8］对 A.alternata f.sp.sphenocleae的孢子形成特性

进行研究，发现1/2PDA、V－8汁琼脂基质对不同的光照有明显影响；在28℃和V－8汁琼脂培养，连续近紫外光照射下产孢量有明显提高，黑暗条件下产孢量显

著降低；以20g·L－1的碳酸钙和2mL无菌水含量对产孢量为最佳。张敬泽等［9］对适合于A.solani分类的培养条件进行研究，结果表明：在日光灯和近紫外线下

诱发产孢效能和产孢量最好，分生孢子形态特征接近自然寄主。

总之，链格孢菌传统培养的形态特征具有可塑性和可变性，难以找到相对稳定性状，有必要探求更加简捷、快速、有效的其他分类方法，从多方面、深层次上加以改进。

3 数值分类法在链格孢菌分类中的应用

数值分类法是根据尽可能多的性状、状态信息，借助于数学方法和计算机技术进行比较分析，具有客观性、明确性和可重复性。

李多川等［10］对链格孢属Alternaria、细基格孢属Ulocladium和匐柄霉属Stemphylium的40个分离系在PCA上培养，按照独立性、稳定性和同源性的标准确定出22个分类性状，然后计算出运算分类单位间的距离矩阵，用类平均法进行聚类分析，结果明显分为3个表观群，A表观群属于匐柄属，B表观群为细基格孢属，C表观群为链格孢属。同时，C表观群被区分为假喙组、无喙组、真喙组和锥形真喙组4个亚表观群，这与依据分生孢子喙部特征划分的组相吻合。

4 分子生物学技术在链格孢菌分类上的应用

4.1 同工酶和可溶性蛋白质凝胶电泳技术

同工酶和蛋白质具有保守性，能够反映出生物系统发育。可溶性蛋白及同工酶的酶谱差异间接表现了生物基因的不同，可为分类鉴定提供依据。

陈伟群等［11，12］对 A.brassicae，A.brassicicola，A.tenuissima的21个菌

株的可溶性蛋白质和同工酶分析，结果表明：在较高的相似水平上明确区分

A.brassicae，A.brassicicola，A.tenuissima，且每一类群所包括的菌株与其形态学鉴定结果完全一致。董金皋等［13］对链格孢不同种和芸苔链格孢

A.brassicae10个菌株的酯酶同工酶分析，发现链格孢菌种间酯酶同工酶比种内菌株间大。此外Petrunak等［14］对 A.solani和A.alternata 的同工酶分析，结果表明：A.alternata中存在23个酶谱类型，A.solani中有12个酶谱类型。以上实验表明同工酶和蛋白质凝胶电泳技术适合于链格孢菌种间分类鉴定。

4.2 核糖体DNA（rDNA）序列分析

真菌核糖体基因及间隔区有不同的进化速率，一般编码区序列比较保守，而内部转录间隔区（ITS）序列进化较快，在同一个属内不同种间变异较大，因此根据真菌核糖体序列信息所表现出基因型差异可将真菌菌株鉴定到属、种、亚种、变种［15］。

Kusada等［16］对24个链格孢菌株的ITS1和ITS2序列分析，形态差异明显的种，其序列差异也大，而7个链格孢小孢子种ITS序列和非致病菌A.alternata没有明显差别。Jasalavich等［17］对A.brassicae、A.brassicicola、A.raphani、A.alternata和Pleospora herbarum 的18S rRNA，5.8S rRNA和ITS1，ITS2序列分析，发现链格孢菌5.8S rRNA 序列完全相同，与 P.herbarum 仅一个碱基差异；而ITS1在碱基组成和长度上存在差异，18S rRNA 序列高度保守。王洪凯等［5］对A.mali、A.abutilonis、pacta、A.pomicola、A.alternata、A.tenuissima、A.longipes、A.citri、A.gaisen和A.leucanthemi、A.solani、A.sesamicola共20个链格孢菌株5.8SrRNA、ITS1、ITS2序列分析，结果表明形态差异大的链格孢种的5.8S rDNA及ITS1、ITS2序列存在较大差异；大孢子种间及大孢子与小孢子间，形态差异明显，9个小孢子种间差异小而其所选的区段序列难以区分。上述结果表明rDNA序列分析可以作为研究链格孢分类鉴定的一种有效辅助手段。