黑粉菌亚门(Ustilaginomycotina)是担子菌门中的三大分支之一,在真菌界中占有重要的地位。黑粉菌亚门分为Malasseziomycetes、Moniliellomycetes、Ustilaginomycetes以及Exobasidiomycetes四个纲。这些真菌不仅能够危害多种经济作物,有些黑粉菌类群甚至可以导致皮肤或深部感染,在人类健康、工农业生产、生物防治等领域中具有重要的应用价值。
王启明研究组从土壤、动物或人类的皮肤以及植物材料中分离得到 1500 多株担子菌酵母状菌株,对其中 200多相关菌株根据rDNA基因(18S DNA、ITS区域、26S rDNA D1/D2结构域)和3个蛋白基因(RPB1、RPB2和TEFI)进行序列分析共获得39个已知种和20个未知种。从而描述了分布在2 个纲的 20 个新种,并且在这些新种描述的基础上建立了 1个新目、1个新科、4个新属以及2个新组合。该研究不仅丰富了我国黑粉菌亚门的菌种保藏量,而且发现了一些特殊现象,本应该从植物材料中分离出来的玉米黑粉菌却从奶牛、绵羊(羊羔)和牧羊人的皮肤中分离出来,从而提出了黑粉菌孢子似乎可以通过大气或气流从植物转移到人类或者动物身上,从而可能对人和动物产生影响。
ITS 和 26S rRNA D1/D2 区作为 DNA 条形码已经被广泛应用于酵母的物种鉴定,是最常用的两个遗传标记。该研究对黑粉菌亚门下多个属进行了属内种间的ITS和D1/D2区变异率分析,发现D1/D2区往往过于保守,无法区分黑粉菌亚门内的近缘物种,相比之下,ITS的变异性通常可以用于黑粉菌亚门物种识别。因此明确了ITS作为黑粉菌亚门类群物种鉴定的最优DNA条形码。
这一研究成果以“Proposal of two new combinations, twenty new species, four new genera, one new family and one new order for the anamorphic basidiomycetous yeast species in Ustilaginomycotina”为题发表在Frontiers in Microbiology上(https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.777338),2020级李瑶瑶硕士为第一作者,王启明研究员为通讯作者。相关研究课题得到了国家自然科学基金委员会 (No. 31961133020,No. 31570016)和科技部基础性工作专项(No. 2021FY100905)的资助。