建立自然合理的分類系統(tǒng)是生物系統(tǒng)學(xué)的核心目標(biāo)之一。在現(xiàn)代真菌系統(tǒng)學(xué)研究中，構(gòu)建分類系統(tǒng)主要遵循或依據(jù)三個原則指標(biāo)：單系性、形態(tài)特征和分化時間。海量基因組數(shù)據(jù)的積累，為解析真菌“生命之樹”提供了全新視角，真菌系統(tǒng)發(fā)育和分類也發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。同時，新的挑戰(zhàn)隨之而來：在基于不同基因組數(shù)據(jù)集或分析方法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹間，有時會出現(xiàn)高支持率但互相沖突的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)發(fā)育樹中高支持率的支系未必就是單系性的。真菌系統(tǒng)學(xué)研究中經(jīng)常使用的上述三個指標(biāo)難以有效應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院昆明植物研究所楊祝良研究團(tuán)隊在開展真菌界雙核亞界基因組數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，提出以“擴(kuò)展的四分法內(nèi)部節(jié)點(diǎn)確定性（EQP-IC）值”作為建立真菌目級、亞目級和科級分類階元的指標(biāo)。EQP-IC值是評估基因樹與物種樹間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沖突程度的指標(biāo)，該值越高表明系統(tǒng)發(fā)育沖突程度越低，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，對應(yīng)支系與自然分類群的關(guān)聯(lián)性也越強(qiáng)。該研究基于真菌界已發(fā)表的540個物種的基因組數(shù)據(jù)，利用290個基因序列，構(gòu)建基因樹和物種樹，使用QuartetScores軟件計算EQP-IC值，對子囊菌門（Ascomycota）和擔(dān)子菌門（Basidiomycota）下的94個目進(jìn)行了統(tǒng)計分析。結(jié)果顯示，除僅含1個樣品的41個目外，余下的53個目中48個目的EQP-IC≥0.1；而EQP-IC值低于0.1的5個目，其本身的范圍界定存在問題。據(jù)此，該研究建議在使用基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行高等級分類階元界定時，在遵循單系性原則的基礎(chǔ)上，使用EQP-IC值大于0.1作為判定標(biāo)準(zhǔn)。
在此基礎(chǔ)上，研究人員以蘑菇目Agaricales中系統(tǒng)發(fā)育沖突較為顯著的蘑菇亞目Agaricineae-光柄菇亞目Pluteineae-口蘑亞目Tricholomatineae（簡稱“APT”）為研究對象，囊括了142個基因組（其中自測64個）數(shù)據(jù)，深度解析了其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。Phytop分析表明，APT各亞目內(nèi)存在廣泛且強(qiáng)烈的不完全譜系分選和漸滲/雜交信號，其下各支系間的關(guān)系可能呈網(wǎng)狀進(jìn)化模式，二歧分支的系統(tǒng)發(fā)育樹難以反映其真實(shí)的演化歷史。整合系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果、EQP-IC值和形態(tài)學(xué)特征，研究在原有ATP三亞目的基礎(chǔ)上，新增了3個新亞目：鵝膏亞目Amanitineae、大囊傘亞目Macrocystidiineae和亞臍菇亞目Omphalinineae。此外，研究發(fā)現(xiàn)過去隸屬于擬韌革菌目Stereopsidales的物種絨蓋擬韌革菌Stereopsis humphreyi與APT親緣關(guān)系較近，形成一個獨(dú)立的支系。該研究為其建立了新亞目素貞菌亞目Baisuzheniineae、新科素貞菌科Baisuzheniaceae、新屬素貞菌屬Baisuzhenia和新組合素貞菌Baishuzhenia humphreyi。
近日，相關(guān)研究成果以Exploring criteria for constructing suprageneric classifications of fungi in the genomic era: a case study of suborders?Agaricineae,Pluteineae,and?Tricholomatineae?(Agaricales)為題，發(fā)表在Fungal Diversity上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、云南省“興滇英才支持計劃”、科技部科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項(xiàng)等的支持。
論文鏈接
子囊菌門和擔(dān)子菌門下各目的EQP-IC值統(tǒng)計圖
使用ASTRAL-IV軟件構(gòu)建的APT系統(tǒng)發(fā)育樹
素貞菌的子實(shí)體照片
本文鏈接：研究提出構(gòu)建真菌分類系統(tǒng)的新指標(biāo)http://m.sq15.cn/show-12-1301-0.html
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