本文回顾了我国现代真菌学的奠基和发展壮大历程及其奠基人戴芳澜之功绩。简述了《Mycosystema》在改革开放与中国科学院面向全国、面向世界、面向未来的国内国际学术双交流中的积极贡献。分析了国际学术单交流的国内科技评价体系有碍迈向世界科技创新强国之弊。积极建议创办有利于国内国际学术双交流的菌物学中英文双语刊物,以促进我国现代真菌学和菌物学迈向科技创新之巅。
隐球菌病是威胁肾移植患者生命的严重感染性疾病,本文旨在报道我国肾移植患者合并隐球菌病（cryptococcosis in kidney transplant patients,C-KT）的情况。通过对208例患者的资料进行分析,发现隐球菌病平均发病时间为肾移植后(5.48±4.09)年,就诊时间为发病后(27.28±30.69)d,入院后确诊时间为(31.6±44.0)d。本研究中C-KT患者误诊率为23.1%,误诊患者占所有死亡患者的37.5%。此病可侵袭全身各个系统,最常见于中枢神经系统（脑）、呼吸系统（肺）和皮肤等。临床特征除发热、头痛、呕吐外,还常见为恶心、咳嗽、胸闷气短,结节、红斑、脓肿溃疡伴或不伴皮肤疼痛、触痛。诊断方法主要是墨汁染色、乳胶凝集素试验等,检出标本主要为脑脊液,血液,肺泡灌洗液,肺、皮肤病例活检组织等。首选治疗药物为两性霉素B脂质体、氟康唑、5-氟尿嘧啶和伏立康唑等,临床中有氟康唑耐药病例的报道。C-KT患者的总死亡率为15.8%。本文对全面了解肾移植患者合并隐球菌病的特征及对本病的诊断与治疗具有重要的意义。
食用菌已成为我国农业的第五大种植业,在“精准扶贫”战役中发挥了重要作用。然而,经过40年的快速发展,食用菌行业依然面临着众多问题亟待解决,尤其是在工厂化栽培生产中我们还严重依赖国外选育的菌种。随着基因测序和表型组等新技术的蓬勃发展,“数据驱动”的生物学研究取得了一系列突破性进展。这些新技术也为解决食用菌行业面临的问题带来了机遇。其中表型组研究通过光学设备和传感器将肉眼观察和手工测量的数据数字化,与基因组、代谢组等数据构成食用菌组学大数据,为食用菌分类、种质资源评价、育种、基因功能和栽培等研究提供了新思路。本文重点描述了食用菌表型性状,介绍了表型组技术在食用菌研究中的应用,同时回顾了植物表型组技术的进展和应用领域,并讨论了食用菌表型组研究的关键技术和面临的挑战。期望通过对食用菌基因组、表型组、代谢组等多组学技术的整合研究和大数据的积累,推动“数据驱动”的食用菌遗传育种和栽培生产。
木霉是重要的产纤维素酶真菌,在其可利用性评价筛选过程中,获得了一株在实验室条件下高产纤维素酶的拟康宁木霉菌株8985。采用响应面法对8985产纤维素酶的固态发酵条件进行了研究,以滤纸酶活为响应值,通过Plackett-Burman设计对11个因素进行了筛选,包括温度、湿度、发酵时间、K2HPO4、(NH4)2SO4、Tween-80、麸皮添加量、CaCl2、MgSO4、乳糖和pH;分析结果表明,影响产酶的3个关键因素分别为发酵时间、K2HPO4浓度和麸皮添加量。进而采用最陡爬坡试验逼近3个关键因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计建立数学模型,获得最佳产酶条件为：发酵5d、K2HPO4 5.18g/L、麸皮添加量0.281g/g,滤纸酶活性可达7.00IU/g,与理论值7.03IU/g接近,是优化前的1.37倍,是菌株里氏木霉QM9414该酶活的2.92倍。研究结果为木霉菌种资源的利用提供了有价值的科学信息。
由条形柄锈菌小麦专化型（小麦条锈菌）Puccinia striiformis f. sp. tritici引起的条锈病是小麦上重大的生物灾害,严重威胁小麦安全生产。应用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施,但是条锈菌毒性的频繁变异,常常导致品种抗病性丧失,从而引发条锈病新的大流行。有性生殖是条锈菌毒性变异的重要途径,本文通过对小麦条锈菌流行小种CYR29在转主寄主小檗上的自交研究了有性生殖与病菌毒性变异之间的关系。通过诱导CYR29单夏孢子菌系形成冬孢子、萌发产生的担孢子接种转主寄主小檗,使其完成有性过程,由此共获得81个自交后代,对有性后代群体S1和亲本菌系在20个含单个抗病基因的近等基因系鉴别寄主上进行毒性鉴定。S1群体和亲本在Yr5、Yr8、Yr10、Yr15、Yr24、Yr32、YrSP、YrTr1和Yr26上均为无毒性,在Yr1、Yr31、Yr44和YrTye上均为毒性。S1群体在Yr6、Yr7、Yr9、Yr17、Yr27、Yr43和YrExp2这7个位点上出现了毒性分离,表明亲本在这些位点为杂合。81个自交后代可分为24种毒性表型,其中1种表型与亲本毒性一致,含22个菌系;其余23种毒性表型与亲本存在差异,含59个菌系,毒性变异率高达72.8%,且发生变异的子代均比亲本毒性谱更宽。结果表明该小种经过有性过程后产生了毒性增强的新菌系,进一步证实有性生殖是导致小麦条锈菌具有较高遗传多样性的原因之一。
大型真菌主要为担子菌门的真菌和少数为子囊菌门的真菌,该类真菌具有重要的经济价值和生态功能,主要生长在森林生态系统中。30年来作者对我国几乎所有类型森林生态中的大型真菌进行了系统调查和采集,共采集标本11.2万号。基于对这些材料的形态学及分子系统学研究,并结合生态学和生物地理学特征,共鉴定出中国森林大型真菌4 250种,隶属于担子菌门和子囊菌门的21个目,发现和发表2个新科、4个新亚科、69个新属和885个新种。云南省是我国森林大型真菌最丰富的省份,描述于该省的新种有314种,占作者发表的全部中国新种的35%。这些研究为深入认识全球大型真菌物种多样性提供了中国的贡献,更新了我国重要食药用菌名称,揭示了我国毒蘑菇多样性基本特征,系统论述了我国森林病原菌的物种多样性,为资源利用、森林健康和保护提供了科学依据;论述了森林大型真菌代表性类群在种和属级水平的起源和演化,为今后开展重要类群科级、目级甚至纲级的系统进化关系提供了重要数据。
食用菌遗传学是食用菌学科体系的重要分支之一,40年来我国食用菌遗传学研究紧密围绕为育种服务、最新分子生物学技术的应用和生产实践中的科学问题的解决等主题开展了众多科学活动。为了促进食用菌遗传学研究的系统性和全面性,本文梳理出9个方面的研究主题,主要包括食用菌种质资源调查和地方品种研究、食用菌农艺性状控制基因定位和分子辅助育种技术研究、食用菌杂交育种的遗传学规律研究、食用菌菌种的遗传稳定性研究和变异风险监控、栽培基质分解利用和储存转运的分子机制、食用菌应对环境因素变化的分子机制、子实体发育的分子调控机制、食用菌次级代谢产物生物合成的分子机制以及食用菌鲜品采摘后代谢生理的分子机制等,目前这些研究主题有些正在成为研究热点,有些在研究的系统性上还有待完善,有些还缺少足够的关注兴趣。希望食用菌遗传学在未来的发展中,能够把一些源头和底层的科学规律弄清楚,形成完整的知识体系和理论体系,为推动食用菌产业高质量发展提供科学基础。
2000-2020年间,我国菌物学研究取得了丰硕的成果,在新物种发现、重要类群新分类系统、资源保护与开发利用等多方面取得了重要进展。本文通过对世界菌物名称信息库Index Fungorum、Fungal Names和MycoBank进行数据整理,从中国学者的研究产出和中国的菌物新物种发现的角度展开分析,揭示我国菌物分类学的研究概况。新世纪以来,中国从事菌物分类学的研究人员数量、研究类群规模和研究成果数量都处于稳步上升的趋势,在世界贡献的比重逐渐增长,有1 491位中国学者在4 029篇文章和36部专著中发表了9 430个新名称（含中国学者发表的采集自国外的物种）,占全世界新发表名称总数的七分之一,其中新分类单元7 120个（含新纲3个、新目24个、新科88个,新亚科4个、新属492个、新亚属3个、新组及新亚组23个、新种6 404个和新种下单元79个）、新组合1 868个、新修订名称61个和其他新名称381个。这些新名称隶属于11门43纲173目525科1 997属,重点研究类群为子囊菌与担子菌等。若统计采集自中国的新物种,则发现了5 458个菌物新物种,其中90%以上由我国学者独立或合作完成发表。在地域分布方面,我国南方发现的菌物新物种数量多于北方,而云南是发现菌物新物种最多的省份,占全国发现新物种总数的大约四分之一。
随着分子系统发育研究的普及,真菌各分类类群逐渐被修订为单系发生类群,通常结合形态学特征为代表的表型特征（“单系+表型特征”）对不同的分类等级命名是最为普遍的方法。历史上存在的大量多系名称被逐步修订、补充和完善,各个不同等级类群的分类系统变得更加合理、客观和趋于自然,这是分类学进程中巨大的进步。然而系统发育重建所揭示的单系类群并没有相应的标准来对应于纲目科属等种上分类等级,所以并不能直接转换为分类系统,且在分类实践中,由于不同分类学家在决定各个单系类群对应的分类等级时采用的尺度不同、依据不一,严重影响分类系统的科学性和稳定性。随着分子钟分析方法的出现,实现了对现生生物类群演化时间的估算,所以在系统发育、表型特征研究的基础上,把演化时间作为真菌分类的新增指标来划分和命名种上分类等级的方法（“单系+表型特征+演化时间”）得以应用。本文回顾了首次利用这种方法重建蘑菇属分类系统的工作,目前研究所揭示的担子菌门和子囊菌门从门至科各分类等级的演化时间范围,及利用演化时间为新增指标在分类命名中的应用;分析了影响演化时间估算可靠性的关键因素及对策。我们认为在构建分类系统的研究中增加演化时间指标,使新分类系统体现类群进化过程中的时间维度,能更全面反映类群的进化历程,促进分类系统的科学性和稳定性。
公民科学是指公众在职业科学家的引导下参与从事科学研究。大型真菌是在生活史中能够形成肉眼明显可见子实体的一类真菌的统称,具有重要的经济价值和生态功能,需要在分类学研究认识其物种多样性的基础上加以开发利用。大型真菌与公众生活息息相关,因此公众有认识这些大型真菌种类的意愿。另一方面,大型真菌物种多样性极高,仅依靠为数不多的职业分类学家难以在短期内全面认知我国大型真菌多样性并加以利用。此外,大型真菌子实体在简单预处理后便可被带到实验室进行分类学研究。综上,我们提议启动大型真菌分类学公民科学计划1.0。在该计划的框架下,公众主要负责大型真菌子实体的生境信息记录、拍照、采集、预处理和寄送。大型真菌子实体将被永久保藏于中国科学院微生物研究所菌物标本馆,并进行形态学检查和DNA分子测序。该公民科学计划预期将提升公众的科学素养,促进大型真菌分类学的发展,为该计划2.0版本的实施提供基础。
菌根真菌与全世界约97%的维管植物具有广泛的共生关系。大量研究结果显示菌根植物相比于非菌根植物对于干旱胁迫具有更高的耐受性,说明菌根真菌在植物抗旱过程中发挥着重要作用。本文对近年来国内外在菌根真菌协助植物抵御干旱作用机制方面的研究进行了归纳和总结,主要包括在干旱胁迫下菌根真菌对植物生理学特性的影响机制、菌根真菌提高植物抗旱性的分子机制以及菌根真菌对植物次生代谢途径的影响机制等3个方面。当前菌根真菌增强植物抗旱性的生理机制方面的研究较为深入,而其他两个方面的研究则相对薄弱。随着分子生物学技术的发展,菌根真菌增强植物抗旱性的分子机制和涉及的相关代谢通路将被进一步揭示。本文旨在呈现菌根真菌提高植物抗旱性机制的研究前沿,为菌根互作更深层次的理论研究以及功能菌剂的研发提供一定的理论参考。
块菌属Tuber是一类珍贵的地下生外生菌根食药用真菌,能与多种高等树木的根系形成互利共生关系,具有重要的经济和生态价值。一些种类因其地下生的子囊果具有独特的香味被认为是美食界的奢侈品而享誉全球。作为国际著名贸易真菌种类,块菌的研究在最近的二三十年里受到国内外的广泛关注。本文重点从块菌的化学成分及药理活性2个方面对近10年的研究成果进行综述,重点总结了挥发性化合物以及多糖的研究进展,并对目前研究中存在的问题和发展前景进行了讨论和展望。
桑黄是一类珍稀药用真菌的统称,多糖作为其主要的有效成分之一,具有抑肿瘤、抗氧化、抑菌、消炎、免疫调节等多种药理功效。本文就桑黄多糖的提取分离纯化、结构解析和药用价值等方面的研究进展进行了综述,旨在为深入研究其药理功效并开发成为天然食品、保健品或药品提供重要参考。
描述了无性型锈菌新种龙眼夏孢锈菌Uredo longan;对荔枝翼孢锈菌Skierka nephelii补述了冬孢子阶段并指定了附加模式;报道了中国新记录刚果盾锈菌Uredopeltis congensis;新组合了克莱门斯层锈菌Phakopsora clemensiae comb. nov.和马唐层锈菌Phakopsora digitariae comb. nov.。引证的标本采自我国台湾、广东、海南、四川等亚热带地区,均保存于中国科学院菌物标本馆（HMAS）。
土生空团菌Cenococcum geophilum是生态系统中广泛分布的外生菌根真菌,具有丰富的遗传多样性和重要的生态功能。为揭示土生空团菌的种群遗传多样性和结构,本研究对采集自中国10个森林地点的桦木科Betulaceae、壳斗科Fagaceae和松科Pinaceae植物根系219份样品高通量测序的土生空团菌ITS2序列进行分析。结果表明4 380条土生空团菌ITS2序列共划分为137个单倍型（Hap_1-Hap_137）,其中Hap_1是3科植物的优势单倍型并分布于所有地点,有48个单倍型分布于少数几个地点,但有88个单倍型仅分布于单个地点。非参数（Kruskal-Wallis）检验结果表明地点对土生空团菌单倍型的丰度和多样性具有显著影响,而宿主植物科对其无显著影响。分子方差分析（AMOVA）结果显示土生空团菌在10个地理种群间和3个植物科种群间的遗传分化均不明显,而遗传分化主要来自于种群内的个体差异。基于K-2P遗传距离的邻接法（NJ）树显示10个地理种群可以划分为3支,壳斗科土生空团菌种群的遗传距离比桦木科和松科远。土生空团菌单倍型组成在不同地点间和不同植物科间均有明显差异,有些土生空团菌单倍型具有地点和植物科的偏好性。研究结果为进一步揭示土生空团菌遗传多样性的生态功能提供科学依据。
苹果为我国主要栽培水果,苹果产业在我国农业生产中占有重要地位。病原菌物是苹果病害的主要病原物,对我国苹果产量和品质造成严重损害。国际上病原菌物为苹果主要病原类型,其数量占苹果病原物的93.4%。我国植物病理学家和菌物学家对苹果病害的病原学进行了长期研究,描述与记载了大量国外已报道的病原真菌和病原卵菌,也描述了一些国外尚未记载的病原菌。随着菌物分类研究的深入、分类系统及菌物命名规则变化等,许多病害的病原名称发生了较大变化,对名称的使用造成了诸多不便,影响了苹果病害相关知识的交流。本文汇总了我国已经描述的苹果菌物病害的病原种类,其中病原真菌149种,病原卵菌6种,病原菌物占苹果病原物种类的90.6%。依据最新分类系统、菌物命名法规和汉语名称规则,对相关病原菌物的拉丁学名、中文名称以及病害汉语名称等进行了整理和修订。该项工作有利于相关植物病理学研究者、植保工作者、园艺工作者、管理人员及基层推广工作者对苹果病原菌物名称的检索和规范使用,促进学术交流和科学普及等。
忍冬桑黄和蛹虫草两种药用真菌均可产活性多糖,共发酵模式是产生新化合物或提高化合物含量或药效的潜在方式。本研究尝试用忍冬桑黄和蛹虫草共发酵联产真菌多糖,并对其共发酵所得的菌丝体多糖开展抗氧化活性试验。结果表明,当忍冬桑黄和蛹虫草预先分别发酵3d和1d后再同时接种共发酵,两菌可以较好地进行共生长,菌体总量和总多糖得率显著高于两菌单独进行发酵时的相应量。进一步对适宜两菌共发酵的培养基进行了优化,获得适宜两菌共发酵高产多糖的培养基组成为：可溶性淀粉30g/L、牛肉粉12g/L、磷酸氢二钾和硫酸镁各1.5g/L。共发酵菌丝体中多糖和黄酮含量均高于两菌单个菌体中的相应含量,但三萜含量和桑黄菌体中的三萜含量没有显著差异。抗氧化活性试验表明,共发酵菌体多糖、忍冬桑黄菌体多糖和蛹虫草菌体多糖对DPPH·自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基均具有清除作用,其中共发酵菌体多糖对3种自由基的清除作用显著强于两菌单个菌体多糖的清除效果。本研究表明忍冬桑黄和蛹虫草共发酵联产真菌多糖具有可行性。
