1 貴州大學生命科學學院/農業生物工程研究院 山地植物資源保護與種質創新教育部重點實驗室

2 貴州農業職業學院近日，貴州大學江龍老師研究團隊報道了在貴州省清鎮市紅楓湖周邊辣椒根際土壤中發現的一種叢枝菌根真菌新種——紅楓湖齒盾囊霉 Dentiscutata hongfenghuana。該研究通過形態學鑒定與分子系統發育分析相結合，明確了該真菌在齒盾囊霉屬內的分類地位，為我國AM真菌多樣性研究增添了新資料。

叢枝菌根真菌能與絕大多數陸地植物根系形成互惠共生體，在協助植物吸收養分、增強抗逆性及維持生態系統功能方面起著關鍵作用。齒盾囊霉屬隸屬于巨孢囊霉科，目前全球僅報道8個物種，其物種多樣性仍有待深入發掘。

研究團隊從紅楓湖周邊辣椒地的根際土壤中分離獲得真菌孢子，通過濕篩傾析-蔗糖離心法富集，并利用白三葉草成功建立了單孢源純培養體系。綜合形態學觀察與分子生物學手段，對目標菌株進行了系統鑒定。形態學分析在光學顯微鏡下詳細觀測了孢子的宏觀形態、壁層結構、發芽盾特征及在Melzer’s試劑中的化學反應。分子系統發育分析則通過巢式PCR擴增了SSU-ITS-LSU核糖體DNA片段，并利用最大似然法和貝葉斯法構建了系統發育樹。

研究結果顯示，該新種孢子單生于土壤，無色透明，呈白色至淺黃綠色，大小為185–191 × 298–460 μm。其孢子壁結構復雜，由外壁層（3層）、中壁層（2層）和內壁層（3層）共8層構成。其中，外壁層在Melzer’s試劑中呈鐵銹色至紅黑色，內壁層則被染成淺粉色至深紫紅色，這一顯色反應具有重要的分類鑒別意義。發芽盾淺黃色至黃棕色，具3–8個裂片。系統發育分析進一步證實，該物種序列在齒盾囊霉屬內形成一個獨立且高支持率的進化支，與已知物種明顯區分。

基于SSU-ITS-LSU序列構建的貝葉斯系統發育樹   ML樹的拓撲結構與貝葉斯分析結果相似，本圖以貝葉斯拓撲結構展示；該系統發育樹以副冠斗管囊霉Funneliformis coronatum為外群；加粗標注為本研究分離的菌株；核苷酸替代率0.05

通過與相近物種（如圓齒盾囊霉、異配齒盾囊霉和草原齒盾囊霉）的對比，紅楓湖齒盾囊霉在孢子顏色、壁層數量以及Melzer’s試劑染色反應上均存在穩定差異。結合形態與分子證據，研究團隊確認其為齒盾囊霉屬的一個新物種。該物種的菌根結構經染色后可觀察到典型的泡囊與叢枝。

紅楓湖齒盾囊霉形態特征   A–C：完整的孢子；D：水中破碎的孢子，顯示孢子壁層(OW和GW)，產孢細胞(Sc)及“菌絲釘”結構(peg)；E, F：Melzer’s試劑中孢子壁層(OW+GW)和產孢細胞結構(Sc)，整個孢子反應呈紫紅色；G：Melzer’s試劑中孢子壁層結構(OW+MW+IW)以及發芽盾室(gs)，IW層被染成淺粉色；H：產孢細胞壁層結構(ScWL1-3)及“菌絲釘”結構(peg)；I：Melzer’s試劑中孢子壁層(OW+GW)和產孢細胞結構(Sc)，發芽盾室上的初始萌發孔(gh)被大褶皺(f)分隔成多個小隔室，每個隔室有一個規律排列的胚芽管起始點(gti)

紅楓湖齒盾囊霉菌根結構   A：菌根結構；B：菌絲(Hyphae)和泡囊(Vecicle)結構；C：叢枝結構

紅楓湖齒盾囊霉   新種

Dentiscutata hongfenghuana W.W. Shi & L. Jiang sp. nov.

Fungal Names: FN 572880

Etymology: hongfenghuana, refers to the Hongfeng Lake area of Qingzhen City, Guizhou Province, where the new species was first discovered.

Holotype: China. Guizhou Province: Hongfeng lake of Qingzhen City (106°22?34?E, 26°29?03?N, 1 250 m above sea level), December 2024, Shi et al. Holotype, Fungarium of Institute of Microbiology, CAS, voucher HMAS 354079.

Description: Sporocarp unknown; spores single in the soil, formed at the tips of yellow sporogenous hyphae, commonly spherical and irregular in shape, 185–191 × 298–460 μm, colorless and transparent, white to light yellow-green, and turn darker and brownish with age. Contents dense, appearing as transparent oil droplets, gradually turning yellow as mature.

此項研究不僅描述并命名了一個新的叢枝菌根真菌物種，也展示了整合傳統形態學與現代分子系統學在真菌分類鑒定中的有效性。紅楓湖齒盾囊霉的發現，豐富了我國西南喀斯特地區AM真菌的資源名錄，為其后續的生態功能探索與潛在農用價值評估奠定了基礎。