廣義膨痂銹菌屬(Pucciniastrum s.l.)主要引起冷杉屬(Abies)、鐵杉屬(Tsuga)、云杉屬(Picea)、株木屬(Cornus)、板栗屬(Castanea)等林木銹病,嚴(yán)重危害10年生以下幼苗,導(dǎo)致樹木生長勢下降,同時引起大量草本植物的銹病,降低經(jīng)濟(jì)植物的價值。膨痂銹菌屬(Pucciniastrum)已記載26個種,蓋痂銹菌屬(Thekopsora)16個種,其中18種膨痂銹菌和9種蓋痂銹菌在國內(nèi)有記載。然而,對冬孢子堆的著生位置作為區(qū)分膨痂銹菌屬與蓋痂銹菌屬的依據(jù)存在較大分歧。同時,其種問分類主要依據(jù)夏孢子堆口緣細(xì)胞形態(tài)、冬孢子階段的寄主范圍進(jìn)行劃分,缺乏有效的形態(tài)學(xué)分類依據(jù)。因此,需要通過形態(tài)學(xué)與分子系統(tǒng)學(xué)的方法來明確膨痂銹菌屬及其近緣屬的系統(tǒng)分類學(xué)關(guān)系,建立可靠的分類系統(tǒng)。本研究對407份膨痂銹菌屬和蓋痂銹菌屬的標(biāo)本,利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡對夏孢子和冬孢子階段的形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行了觀察,并利用28S rRNA、ITS rRNA和EF-1α片段對不同寄主上的膨痂銹菌和蓋痂銹菌進(jìn)行了分子系統(tǒng)學(xué)分析,比較了形態(tài)學(xué)特征與分子系統(tǒng)發(fā)育之間的相關(guān)性,主要結(jié)果如下：1.明確了膨痂銹菌屬及其近緣屬蓋痂銹菌屬之間的分類關(guān)系,將其合并為廣義膨痂銹菌屬。分子系統(tǒng)發(fā)育與形態(tài)學(xué)相結(jié)合分析發(fā)現(xiàn)分子類群與銹菌的夏孢子堆口緣細(xì)胞類型具有對應(yīng)關(guān)系,而冬孢子堆著生位置與分子系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果顯示出冬孢子堆著生于寄主表皮細(xì)胞中和寄主表皮細(xì)胞下的特征不足以將膨痂銹菌屬和蓋痂銹菌屬區(qū)分為獨立的屬,建議合并為廣義膨痂銹菌屬。2.確定了可用于廣義膨痂銹菌屬種的水平上的形態(tài)學(xué)分類依據(jù),完善了膨痂銹菌屬分類系統(tǒng),并對已觀察的34個種進(jìn)行了形態(tài)學(xué)描述。對不同寄主上的膨痂銹菌根據(jù)其夏孢子堆口緣細(xì)胞的形態(tài)分為4個類型,其中,類型Ⅰ口緣細(xì)胞發(fā)達(dá)且表面具刺,類型Ⅱ口緣細(xì)胞發(fā)達(dá)且表面粗糙具疣凸,類型Ⅲ口緣細(xì)胞發(fā)達(dá)且表面光滑或略有皺縮,類型Ⅳ無明顯分化的口緣細(xì)胞,且系統(tǒng)發(fā)育分析顯示該4個類群具有不同的進(jìn)化距離。因此,夏孢子堆口緣細(xì)胞特征可作為膨痂銹菌屬的主要形態(tài)學(xué)分類依據(jù)。此外,冬孢子堆著生位置可分為表皮細(xì)胞下和表皮細(xì)胞中生兩種類型,且這兩種類型與系統(tǒng)發(fā)育分析中每個大分支中的亞類群具有對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)冬孢子的形狀及排列方式,可分為Ⅰ冬孢子近球形,具有縱隔膜,且排列較疏松,Ⅱ冬孢子長柱狀,密集排列成柵欄狀兩種類型。夏孢子芽孔的分布方式具有極生(Bizonate)、散生(Scattered)、赤道生(Equatored)三種類型。夏孢子表面光滑區(qū)根據(jù)其出現(xiàn)頻率以及位置、面積大小,可分為4種不同的類型,而夏孢子表面紋飾特征(疣凸或刺、刺長和刺間距)、不能作為膨痂銹菌種間分類的主要依據(jù),但可作為種水平上的輔助形態(tài)學(xué)依據(jù)。3.記述了34個膨痂銹菌種的夏孢子階段形態(tài)特征、寄主范圍,以及其中部分種的冬孢子階段形態(tài)特征,明確了我國膨痂銹菌屬的種類及地理分布。目前我國共包括分別寄生在21個屬寄主植物上的23個膨痂銹菌,主要分布與我國西部以及東北地區(qū)。其中,Pucciniastrum agrimoniae廣泛分布于我國各地區(qū)；P. hikosanense和P. actinidae僅分布于臺灣地區(qū); P. brachybotrydis、P.fagi、P. hydrangea-petoolaris、P. lanpingensis、 P. ostryae和P. pyrolae僅在吉林、湖北、四川、云南、甘肅等省有分布。4.發(fā)現(xiàn)并描述了3個膨痂銹菌屬新種。寄生在鐵木(Ostrya japonica)上的鐵木膨痂銹(P. ostryae),分布于甘肅南部,以及株木(Cornus)上的品行膨痂銹(P. triangula)和蘭坪膨痂銹(P. lanpingensis),前者分布于我國云南、甘肅、西藏、四川和陜西,后者僅分布于云南省。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S763.1
【部分圖文】：

?１９０８；?Ｈｉｒａｔｓｕｋａ，?１９２６；?Ｃｕｍｍｉｎｓ?ａｎｄ?Ｈｉｒａｔｓｕｋａ，?１９８３）。正是由于這幾個屬的??形態(tài)差異微小，從屬的建立至今，其分類地位一直圍繞著是否以冬孢子堆著生位置作??為分屬的形態(tài)依據(jù)而存在爭議（圖１－１．）。Ｓａｔｏ?ｅｔ?ａｌ．?（１９９３）遵循Ｈｉｒａｔｓｕｋａ?（１９５８）??的觀點，根據(jù)冬孢子堆在寄主表皮細(xì)胞下或表皮細(xì)胞中形成為特征，將膨挪誘菌屬、??蓋痂銹菌屬和蓮＿銹菌屬作為獨立的屬，并根據(jù)不同的銹孢子堆類型（Ｕｒｅｄｏ－ｔｙｐｅ）??和生活史類型，以Ｎ．?ｖａｃｃｉｎａ?（Ｗｉｎｔ．）?Ｓａｔｏ，?Ｋａｔｓｕｙａ?ｅｔ?Ｙ．?Ｈｉｒａｔｓｕｋａ為模式種建立了直繡??菌屬?ｉ＾Ｎａｏｈｉｄｅｍｙｃｅｓ?Ｓ．?Ｓａｔｏ，?Ｋａｔｓｕｙａ?ａｎｄ?Ｙ．?Ｈｉｒａｔｓ．）。Ｃｕｍｍｉｎｓ?和?Ｈｉｒａｔｓｕｋａ?（２００３）??在“銹菌屬圖冊”修訂再版時，重新將其在上一版中合并為廣義膨痂銹菌屬的膨痂銹??３??

階段形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)它們的夏孢子堆均生于寄主表皮細(xì)胞下，具有包被細(xì)胞，并且??端孔口處具有不同分化程度和表面結(jié)構(gòu)的口緣細(xì)胞。??根據(jù)觀察口緣細(xì)胞可分為以下４種類型（圖３－１；表３－１）：??

Ｆｉｇ．?３－６?Ｓｍｏｏｔｈ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｕｒｅｄｉｎｉｏｓｐｏｒｅｓ．?Ａ－Ｂ；?Ｏｎ?Ａｃｅｒ?｛Ｐ．?ａｃｅｒｉｓ），?Ｃ－Ｄ：?Ｏｎ?Ｃａｓｔａｎｅａ．?Ｅ：?Ｏｎ?Ｃｉｒｅａｅａ．?Ｆ：??Ｏｎ?Ｅｐｉｌｏｂｉｕｍ．?Ｇ：?Ｏｎ?Ａｃｅｒ?｛Ｐ．?ｈｉｋｏｓａｎｅｎｓｅ）．?Ｈ：?Ｏｎ?Ｐｙｒｏｌａ．?Ｉ：?Ｏｎ?Ｇｉｉｌｈｉｍ?｛Ｔ?ｇｕｔｔａｔａ）．?Ｊ：?Ｏｎ?Ｐｒｉｍｕｓ?｛Ｔ．??ａｒｅｏｌａｔａ）．?Ｋ；?Ｏｎ?Ａｒｃｔｏｓｔａｐｈｙｌｏｓ．?（Ｂａｒｓ：?Ａ，?Ｃ，?Ｆ，?Ｇ－Ｉ，?Ｋ?１０?｜ｉｍ；?Ｂ，?Ｄ－Ｅ，?Ｊ?２０?｜ｉｍ）??（２）夏孢子表面刺長和刺間距??對供試的３０個屬寄主植物上的這一特征進(jìn)行了測量和統(tǒng)計，結(jié)果顯示，大部分??寄主上夏孢子的剌長為０．８－１．２?｜．ｉｍ，寄生在Ｈｙｄｒａｎｇｅａ屬植物上繡菌的夏抱子表面的??刺長明顯長于其他寄主上的夏孢子，平均刺長為１．６０?ｉｒｎｉ，并且剌較尖，而寄生在」ｃｃ，ｒ??ｔｒｕｎｃａｔｕｍ，如／／ｍ＇ｔＺ／ａ和上的銹菌夏孢子表面剌較短，平均刺長約為０．７?（ｘｍ??左右，只有供ａ上夏孢子刺的一半，而且其中和Ｃａ伽敵ｆ上夏??抱子的刺較純圓（圖３－７，表３－５）。??
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本文編號：2849451