免费文献传递   相关文献

Review on the Systemic Taxonomy of Genus Botryosphae ria

葡萄座腔菌属(B otryosphaeria)系统分类评述



全 文 :林业科学研究 2007, 20 (3) : 415~422
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2007) 0320415208
葡萄座腔菌属 (B otryosphaeria)系统分类评述
赵嘉平 , 梁 军 , 吕 全 , 张星耀 3
(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 ,国家林业局森林保护学重点实验室 ,北京 100091)
摘要 :本文系统论述了葡萄座腔菌 (B otryosphaeria Ces. & De Not. )及其无性型的系统分类现状。首先概述了 B otry2
osphaeria真菌模式种的建立及无性型分类的演化过程 ,主要介绍了 B otryosphaeria真菌系统分类的一个重要观点 :即
B otryosphaeria代表了两个不同的系统发育单元的集合 ,其无性阶段可能分别对应于色二孢属 (D iplodia)和壳梭孢属
( Fusicoccum )。同时介绍了真菌多无性型 (p leoanamorphy)、同等无性型 ( synanamorphs)概念和 Fusicoccum 真菌座腔
壳砖隔孢属 (D ichom era)同等无性型的主要特征。分析了一些重要有性型种 ,如茶藨子葡萄座腔菌 (B. dothidea) ,
多主葡萄座腔菌 (B. ribis) ,贝伦格葡萄座腔菌 (B. berengeriana) , B. parva, B. lu tea等之间的系统分类关系 ,介绍了
近年发现的 20多个有性与无性型新种。其次介绍了主要的分子系统学研究方法并分析了其在 B otryosphaeria真菌
系统分类中的应用状况。最后通过分析与国外研究水平的差距 ,讨论了今后我国重点研究的方向。
关键词 :葡萄座腔菌属 ;色二孢属 ;壳梭孢属
中图分类号 : S718. 81 文献标识码 : A
收稿日期 : 2006205208
基金项目 : 国家自然基金项目 (30271084)资助
作者简介 : 赵嘉平 (1970—) ,男 ,陕西富平人 ,讲师 ,博士生 ,主林从事真菌系统发育及植物病理学研究.3 通讯作者.
Rev iew on the System ic Taxonom y of Genus B otryosphaeria
ZHAO J ia2ping, L IANG Jun, LU Quan, ZHANG X ing2yao
(Research Institute of Forestry Ecology, Environment and Protection, CAF; Key Laboratory of Forestry
Protection, State Forestry Adm inistration, Beijing 100091, China)
Abstract: The paper reviewed the taxonom ic status of genusB otryosphaeria, surveyed the most important anamorphic
genera names which associated with genus B otryosphaeria, it was found that the D iplod ia spp. and Fusicoccum spp.
were the anamorphic fungi and D ichom era were the synanamorphic fungi of Fusicoccum. The phylogenetic relation2
ship among some fungi, such as B. doth idea, B. ribis, B. berengeriana, B. parva, B. lu tea, and other comp lex
fungi was also introduced. This paper also listed more than 20 new anamorphic and telemorphic specieswhich repor2
ted in recently years. Some available taxonom ic methods used in B otryosphaeria phylogenic analysis were reported.
Finally, by comparing the fungal study status in China and in the world, the aim s and highlights of B otryosphaeria
taxonomy were indicated.
Key words:B otryosphaeria; D iplod ia; Fusicoccum
葡萄座腔菌属 (B otryosphaeria Ces. & De Not. )
是重要的植物病原真菌 ,其种类繁多 ,寄主类型多
样 ,病理特征差异较大。传统的真菌分类学研究主
要依赖于有性型、无性型的形态学、培养学特征以及
病理特征、寄主类型等。但是 B otryosphaeria属真菌
可用于分类鉴定的有性形态特征较少、并且其形态
特征之间的差异较小 ,这使得本属多数真菌的分类
地位自发现以来就存在很多争议 ,真菌名称及分类
林  业  科  学  研  究 第 20卷
地位多次变更。更为重要的是 , B otryosphaeria属的
有性型在实验室、自然界都难以得到 ,其分类主要依
据无性型形态学及培养学特征。而以前分类所依据
的无性型形态特征却存在极大的分化与不确定性 ,
历史上曾有 18个无性型名称与 B otryosphaeria属相
联系。由于 B otryosphaeria属真菌的有性型与无性
型缺乏严格的一对一的对应关系 ,因而 B otryospha2
eria属系统分类一直存在较大的争议。
由 B otryosphaeria及其相关无性型真菌引起的
病害广泛分布于世界各地 ,造成生态林木及经济林
木生产的毁灭性后果 ,如 B otryosphaeria真菌在美国
加利福尼亚的阿月浑子 ( P istacia vera L. ) ,澳大利亚
及南非的桉树 ( Euca lypts spp. )、橡树 (Q uercus spp. )
等 ,欧洲的葡萄 (V itis spp. )、杨树 ( Populus spp. )以
及中国、欧洲、北美的杨树、松树 ( P inus spp. ) ,中国、
日本的苹果 (M alus spp. )等多种树木上造成的溃
疡、枯梢类病害已经成了制约这些林木生产的首要
因素 [ 1~6 ]。吴小芹等 [ 7 ]从病理学出发论述了引起树
木溃疡病、枝枯病或者花果枯萎腐烂的 18个 B otryo2
sphaeria有性型种类 ,但是没有说明无性型及与有性
型的关系 ,而且其中多种有性型种类并没有得到普
遍的承认。王金利等 [ 8 ]对茶藨子葡萄座腔菌 (B.
doth idea)的七叶树壳梭孢 ( Fusicoccum aescu li Corda)
和聚生小穴壳菌 (D oth iorella g regaria Sacc. )的关系
以及 B. doth idea和多主葡萄座腔菌 (B. ribis)的关
系进行了说明。总的来说 ,我国对该属真菌所致病
害的病理学、流行学以及防治策略等方面均有深入
研究 [ 1, 4, 7, 8 ] ,而系统分类学研究则相对缺乏。为此 ,
本文收集了国内外大量文献资料对 B otryosphaeria
属系统分类研究进展进行评述 ,供今后的研究者参
考 ,并讨论了今后我国应该重点研究的问题和方向。
1 B otryosphaeria属研究进展
1. 1 B otryosphaeria属的建立
Cesati和 De Notaris于 1863 年描述了 B otryo2
sphaeria Ces. & De Not. ,最初包含 12个种 ,没有提
供种的详尽形态学描述 ,同年 De Notaris又加上另外
4个种 ,其中包括贝伦格葡萄座腔菌 (B. berengeri2
ana De Not. ) ,并配有详细描述与图示。但是在 Ce2
sati和 De Notaris是否指定该属的模式种上却是说
法不一 , Crous和 Palm [ 9 ]曾经根据 Johnson在 1992
年的论述认为 Cesati和 De Notaris指定模式标本为
B. doth idea (Moug. : Fr. ) Ces. & De Not. ,但是其
后否定了原来的看法 [ 10, 11 ]。之后 ,多个研究者对本
属进行了广泛的修正 ,重新进行描述 ,并给出了检索
表 [ 11~13 ]。B. berengeriana De Not. 及松栎葡萄座腔
菌 (B. quercuum ( Schwein. ) Sacc. )曾被不同研究者
建议作为本属选模式种 [ 11 ] ,但因为其特征与原始描
述不符 , Barr[ 14 ]对这些建议予以拒绝 ,而指定 B. do2
th idea (Moug. : Fr. ) Ces. & De Not. (1863)为选模
式种 ,之后这个观点逐渐被普遍接受 [ 11, 12 ]。系统分
类学研究显示 , B. doth idea的分生孢子及其形态学
特征与修正后的 F. aescu li的描述特征相一致 [ 9 ] ,指
定了 B. doth idea的附加模式、新模式与合模式标
本 , F. aescu li被确定为 B. doth idea的无性型 [ 11~13 ]。
1. 2 B otryosphae ria真菌的无性型
自然及培养条件下 , B otryosphaeria真菌通常以
无性孢子或无性阶段出现。几乎所有情况下 ,分生
孢子都在分生孢子器里产生 ,但是无论在种间还是
在种内 ,分生孢子器的组织结构 (单腔或多腔 )以及
分生孢子的颜色、形状、分隔等方面存在很大的变
化。曾经认为的 B otryosphaeria真菌的无性型名称
有 18个 ,常见的有 :球二孢 (B otryod iplod ia ( Sacc. )
Sacc. ) ,色二孢 (D iplod ia Fr. ) ,小穴壳 (D oth iorella
Sacc. ) ,壳梭孢 ( Fusicoccum Corda) ,毛色二孢 (L asio2
d iplod ia Ellis & Everh. ) , 大茎点霉 (M acrophom a
( Sacc. ) Berl. & Vogl. ) ,大拟茎点霉 (M acrophom op2
sis Petrak. )和球壳孢 ( Sphaeropsis Sacc. )等 [ 15~18 ]。
由于界定这些真菌的形态学特征极少被详细描述 ,
很长时间内这些无性型与 B otryosphaeria的关系没
有被准确界定 ,这些多变的形式属的命名也没有为
所有的研究者所接受。
上世纪 80年代以来 , B otryosphaeria属无性型研
究相继取得了进展。 Sutton[ 19 ]将 M acrophom a归为
Sphaeropsis的同物异名。Pennycook和 Samuels[ 20 ]说
明 M acrophom opsis是 Fusicoccum 的更晚的异名 ,模式
种 M. coron illae和 F. aescu li是同物异名。Den2
man
[ 21 ]等将 L asiod iplod ia作为一个同物异名包含在
D iplod ia内。Crous[ 9 ]等证明 B otryod iplod ia的模式种
是一种子囊菌 ,因此 ,这一名词不能用于无性的腔孢
纲 (Coelomycetes)真菌。Crous等 [ 9 ]重新检查 D oth i2
orella属模式标本仁果枝枯小穴壳菌 (D. pyrenopho2
ra (Berk. ) Sacc. ) ,发现其分生孢子梗分枝分隔、全
壁芽生产孢、分生孢子单隔、褐色、光滑、有疣状斑
点 ,这些特征都支持 D oth iorella Sacc. 与 D iplod ia Fr.
是同物异名。Sutton[ 19 ]界定 Sphaeropsis无性型的特
614
第 3期 赵嘉平等 :葡萄座腔菌属 (B otryosphaeria)系统分类评述
征是无隔、无色、产分生孢子细胞向顶式增殖等 ,然
而更多研究发现这些特征代表的是 D iplod ia真菌发
育和成熟之前的一个阶段。Sphaeropsis真菌在成熟
或释放之前 ,分生孢子颜色变深并出现隔膜 ,而向顶
式增殖也同样发现于 D iplod ia菌株中 [ 21 ]。 ITS序列
数据的系统发育分析也显示 D iplod ia和 Sphaeropsis
之间的区别不明显 [ 21, 22 ]。因此 ,将 Sphaeropsis与
D iplod ia区分开来是比较困难的 ,它们可以认为是同
义词 ,习惯上使用更早一些的名称 ,即 D iplod ia[ 23 ]。
值得注意的是 Fusicoccum 与 D iplod ia之间的区
别 , D iplod ia类通常具有椭圆、宽大、厚壁、分隔及有
色的分生孢子 ; Fusicoccum 类通常具有拟纺锤型、狭
窄、薄壁、很少具有隔及有色的孢子 [ 22~24 ]。 ITS序列
数据的系统发育分析显示 Fusicoccum 和 D iplod ia有
明显的区别 [ 21, 23 ]。最近 ,多基因联合系统发育分析
表明 B otryosphaeria属代表了两个不同的系统发育
单元的集合 ,无性阶段分别对应于 D iplod ia和 Fusic2
occum 真菌 [ 11 ]。
虽然 B otryosphaeria属真菌的各种无性型的关
系已经基本澄清并且得到越来越多的研究者的承
认 ,但是随着真菌的形态学、培养学、系统发育的细
节特征的发现 ,以及更多、更适宜的多基因序列数据
的引入 ,不排除对于以上结论再进行修正的可能。
而且 ,一些研究者仍然习惯采用旧的无性型名称 ,如
D raginja Pavlic[ 25 ]等以 L asiod iplod ia无性型报道了新
种 L. gonubiensis Pavlic, Slippers &M. J. W ing f. sp.
nov. 。
1. 3 B otrysphaeria 真菌的多型性现象及 F usicoc2
cum 的 D ichom era同等无性型
多型性 (p leomorphy)指一种真菌在其生活史中
可以产生不止一种类型的孢子 [ 26 ] ,多无性型 ( Pleo2
anamorphy)是指真菌根据形态学特征刻画为两个或
两个以上的无性型 ,但是这些无性型在基因水平上
具有同一性。产生不同类型无性孢子的无性型称为
同等无性型 ( synanamorphs)。
座腔壳砖隔孢属 (D ichom era Cooke)是一个相对
较少研究的无性型 ,广泛分布于包括桉树 ( Euca lypts
spp. )在内的许多寄主植物上 [ 27 ] ,并造成多种植物
病害 , 如 : 针叶树木芽枯病 ( Conifer Buds D is2
ease) [ 28, 29 ] ,美国梧桐 (Sycam ore spp. )树皮菱形溃疡
(Bark2diamond Canker) [ 31 ] ,橡树 (Q uercus robur L. )
嫩枝枯死 ( Stem and Twig Lesions) [ 31 ] 等。典型的
D ichom era真菌具真子座型分生孢子体 ,砖格状分生
孢子 ,棕褐色 ,球形、梨形或圆柱形 ,在分隔处收缩或
否 ,壁光滑 ,基部截距状。
Butin[ 32 ]发现橡树上的 Fusicoccum、D ichom era、
皮生壳砖隔孢属 (Cam arosporium Schulz. )、D oth iorel2
la无性真菌的单孢子分离物在培养基上可以同时产
生 D ichom era型与 Fusicoccum 型分生孢子 ,但是根据
ITS序列 ,这些真菌和 B otryosphaeria真菌的 Fusicoc2
cum 无性型聚合在一起 ;而来自于橡树的 B. do2
th idea, B. parva, B. ribis和 B. austra lis等 4种真菌
在培养下可以产生 D ichom era型分生孢子。
虽然 D ichom era和 Fusicoccum 的分生孢子产生
方式相似 , Fusicoccum 分生孢子形状与砖格、拉长的
D ichom era孢子形状非常相似 ,但是 D ichom era和 Fu2
sicoccum 的孢子形状明显不同 ,始终可以相互区别 ,
并且多数情况下相互之间独立出现。因此决定保留
D ichom era作为 Fusicoccum 的同等无性型名称而不
将之作为 Fusicoccum 的同物异名 [ 33 ]。
1. 4 B otrysphaeria真菌的有性型
早期的研究中 ,尽管标本之间有着明显的相似
性 ,但当真菌出现在不同的寄主植物时 ,多数研究者
更乐于根据寄主植物去描述新的 B otryosphaeria种 ,
而不是应用已有的名称 ,正如早期的真菌学研究者
曾经做的那样 [ 34 ]。由此造成 B otrysphaeria真菌有关
的有性型名称很多 ,如 von A rx和 Muller[ 13 ]就曾经
根据有性型干标本 ,列举出了应该归于 B. quercuum
和 B. doth idea之下的大量同义种名。据不完全统
计 ,至少报道了 200个以上的不同种名 ,然而 ,现在
普遍承认的种类并不多。《真菌字典 》(第 8版 ,第 9
版 )记载为 12个种 ,分别为 : B. corticis (Demaree &
W ilcox) A rx & E. Müll. , B. doth idea (Moug. ) Ces.
& De Not. , B. m am ane D. E. Gardner, B. obtuse
( Schwein. ) Shoemaker, B. parva Pennycook & Samu2
els, B. proteae (W akef. ) Denman & Crous, B. quercu2
um ( Schwein. ) Sacc. , B. rhod ina (Berk. & M. A.
Curtis) A rx, Gen. , B. ribis Grossenb. & Dugg. , B.
stevensii Shoemaker, B. tsugae A. Funk, B. vaccin ii
( Shear) M. E. Barr[ 35, 36 ]。
1. 5 B otrysphaeria属真菌的无性型与有性型新种
B otrysphaeria属真菌是近来植物病理学与真菌
系统分类学研究的热点。2000年以来 ,有 20多个
无性型新种相继报道 ,至 2005年 ,已经明确的 B otry2
osphaeria有性型种为 23个。同时一些 B otryospha2
eria真菌种的无性型与有性型之间的对应关系也相
714
林  业  科  学  研  究 第 20卷
继确定 (见表 1、表 2)。
表 1 B otryosphaeria属真菌无性型新种
无性型 有性型 寄主植物 病害类型 地区 参考文献
F. eucalyptorum B. eucalyptorum 桉树 Eucalyptus spp. 溃疡、枯梢 南非 [ 3 ]
F. eucalypticola B. eucalypticola 桉树 Eucalyptus spp. 溃疡 新西兰、葡萄牙 [ 37 ]
F. viticlavatum 葡萄树 V itis spp. 芽枯死、枯梢、 南非、世界各地 [ 38 ]
F. vitifusiform e 褐斑病、
D. porosum 蔓枯病
L. gonubiensis 蒲桃 Syzygium spp. 溃疡、枯梢 南非 [ 25 ]
D. scrobicu la ta 松树 P inus spp. 针叶病害 北美、欧洲 [ 39 ]
F. arbuti 太平洋玛都那木 A rbutus m enziesii 溃疡 北美西部 [ 40 ]
F. m acroclavatum 桉树 Eucalyptus spp. 溃疡 东澳大利亚 [ 41 ]
D. rosula ta 镰叶罗汉松 Podocarpus falca tus,非洲杏 P runus africana 种子病害 埃塞俄比亚 [ 42 ]
F. ribis B. ribis 多种寄主 溃疡等 世界各地 [ 10 ]
表 2 B otryosphaeria属真菌有性型新种
无性型 有性型 寄主植物 主要病害类型 地区 参考文献
F. populi B. populi 杨树 Populus spp. 溃疡 葡萄牙 [ 43 ]
F. eucalyptorum B. eucalyptorum 桉树 Eucalyptus spp. 溃疡、枯梢 南非 [ 3 ]
F. luteum B. lutea 葡萄 V itis spp. 溃疡、枯梢 葡萄牙 [ 21 ]
F. protearum B. protearum 山龙眼科 Proteaceae植物 溃疡 澳大利亚、南非、葡萄牙等 [ 44 ]
D. m utila B. corticola 橡树 Q uercus spp. 枯梢、溃疡 西地中海地区 [ 45 ]
B. australis
巨杉 Sequoiadendron sp. ,贝克斯树 B anksia sp. ,
桉树 Eucalyptus sp. ,帕洛梯树 Protea sp.
澳大利亚、葡萄牙 ,
西班牙 ,意大利 ,非洲
[ 46 ]
F. eucalypticola B. eucalypticola 桉树 Eucalyptus spp. 溃疡、枯梢 南非、东澳大利亚 [ 37 ]
D. sarm entorum B. sarm entorum
O tthia quercus B. quercicola [ 11 ]
B. iberica
D othiorella. sp B. viticola [ 47 ]
1. 6 B otryosphaeria真菌主要种的系统关系
1. 6. 1 B. doth idea和 B. ribis的系统关系  B. do2
th idea和 B. ribis的系统关系长期不明 , Grossenbach2
er和 Duggar[ 34 ]首次分离并描述 B. ribis,认为明显
不同于 B. doth idea。但 von A rx等 [ 13 ]认为 B. ribis
和 B. doth idea是同物异名 , W itcher[ 48 ]等也持有同
样的观点 , 但也有作者把二者看作两个独立的
种 [ 19 ]。因二者的形态相似、测量数据重合 ,不能找
到非常明显的形态特征用以区别 ,致使学名应用比
较混乱 ,所以 Sm ith等 [ 49 ]将其称为 B. doth idea2B.
ribis复合种 (简称 D2R复合种 )。
上世纪 90年代以后 ,国内外相继有研究者尝试
从分子水平上区分 B. doth idea和 B. ribis。在对形
态特征、培养特征及病原真菌致病性研究的基础上 ,
RAPD等多种分子标记及 DNA序列测定方法应用
于真菌系统分类。结果显示葡萄座腔菌属不是一个
单系类群 , B. doth idea和 B. ribis有明显不同 ,所以
B. doth idea和 B. ribis是不同的分类学种 ,将 Fusic2 occum aescu li, F. ribis Slippers, Crous, M. J. W ingf. , sp. nov. 分别确定为 B. doth idea、B. ribis的无性型 [ 3, 23, 50, 51 ]。1. 6. 2 B. doth idea, B. ribis和 B. berengeriana的系统关系  von A rx和 Muller[ 12, 13 ]认为 B. berengeriana是 B. doth idea的异名 ,并提出 B. ribis是 B. berenge2riana De Not. 的异名 ,而 B. berengeriana是本属中的一个常见种。但 Sutton[ 19 ]认为 B. berengeriana与 B.doth idea为同物异名。小金泽 [ 52 ]认为苹果干腐菌的菌名应以 B. berengeriana 取代 B. ribis或 B. do2th idea。根据 von A rx[ 53 ]的观点 , B. doth idea这个名称应该仅仅应用在玫瑰属 ( R osa L. )的病原分离物上 ,而 B. berengeriana (包括 B. ribis)是多物种寄生的。多基因序列分析显示 B. doth idea与 B. ribis不同 , B. berengeriana可以保留作为 B. doth idea的异名 [ 11 ]。但是在这之前 , B. berengeriana这个名称除在中 国 和 日 本 之 外 的 其 它 地 区 已 经 不 常用了 [ 1, 54~56 ]。
814
第 3期 赵嘉平等 :葡萄座腔菌属 (B otryosphaeria)系统分类评述
1. 6. 3 B. lu tea, B. parva与 B. doth idea, B. ribis的
系统关系  2002年 , Phillip s等描述了新种 B. lu tea
A. J. L. Phillip s,其有性型在形态上与 B. doth idea,
B. ribis没有区别 ,但可通过培养基上产生的黄色色
素来区分 :在 15 ℃和 25 ℃下 , B. lu tea在生长初期
分泌黄色色素 ,后变为淡粉色 ,然后消失 , B. ribis则
分泌很深的黄色色素 ,然后逐渐消失 ,而 B. doth idea
不分泌黄色色素 [ 21 ]。
B. lu tea和 B. doth idea、B. pa rva的区别在于
B. lu tea在燕麦琼脂培养基上产生单腔的分生孢子
体 ,而 B. doth idea、B. parva 的分生孢子体为多
腔 [ 21 ]。Slippers等 [ 46 ]发现 ,β2tubulin和 EF12α序列
系统发育分析显示 B. ribis和 B. parva亲缘关系很
近 ,但是仍可互相区分 ;而且依据多基因分类数据认
为可以从 B. lu tea中定义出一个新种 B. austra lis
Slippers, Crous & M. J. W ingf. , sp. nov. 。
无论是分生孢子体还是子囊果 , B. pa rva都无
法与 B. doth idea相区别。B. parva分生孢子的长宽
比平均为 3. 5,而 B. doth idea为 5. 3,亦即 B. parva
的分生孢子更短、更椭圆 ;而且在燕麦琼脂培养基上
B. parva能够产生比 B. doth idea更大、更少的多腔
分生孢子体 [ 21 ]。
1. 6. 4 B. m elanops、B. quercuum、B. stevensii的系
统关系  von A rx[ 13 ]根据干标本上的有性型特征将
B. m elanops作为 B. quercuum 的异名。然而现在已
经清楚 ,这两种真菌有性型的差别非常小 ,仅仅依据
有性型特征并不足以相互区分 ,因此 ,将 B. m elan2
ops作为 B. quercuum 的异名是不足为信的 [ 57 ]。
2005年 , Phillip s和 Pennycook[ 57 ]重新确定 B.
m elanops是一个独立的种 ,并且指定一个在 PDA上
的培养物作为新模式种。B. m elanops的显著特征
是具长纺锤状分生孢子 ,达 50μm ,产分生孢子细胞
窄、长 ,环痕不明显 ,产分生孢子细胞之间散布大量
丝状、分枝状侧丝。
B. quercuum 和 B. stevensii可以根据分生孢子
形态区分 ,分生孢子长宽比 1. 5为 B. quercuum , 2. 3
为 B. stevensii。然而 B. stevensii的一些菌株具有近
圆形的分生孢子 ,与此相应 , Zhou和 Stanosz发现一
些鉴定为 B. stevensii的菌株却与 B. quercuum 聚类
在一起 [ 24 ] ,依据多基因分类数据 , Slippers等 [ 46 ]也发
现 B. stevensii这个名字可能应用于不止一个分类
种。因此 ,预期 B. stevensii将是以后 B otryosphaeria
真菌系统分类的一个重点。
2 B otryosphaeria属真菌系统分类研究
方法
  B otryosphaeria真菌形态学鉴定的主要依据是无
性型的形态学特征 ,如分生孢子与分生孢子体特征、
分生孢子产生方式以及有性孢子、有性孢子器特征 ,
不同条件下的培养与生长特征 [ 11, 20, 22, 58 ] ,生长速度、
色素分泌等有时也是分种鉴定的有用特征 [ 11, 20, 21 ] ,
而真菌的生态地理特征、寄主类型、病原真菌的致病
力等特征是分类鉴定辅助依据。
虽然形态学特征和培养特征为真菌分类鉴定提
供了基础依据 ,但是对于很多 B otryosphaeria真菌来
说 ,仅仅依据这些特征并不足以对真菌做出符合其
发育的系统分类。B otryosphaeria属真菌的系统分类
需要引入其他更为有效、稳定的技术手段和方法。
RAPD , MP2PCR, ISSR, SSR, RFLP等显性与共显性
的分子标记可以区分真菌的不同分类单元 [ 24, 59, 60 ] ,
而氨基酸序列分析和核苷酸序列分析则可以提供更
为精确有用的分类信息。 rDNA的 ITS序列分析可
以用于单纯形态学特征不能完成的真菌种属的鉴
定 [ 10, 11, 61~64 ]。但是 DNA单一保守区域序列分析有
时并不能提供足够的有用信息 ,这使得 ITS数据通
常不能有效判别紧密相关种或者模糊种之间的界
线 ,即这种单一基因序列分析的方法并不允许区分
紧密相关的分类单元 [ 65 ]。采用同时引入多个不同
的 DNA保守性区域或基因进行系统发育分析 ,不仅
可以解决这个问题 ,而且可以平衡不同基因之间由
于进化速率不同而导致的与系统分类结果之间的
偏差 [ 66 ]。
真菌多基因分类常用的基因或基因区域有 : rD2
NA的保守区域 (包括 ITS、SSU、LSU、18S rDNA、28S
rDNA基因等 )、β2微管蛋白 (β2tubulin)、几丁质合酶
( chitin synthase)、延伸因子 21a ( EF21a)、α2肌动蛋
白 (α2actin)、钙调蛋白 ( calmodulin)等。基于以上基
因或者基因区域的多基因分类的方法已经应用于
B otryosphaeria真菌的分类研究 [ 10, 11, 39 ]。准确地说 ,
B otryosphaeria真菌的系统分类研究之所以在自 1990
年以后迅速取得很大的进展 ,这与以上分子生物学
技术在分类学中的应用是紧密相关的 ,无论是无性
型 (同等无性型 )之间 ,无性型与有性型之间 ,还是
有性型之间系统关系的确定 ,都是分子生物学数据
与形态学、培养学特征联合分析的结果。
914
林  业  科  学  研  究 第 20卷
3 讨论
我国对于 B otryosphaeria真菌所致的树木病害
(杨树溃疡病、松树枯梢病、苹果和梨轮纹病、干腐病
以及桃树流胶病等 )进行了广泛深入的研究 ,而 B ot2
ryosphaeria的系统分类研究较少。黄春燕等 [ 67 ]确定
苹果轮纹病病菌 B. berengeriana种内存在的遗传分
化现象 ,张星耀等 [ 68~70 ]确认 28SrDNA2RFLP无法区
分葡萄座腔菌属内种的差异 ,只能鉴定到属 ,利用
DNA分子标记发现 B. doth idea种内存在分化 ,推论
B. doth idea可能是由不同的分类学种构成的复合类
群。王金利等 [ 51 ]从形态学上证明 B. doth idea与 B.
ribis不同 ,树木溃疡病菌的无性型应该是 F. aescu li
而不是 D. gregaria。虽然分子标记方法可以显示不
同分类单元内的遗传差异 ,但是种的最终确定还是
要利用更为精确的 DNA序列数据。因此现阶段我
国的 B otryosphaeria真菌分类研究要引入多基因序
列分析的方法 ,将其结果和 DNA数据库中的序列相
比较 ,以明确我国 B. doth idea以及 B. berengeriana
种内分化的程度。借助分子生物学技术明确在我国
主要的真菌无性型 D oth iorella、Fusicoccum、D iplod ia、
S phaeropsis等之间的关系以及主要有性型之间的关
系。其次 ,近年来报道的 B otryosphaeria新种很多 ,
而我国拥有非常丰富的生物资源及多样化的气候与
地理类型 ,适应于多样化的环境状况 , B otryosphaeria
真菌可能具有更为广泛的分布与遗传差异 ,但是这
方面的研究却一直缺乏 ,因此 ,应该加强对于我国
B otryosphaeria真菌资源的系统研究 ,发现可能的分
类学新种或新的分布 ,彻底了解 B otryosphaeria的遗
传分化和地理分化 ,其结果必将为各种溃疡、枝枯类
树木病害基于病原的病理、流行及控制技术研究提
供坚实的基础。
参考文献 :
[ 1 ] 陈策. 苹果果实轮纹病研究进展 [ J ]. 植物病理学报 , 1999, 29
(3) : 193~198
[ 2 ] Sm ith H, W ingfield M J, de W et J, et a l. Genotyp ic diversity of
Sphaeropsis sapinea from South Africa and Northern Sumatra [ J ].
Plant D is, 2000, 84: 139~142
[ 3 ] Sm ith H, Crous P W , W ingfield M J, et al. B otryosphaeria eucalyp2
torum sp. nov. , a new species in the B. dothidea2comp lex on Euca2
lyptus in South Africa [ J ]. Mycologia, 2001, 93 (2) : 277~285
[ 4 ] 张星耀 ,骆有庆. 中国重大生物灾害 [M ]. 北京. 中国林业出版
社 , 2003
[ 5 ] Ma Z, M ichailides T J. Characterization of B otryosphaeria doth idea i2
solates collected from p istachio and other p lant hosts in California
[ J ]. Phytopathology, 2002, 92: 519~526
[ 6 ] Phillip s A J L. B otryosphaeria species associated with diseases of
grapevines in Portugal [ J ]. Phytopathologia Mediterranea, 2002,
41: 3~18
[ 7 ] 吴小芹 ,何月秋 ,刘忠华. 葡萄座腔菌属所致树木溃疡病发生与
研究进展 [ J ]. 南京林业大学学报 , 2001, 25 (1) : 61~66
[ 8 ] 王金利 ,秦国夫 ,贺伟 ,等. 葡萄座腔菌属及其相关真菌的系统学
研究进展 [ J ]. 中国森林病虫 , 2003, (3) : 32~36
[ 9 ] Crous P W , Palm M E. Reassessment of the B otryosphaeria anamor2
ph genera Fusicoccum , D oth iorella and B otryodiplodia [ J ]. Sydowia,
1999, 51: 167~175
[ 10 ] Slippers B, Crous P W , Denman S, et al. Combined multip le gene
genealogies and phenotyp ic characters differentiate several species
p reviously identified as B otryosphaeria doth idea [ J ]. Mycologia,
2004, 96 (1) : 83~101
[ 11 ] Phillip s A J L, A lves A, Correia A, et al. Two new species of B ot2
ryosphaeria with brown, 12sep tate ascospores and D othiorella ana2
morphs [ J ]. Mycologia, 2005, 97 (2) : 513~529
[ 12 ] A rx J A von, Müller E. A re2evaluation of the bitunicate ascomyce2
tes with keys to fam ilies and genera [ J ]. Studies in Mycology,
1975, 9: 1~159
[ 13 ] A rx J A von, Müller E. D ie Gattungen der amerosporen Pyrenomy2
ceten [ J ]. Beitrage zur Kryp togamenflora der Schweiz, 1954, 11
(1) : 1~434
[ 14 ] BarrM E. Prelim inary studies on the D othideales in temperate north
America [M ]. Contributions from the University of M ichigan Her2
barium, 1972, 9: 523~638
[ 15 ] B rown E A, B ritton K O. B otryosphaeria D iseases of app le and
peach in the southeastern United States [ J ]. Plant D isease, 1986,
70: 480~484
[ 16 ] FarrD F, B ills G F, Chamuris G P, et al. Fungi on p lants and p lant
p roducts in the United States [M ]. M innesota: APS Press, 1989
[ 17 ] Sinclair W A. , Lyon H H, Johnson W T. D iseases of trees and
shrubs[M ]. Cornell University Press. Ithaca, N. Y. , 1987
[ 18 ] Sivanesan A. The B itunicate A scom ycetes and their anamorphs
[M ]. J Cramer, 1984
[ 19 ] Sutton B C. The Coelom ycetes [M ]. Kew, UK: Commonwealth.
Mycological Institute, 1980
[ 20 ] Pennycook S R, Samuels G J. B otryosphaeria and Fusicoccum spe2
cies associated with ripe fruit rot of A ctin idia deliciosa ( kiwifruit) in
New Zealand [ J ]. Mycotaxon, 1985, 24: 445~458
[ 21 ] Phillip s A J L, Fonseca F, Povoa V, et al. A reassessment of the
anamorphic fungus Fusicoccum luteum and descrip tion of its teleo2
morph B otryosphaeria lu tea sp. nov. [ J ]. Sydowia, 2002, 54: 59
~77
[ 22 ] Denman S, Crous P W , Taylor J W , et al. An overview of the taxo2
nom ic history of B otryosphaeria, and a re2evluation of its anamorphs
based on morphology and ITS rDNA phylogeny [ J ]. Studies in My2
cology, 2000, 45: 129~140
[ 23 ] Jacobs K A, Rehner S A. Comparison of cultural and morphological
characters and ITS sequences in anamorphs of B otryosphaeria spe2
024
第 3期 赵嘉平等 :葡萄座腔菌属 (B otryosphaeria)系统分类评述
cies and related taxa [ J ]. Mycologia, 1998, 90: 601~610
[ 24 ] Zhou S, Stanosz G R. Relationship s among B otryosphaeria species
and associated anamorphic fungi inferred from the analysis of ITS
and 5. 8S rDNA sequences [ J ]. Mycologia, 2001, 93: 516~527
[ 25 ] Pavlic D, Slippers B, Coutinho T A, et al. Lasiodiplodia
gonubiensis sp. nov. , a new B otryosphaeria anamorph from native
Syzygium cordatum in South Africa [ J ]. Studies in Mycology,
2004, 50: 313~322
[ 26 ] Sugiyama J. Pleomorphic Fungi: The D iversity and Its Taxonom ic
Imp lications [M ]. Elsevier, Amersterdam, The Netherlands, 1987
[ 27 ] Yuan Z Q, W ardlaw T, Mohammed C. A new species of D ichom era
(M itosporic fungus) described on eucalyp t leaves from Tasmania,
Australia [ J ]. Nova Hedwigia, 2000, 70: 139~142
[ 28 ] Funk A, Sutton B C. A disease of conifer buds in western Canada
associated with D ichom era gemm icola n. sp. [ J ]. Canadian Journal
of Botany, 1972, 50: 1 513~1 518
[ 29 ] Yuan Z Q, W ang X W. A taxonom ic study on fungi associated with
sp ruce bud blight in China[ J ]. Mycotaxon, 1995, 53: 371~376
[ 30 ] Bevercombe G P, Rayner A D M. D ichom era saubinetii and bark2
diamond canker formation in Sycam ore [ J ]. Transactions of the
B ritish Mycological Society, 1978, 71: 505~507
[ 31 ] Sieber T N, Kowalski T, Holdenrieder O. Fungal assemblages in
stem and twig lesions of Q uercus robur in Switzerland [ J ]. Mycol
Res, 1995, 99: 534~538
[ 32 ] Butin H. Morphological adap tation and spore p leomorphism in the
form comp lex D ichom era2Cam arosporium and Fusicoccum 2D othiorel2
la [ J ]. Sydowia, 1993, 45: 161~166
[ 33 ] Barber P A, Burgess T J, Hardy G E St J, et a l. B otryosphaeria
species from Eucalyptus in Australia are p leoanamorphic, p roducing
D ichom era synanamorphs in culture [ J ]. Mycol Res, 2005, 109
(12) : 1 347~1 363
[ 34 ] Grossenbacher J G, Duggar B M. A contribution to the life2history,
parasitism and biology of B otryosphaeria ribis [ J ]. New York Agri2
cultural Experimental Station Technical Bulletin, 1911, 18: 115~
190
[ 35 ] Hawksworth D L, Kirk P M, Sutton B C, et a l. A insworth and B is2
by’s D ictionary of the Fungi(8 th Edition) [M ]. CAB I Publishing,
1995
[ 36 ] Kirk P M, Cannon P F, David J C, et a l. A insworth and B isby’s
D ictionary of the Fungi(9 th Edition) [M ]. CAB I Publishing, 2001
[ 37 ] SlippersB , Fourie G, Crous P W , et a l. Speciation and distribution
of B otryosphaeria spp. on native and introduced Eucalyptus trees in
Australia and South Africa [ J ]. Studies in Mycology, 2004, 50:
343~358
[ 38 ] N iekerk J M, Crous P W , Groenewald J Z, et a l. DNA phylogeny,
morphology and pathogenicity of B otryosphaeria species on grape2
vines [ J ]. Mycologia, 2004, 96 (4) : 781~798
[ 39 ] W et J de, Burgess T, Slippers B, et a l. Multip le gene genealogies
and m icrosatellite markers reflect relationship s between morphotypes
of Sphaeropsis sapinea and distinguish a new species of D iplodia
[ J ]. Mycol Res, 2003, 107 (5) : 557~566
[ 40 ] Farr D F, Elliott M, Rossman A Y, et a l. Fusicoccum arbuti sp.
nov. causing cankers on Pacific madrone in western North America
with notes on Fusicoccum dim id ia tum , the correct name for Scyta l2
id ium dim id ia tum and N attrassia m angiferae [ J ]. Mycologia,
2005, 97 (3) : 730~741
[ 41 ] Burgess T, Barber P A, Hardy G E St J. B otryosphaeria spp. asso2
ciated with Eucalyptus in W estern Australia, including the descrip2
tion of Fusicoccum m acroclavatum sp. nov. [ J ]. Australasian Plant
Pathology, 2005, 34 (4) : 557~567
[ 42 ] Gure A, Slippers B , Stenlid J. Seed2borne B otryosphaeria spp.
from native P runus and Podocarpus trees in Ethiop ia, with a de2
scrip tion of the anamorph D iplodia rosulata sp. nov. [ J ]. Mycol
Res, 2005, 109 ( 9) : 1 005~1 014
[ 43 ] Phillip s A J L. B otryosphaeria populi sp. nov. and its Fusicoccum
anamorph from pop lar trees in Portugal [ J ]. Mycotaxon, 2000,
76: 135~140
[ 44 ] Denman S, Crous P W , Groenewald J Z, et a l. Circum scrip tion of
B otryosphaeria species associated with P roteaceae based on morphol2
ogy and DNA sequence data[ J ]. Mycologia, 2003, 95: 294~307
[ 45 ] A lves A, Correia A, Luque J, et a l. B otryosphaeria corticola, sp.
nov. on Q uercus species, with notes and descrip tion of B otryospha2
eria stevensii and its anamorph, D iplodia m utila [ J ]. Mycologia,
2004, 96 (3) : 598~613
[ 46 ] Slippers B, Fourie G, Crous P W , et al. Multip le gene sequences
delim it B otryosphaeria australis sp. nov. from B. lu tea [ J ]. Myco2
logia, 2004, 96 (5) : 1 030~1 041
[ 47 ] Luque J, Martos S. B otryosphaeria viticola sp. nov. on grapevines:
a new species with a D othiorella anamorph [ J ]. Mycologia, 2005,
97 (5) : 1 111~1 121
[ 48 ] W itcher W , Clayton N. B lueberry stem blight caused by B otryo2
sphaeria dothidea [ J ]. Phytopathology, 1963, 53: 705~712
[ 49 ] Sm ith D R. Heterogenesity amoung isolates of the B otryosphaeria
doth idea2B. ribis comp lex is indicated by RAPD marker analysis
[ J ]. Phytopathology, 1997, 87: S91
[ 50 ] Zhou S, Sm ith D R, Stanosz G R, et a l. D ifferentiation of B otryo2
sphaeria species and related anamorphic fungi using Inter simp le or
short sequence repeat ( ISSR) fingerp rinting [ J ]. Mycological Re2
search, 2001, 105 (8) : 919~926
[ 51 ] 王金利 ,贺伟 ,秦国夫 ,等. 树木溃疡病重要病原葡萄座腔菌属
种及其无性型研究 [ J ]. 林业科学研究 , 2007, 21 (2) : 21~28
[ 52 ] 小金泽硕城 ,佐九间勉. 果树实验场报告 [ R ]. C11, 1984: 49
~62
[ 53 ] A rx J A von. Plant pathogenic fungi [M ]. Beheifte zur Nova Hed2
wigia, 1987, 87: 288
[ 54 ] Sassa T, Ishizaki A , Nukina M, et al. Isolation and identification of
new antifungal macrophorins E, F and G as malonyl meroterpenes
from B otryosphaeria berengeriana [ J ]. B iosci B iotech B ioch, 1998,
62: 2 260~2 262
[ 55 ] Ogata T, Sano T. , Harada Y. B otryosphaeria spp. isolated from ap2
p le and several deciduous fruit trees are divided into three group s
based on the p roduction of warts on twigs, size of conidia, and nu2
cleotide sequences of nuclear ribosomal DNA ITS regions [ J ]. My2
coscience, 2000, 41: 331~337
124
林  业  科  学  研  究 第 20卷
[ 56 ] 中国农业科学院果树研究所 ,中国果树病虫志 (第 2版 ) [M ].
北京 :中国农业出版社 , 1992
[ 57 ] Phillip sA J L, Pennycook S R. Taxonomy of B otryosphaeria m elan2
ops and its anamorph, Fusicoccum advenum [ J ]. Sydowia, 2005,
56 (2) : 68~75
[ 58 ] Shoemaker R A. Conidial states of some B otryosphaeria species on
V itis and Q uercus [ J ]. Can J Bot, 1964, 42: 1 297~1 303
[ 59 ] Burgess T, W ingfield M J, W ingfield B D. Simp le sequence repeat
( SSR ) markers distinguish between morphotypes of Sphaeropsis
sapinea [ J ]. App lied and EnvironmentalM icrobiology, 2001, 67:
354~362
[ 60 ] Sm ith D R, Stanosz G R. Molecular and morphological differentia2
tion of B otryosphaeria dothidea ( anamorph Fusicoccum aesculi )
from some other fungi with Fusicoccum anamorphs [ J ]. Mycologia,
2001, 93 (3) : 505~515
[ 61 ] Rehner S A, Uecker F A. Sequence variation in nuclear ribosomal
DNA spacers ITS1 and ITS2 in Phomop sis [ J ]. Can J Bot, 1994,
72: 237~239
[ 62 ] W itthuhn R C, W ingfield B D, W ingfieldM J, et a l. Monophyly of
the conifer species in the Ceratocystis coeru lescens comp lex based on
DNA sequence data [ J ]. Mycologia, 1998, 90 : 96~101
[ 63 ] LoBuglio K F, Pitt J I, Taylor J W. Phylogenetic analysis of two ri2
bosomal DNA regions indicates multip le independent losses of a
sexual Talarom ces state among asexual Penicillium species in subge2
nus B iverticillium [ J ]. Mycologia, 1993, 85: 592~604
[ 64 ] O’Donnell K. R ibosomal DNA internal transcribed spacers are
highly divergent in the phytopathogenic ascomycete Fusarium sam 2
bucinum ( Gibberella pulicaris) [ J ]. Current Genetics, 1992, 22:
213~220
[ 65 ] O sp ina2Giraldo M D, Royse D J, Chen X, et a l. Molecular phylo2
genetic analyses of biological control strains of Trichoderm a harzia2
num and other biotypes of Trichoderm a spp. associated with mush2
room green mold [ J ]. Phytopathology, 1999, 89: 308~313
[ 66 ] Taylor J W , Jacobson D J, Kroken S, et a l. Phylogenetic species
recognition and species concep ts in fungi [ J ]. Fungal Genet B iol,
2000, 31: 21~32
[ 67 ] 黄春燕 ,刘开启. 苹果轮纹病及相关病毒病原菌的 RAPD分析
[ J ]. 植物病理学报 , 2001, 31 (2) : 164~169
[ 68 ] 张星耀 ,赵士光 ,吕全 ,等. 树木溃疡病原真菌类群分子遗传多
样性研究. 小穴壳属 ,疡壳孢属 ,壳曩孢属 ,盾壳霉属分类地位
的分子证明 [ J ]. 林业科学 , 1999, 35 (3) : 34~40
[ 69 ] 张星耀 ,赵士光 ,吕全 ,等. 树木溃疡病原真菌类群分子遗传多
样性研究. B otryosphaeria属 28S rDNA2PCR2RFLP和 FAPD解析
[ J ]. 林业科学 , 2000, 36 (2) : 75~81
[ 70 ] 张星耀 ,赵嘉平 ,梁军 ,等. 树木溃疡菌主要类群系统地位及茶
藨子葡萄座腔菌的种内一致性 [ J ]. 林业科学 , 2006, 42 ( 4) : 25
~30
224