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鞘锈菌属Coleosporium Lev引起的松针锈病作为一种重要的病原主导性森林病害,广泛分布于我国及世界各地,严重危害10年生以下幼林和苗木,造成严重经济损失。目前全世界已报道有113种鞘锈菌,中国记载有59种,转主寄生在16个科植物上。传统的鞘锈菌分类主要以冬孢子寄主植物来划分,尤其是依靠罹病松树分布地区可能分布的转主寄主植物来确定种,缺乏可靠的科学依据。而且鞘锈菌对冬孢子寄主植物的选择并不十分严格,相近种的寄主有重叠,造成按传统分类方法定种的混乱局面。因此,对松针锈病病原菌的系统分类学进行研究有重要的生物学和病理学意义。本研究对采自全国23个省(市、自治区)的876份鞘锈菌标本进行了形态学和分子系统学研究。利用光学和扫描电镜,对鞘锈菌夏孢子和冬孢子的形态学特征进行了传统分类学研究,分析了不同形态学种的形态学特征差异。通过对鞘锈菌28S和ITS片段的系统分析,阐释了其DNA多态性与寄主植物之间的关系,并进行了分子水平上的种与形态学种的相关性研究,构建了鞘锈菌属的分子系统学关系。主要研究结果如下:1.明确了我国鞘锈菌属的种类及其地理分布。根据形态学特征和分子系统发育结果,将中国已记载的59种鞘锈菌重新订正为56种。详细记录了每个鞘锈菌种生活史的各个孢子阶段的形态学特征、转主寄主植物、地理分布等,编写了中国鞘锈菌的分类检索表。研究结果认为,羊乳鞘锈菌C.horianum是金钱豹鞘锈C. campanumoeae的同种异名;类叶升麻鞘锈菌C.actaea是升麻鞘锈菌C. cimicifugatum的同种异名;发现寄生在内蒙古蹄叶橐吾(Ligularia fischeri Turcz.)上的鞘锈菌为一个鞘锈新种,并命名为Coleosporium zhuangii C.M. Tian & C.J.You;并认为C. pseudocampanulae和C. elongatum为错误记载。2.提出了新的有效的可用于种水平上的形态学分类依据。分析了夏孢子和冬孢子的不同形态学特征与寄主植物之间的关系,并利用数量分析法对这些形态学特征进行了主成分分析和聚类分析。根据纹饰形状和大小,将夏孢子表面纹饰结构分为12个类型;并认为鞘锈菌夏孢子表面结构和冬孢子排列方式及底部是否有足细胞可作为稳定的分类学特征。3.订正了13个易混淆的鞘锈种的分类学地位,明确了它们的分类依据。认为:寄生在同属植物上的可能为不同种鞘锈菌,例如香茶菜鞘锈C.plectranthi和紫苏鞘锈C.perillae,铁线莲鞘锈C.clematidis和女萎鞘锈C. clematidis-apiifolia,风铃草鞘锈C.campanulae和地笋鞘锈C.lycopi,白头翁鞘锈C.pulsatillae和银莲花鞘锈C. anemones,橐吾鞘锈C.ligulariae,凤毛菊鞘锈C.saussureae和具梗鞘锈C.pedunculatum,马先蒿鞘锈C. pedicularil和小米草鞘锈C. euphrasiae等;而寄生在不同属植物上的可能为同种鞘锈菌,如羊乳鞘锈菌C.horianum和金钱豹鞘锈C. campanumoeae。4.建立了鞘锈菌的分子系统学关系。分别构建了鞘锈菌28S和ITS序列系统发育树,将供试鞘锈菌分为7个28S类群和6个ITS类群。结合形态学观察结果,进行了分子水平上的种与形态学种的相关性研究,并解析了形态学特征和分子特征的关系,认为:依据夏孢子表面纹饰结构和冬孢子形态特征划分的形态学分组与分子系统发育类群相吻合。