在真菌王国中，Diaporthales目（Sordariomycetes, Ascomycota）是一个极具生态和经济重要性的类群，其成员既是植物病原体、内生菌，也是次级代谢产物的"化学工厂"。然而，这个拥有3500多种真菌的大家族，却长期面临分类混乱的难题——传统形态学分类的局限性、分子数据的缺乏以及基因组信息的空白，使得研究者们如同在迷雾中拼图。更棘手的是，某些Diaporthales成员如柑橘溃疡病菌（Diaporthe citri）等，每年造成数十亿美元农作物损失，而另一些则能产生抗癌化合物（如taxol类似物）。这种分类学混乱严重阻碍了资源开发和病害防控。

为破解这一难题，山东农业大学的张修国团队联合山东师范大学等单位，开展了一项跨越中国11个省份的大型真菌资源调查。研究团队如同"真菌侦探"，历时3年采集了209株Diaporthales菌株，运用"形态学+多基因系统发育+基因组学+分子钟"的四维鉴定法，绘制出该类群最完整的进化图谱。这项发表于《Fungal Diversity》的研究，不仅将Diaporthales的起源追溯到侏罗纪早期（1.817亿年前），更如同为真菌家族重写"族谱"——建立了2个新科、5个新属，并厘清了35个科的分类关系。特别有趣的是，团队发现这些真菌在进化过程中"精打细算"地保留了嘌呤代谢等核心通路，这解释了它们为何能适应从热带雨林到温带森林的多样环境。

关键技术方法包括：（1）多基因系统发育分析（ITS/LSU/rpb2/tef等8个标记）；（2）113株菌株的全基因组测序与66个直系同源蛋白簇（COPs）分析；（3）基于化石校准的分子钟（BEAST v2.6.5）估算分化时间；（4）KEGG代谢通路注释；（5）重组事件检测（PHI检验）。样本来源于中国安徽、福建等11省的植物病叶及枯枝。

主要研究结果：

1. 系统发育框架重建：通过198株菌株的多基因分析（图1），将Diaporthales划分为35个科级分支，其中Foliocryphiaceae（分支1）和Cryphonectriaceae（分支2）构成基部类群。引人注目的是，基因组系统发育树（图3）首次揭示两个全新分支——Sinodisculaceae和Ternstroemiomycetaceae，其支持率高达100%。

2. 分子钟与进化历史：如同给真菌家族安装"分子时钟"，研究显示Diaporthales起源于早侏罗世（1.817亿年前），两次重大辐射分别发生在白垩纪（1.097亿年前）和古近纪（7440万年前）（图2）。其中，新科Sinodisculaceae和Ternstroemiomycetaceae分别于7070万和7540万年前分化。

3. 新分类单元建立：

• Sinodisculaceae fam. nov.（MB854988）：以小型透明分生孢子为特征，包含Lunatospora gen. nov.等3属（图6）。
• Ternstroemiomycetaceae fam. nov.（MB854955）：分生孢子具多油滴和明显脐状基部（图9）。
• 5个新种如Cytospora julianensis（MB855001）从八角枫分离，其4.2-5.1×1.2-1.6μm的分生孢子显著小于近缘种（图5-6）。

4. 代谢适应机制：KEGG分析（图4）发现所有菌株均高表达核质运输、嘌呤代谢等通路，而Diaporthe eres独特地激活酪氨酸代谢通路，这可能是其广寄主适应性的分子基础。

这项研究如同为Diaporthales绘制了"基因地图+时间轴+功能手册"三位一体的全新认知体系。其意义不仅在于解决了百年分类难题，更揭示了真菌在陆地生态系统中的演化策略——通过保守核心代谢维持基本生存，同时灵活调整次级代谢以适应特定生境。特别值得注意的是，新发现的Ternstroemiomycetaceae科真菌可能成为天然药物开发的"新矿脉"，而其精确分类也将助力农作物病害预警。正如研究者所言，这项工作是"用基因组学的显微镜观察进化史的望远镜"，为理解真菌多样性设立新标杆。

打赏

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