埋头十年 只为帮毛壳科真菌找到“家” 

真菌是独立于动植物的又一国际。毛壳科是真菌界的“颜值担任”，其表面绒毛掩盖，长度、密度多样，造型各异。以往，人们首要依靠外形对毛壳科真菌进行分类，具有极大的主观人为性。

经过近十年的研讨，中国科学院微生物研讨所副研讨员王雪薇和同事们选用多基因体系发育剖析、形状学调查、生态适应性比较等相结合的研讨办法，对1000多株来自全球不同国家和地区的有性和无性繁衍菌株进行体系研讨，建立了由50个单系的属构成，能够反映不同属、种间进化联系的毛壳科现代分类体系，为毛壳科内的每种真菌找到了“家”，推翻了已被沿用近200年的形状学分类体系。相关研讨结果先后发表在Studies in Mycology和Persoonia上。

“毛壳科是真菌分类中的一个科，科下分属，属下分种。毛壳科真菌的外形很能利诱人，长得像很可能并非‘一家人’，乃至亲缘联系比较远，其生物学特性、发生的酶或其他生物活性物质等不同较大，科学的分类是其后续使用的根底。”王雪薇说。

毛壳科真菌子囊果 图源自中国科学院微生物研讨所 

使用潜力巨大

我国是全国际仅有具有联合国工业分类中所列悉数工业类别的国家，丰厚的工业类别意味着巨大的酶需求。

“很多工业出产进程都需要酶，比方分解作物废弃物出发生物质能源、造纸、纺织业、保洁品出产等，都需要纤维素酶。”王雪薇介绍，真菌是重要的酶源。

绝大部分真菌喜爱生活在25～30摄氏度（℃）的常温下。目前，工业上真菌发生的纤维素酶也只能在常温下保持高活性。因此，工业出产这些酶的进程十分简单被其他真菌污染，温度稍高这些酶的活性就会呈现断崖式下降。

已有报道发现，真菌界也存在嗜热种，它们最适的成长温度在45℃左右。“工业出产和使用酶的进程中可进步反响温度，从而削减杂菌污染，进步出产功率。”王雪薇说。

真菌界大部分嗜热种归于毛壳科。毛壳科真菌发生的酶在50～70℃高温下仍表现出最高酶活，是工业用的新型热安稳酶的重要储备库。

此外，毛壳科真菌还发生其它生物活性代谢产品，迄今已发现科内物种发生的不同结构次生代谢产品有400多种，它们多数具有抗肿瘤、抗疟疾、抗真菌、抗细菌、细胞毒性、酶抑制剂等生物活性。

但是，也发现少数毛壳科真菌可产致癌的黄曲霉毒素前体——杂色曲霉素。毛壳科也是常见的室内污染真菌，可引起过敏等健康问题，少数种可直接侵染免疫健全人的表层安排，个别种可侵入免疫缺陷患者的大脑中枢、肺等深层安排，引发致死性感染。

王雪薇表明，毛壳科真菌有望成为新一代酶制剂出产菌，进步人类生活品质和进步出产功率。

建立全新的现代分类体系

毛壳科真菌经过有性繁衍，发生形状万千、美丽的子囊果，因此招引了众多研讨者。自1817年第一个种——球毛壳被发现起，陆续有400多个种被描述，至少8部形状分类专著出版。

研讨我国毛壳科真菌多样性时，王雪薇就发现形状学分类体系存在明显的主观人为性。例如，将子囊果有孔，隶属毛发育杰出的种悉数归入形式属——毛壳属，而子囊果无孔无毛，或毛不发达的种都归入梭孢壳属，最终二者成为科内最大的两个属。

历史上研讨毛壳科分类的学者都仅专心于有性繁衍种。分子证据证明，至少有7个无性繁衍属是毛壳科成员，它们的形状与有性繁衍的种彻底不同，因此在科内的位置及其与有性繁衍种间联系不明。

“外形具有利诱性，从分子水平进行严谨科学的分类对后续研讨毛壳科真菌的酶和次生代谢产品大有裨益。”王雪薇说。

2013年，荷兰皇家科学院Westerdijk真菌多样性研讨所所长PedroCrous邀请王雪薇研讨国际毛壳科真菌。

面对全球最大、最完好的毛壳科真菌资源库，王雪薇兴奋不已。

经过剖析比较，研讨团队首要确定了区分科内不同属、种的最佳分子标记。随后选用多基因体系发育剖析、形状学调查和生态适应性比较等归纳研讨办法，对1000多株来自全球不同国家和地区的有性和无性繁衍菌株进行体系研讨。

归国后，王雪薇持续开展文献查阅和数据收拾作业。分类作业是个辛苦活，每天都要查阅卷帙浩繁的文献典籍，寻找每株真菌的宿世今生。“这项作业就像收拾一座紊乱的图书馆，了解每本书本的内容，为每本书找到适宜的位置，便利后人取阅。”王雪薇说。

经过多基因剖析发现，根据形状特征建立的分类体系，将毛壳科里大部分种都放错了属。研讨团队建立了1个新科——柄孢壳科、23个新属，一起对科内15个已知属进行了从头界说或修订。以毛壳属和梭孢壳属为例，研讨证明本来根据形状放入毛壳属的种，别离涣散在毛壳属和互相不相关的22个其他属；原梭孢壳属的形式种基生梭孢壳被证明归于与毛壳科亲缘联系很远的黑孢壳目，是一个真菌寄生种，而原属内的其他种都腐生，别离涣散在毛壳科的11个属及毛壳科的姊妹群，柄孢壳科内的一个属。由此完结对传统分类体系中放错了目、科、属的各个种位置的纠正。

新建立的分类体系中毛壳科是一个单系群，分子钟剖析显示，科内的各个单系属至少在2700万年前就分解构成。其中的嗜热种别离归于7个不同的属，它们至少在3000万年前就与非嗜热种别离，构成了互相独立的7个谱系。此外，研讨人员还发现了最常见的室内污染种为球毛壳。

这些研讨结果推翻了已被沿用近200年的形状学分类体系，建立了趋于天然，能够反映不同属、种间进化联系的毛壳科现代分类体系。

其实，自1986年最终一部有关毛壳科的形状分类专著发表后，该科的分类学研讨几乎阻滞，近30年间仅发表新属4个，新种十余个。王雪薇团队的研讨作业激活了毛壳科的现代分类学研讨，仅2018~2021年间国外其他研讨者就建立新属6个。

构成毛壳科真菌形状图库

毛壳科真菌经过有性繁衍，发生形状万千，十分美丽的子囊果。子囊果结构杂乱，在果内构成束生的子囊包裹着子囊孢子。一起也有一些种失去了有性繁衍能力，而只是进行无性繁衍。以往的研讨者或是选用手绘图，或是拍照电子显微照片，所展示出的不是人们在通用的显微镜下所能看到的容貌。王雪薇建立了一套实用的一般显微镜拍照办法，能够从立体到平面，从外表到内部，真实而完好展示毛壳菌的形状特征。

经过4年积累，她完结了近200个种的高质量形状特征五颜六色图版，不仅能够帮助需要者根据形状快速辨认毛壳科内这些种，一起也能向大众展示毛壳科真菌的美。

这些形状学作业得到同行欣赏。PedroCrous发来邮件说，“我正在看你的文章，我想知道你是如何做到让这些真菌看上去如此美丽的，简直就是艺术！”