方姣1, 覃黎明1, 谌嘉丽1, 金涵玉1, 桂思媛1, 吕诗颖1, 郑伊可1, 胡征宇2, 朱欢2, 刘国祥2*
Jiao Fang1, Liming Qin1, Jiali Shen1, Hanyu Jin1, Siyuan Gui1, Shiying Lü1, Yike Zheng1, Zhengyu Hu2, Huan Zhu2, Guoxiang Liu2*
1 Institute of Microalgal Synthetic Biology and Green Manufacturing, School of Life Sciences, Jianghan University, Wuhan 430056, China
2 Key Laboratory of Algal Biology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China
摘要: 头孢藻属(Cephaleuros)隶属于绿藻门石莼纲橘色藻目橘色藻科, 是重要的植物病原藻类, 可侵染多种经济植物, 引发“藻斑病”或者“红锈病”; 部分种还作为光合共生藻参与地衣形成。本文系统综述了头孢藻属分类学研究的进展、困境及未来方向。该属早期分类依赖藻体形态、孢子囊结构及侵染深度等特征, 但因模式标本遗失、表型可塑性强、种间形态重叠等问题, 导致分类混乱与物种误判。近年来, 基于18S rDNA、ITS和rbcL等分子标记的系统发育研究, 明确了该属的单系性及其在橘色藻目中的系统位置, 揭示了茂盛头孢藻(C. virescens)等物种的复系性, 暗示属内存在大量隐存种。然而, 这些研究也凸显出形态数据与分子结果冲突、物种取样不全面、传统分子标记分辨率不足等问题。组学时代为该属的分类研究提供了新机遇, 叶绿体基因组分析为该属的单系起源提供了进一步支持, 但目前仅报道了6个头孢藻叶绿体基因组数据, 线粒体与核基因组的研究尚属空白。未来研究需重点关注以下方面: (1)加强全球范围的样本采集与分子数据扩充; (2)重新厘定模式物种身份, 建立可靠的分类基准; (3)构建融合形态、分子、寄主特异性及多组学数据的“整合分类学”框架, 并积极探索人工智能在特征识别与数据整合中的应用。通过多学科交叉与协作, 有望建立更为稳定、客观的头孢藻属分类体系, 从而为其所致病害的防控、生物资源的可持续利用以及藻类陆地化研究提供扎实的科学基础。