Phylogeny of the Zygomycota based on nuclear ribosomal sequence data



Yüklə 282,84 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə3/9
tarix23.01.2018
ölçüsü282,84 Kb.
#21877
1   2   3   4   5   6   7   8   9

F

IG

. 1.



Phylogeny of Zygomycota based on rRNA operon (18S+28S+5.8S genes). Shown is a majority-rule consensus

phylogram computed from the set of 36 000 credible trees with branch lengths averaged over trees. Numbers above branches

indicate nodes that were supported by $ 95% Bayesian posterior probability. Branches supported by parsimony bootstrap $

70% are indicated by thickened lines. Hashed lines indicate long branches divided by 8 to improve visibility of branch lengths.

W

HITE ET AL



: P

HYLOGENY OF THE

Z

YGOMYCOTA



875


(Gehrig et al 1996, Jensen et al 1998), the Ascomycota

+ Basidiomycota (Helgason et al 2003) or their

relationships were unresolved (Bruns et al 1992,

Tanabe et al 2000). Phylogenetic relationships of

the Mucorales also were unresolved in a Bayesian

SSU+LSU two-locus phylogeny (Lutzoni et al 2004).

Similarly phylogenies inferred from amino acid

sequence data from one or two loci have failed to

resolve evolutionary relationships of the Mucorales

(Keeling et al 2000, Keeling 2003, Helgason et al

2003), except for a possible sister group relationship

with the Mortierellales (Tanabe et al 2004, Tanabe et

al 2005) or the Entomophthorales (Keeling 2003).

Sequences of the Endogonales however were

noticeably absent from all of the amino acid-based

phylogenies. Phylogeny reconstructions based on

b-tubulin weakly supported a Mucorales + Ento-

mophthorales sister group relationship but did not

include sequences of the Mortierellales (Keeling

2003).


The genera currently classified within the mono-

phyletic Mucorales (Lutzoni et al 2004) have been

classified in up to 16 families, based primarily on

differences in sexual and asexual reproductive mor-

phology (Benny et al 2001). However our study

supports the results of another based on three genes

that indicated large scale polyphyly at the family level

(O’Donnell et al 2001); in that study four of seven

F

IG

. 2.



Scanning electron micrographs of Zygomycetes illustrating morphological diversity of sexual and asexual

reproductive structures. A–E. Mucorales. Zygospores of A. Cokeromyces recurvatus, B. Cunninghamella homothallicus, C.

Radiomyces spectabilis and D. Absidia spinosa. E. Hesseltinella vesiculosa sporangia. F–G. Mortierellales. F. Mortierella

(Gamsiella) multidivaricata chlamydospore. G. Lobosporangium transversalis sporangia borne on arachnoid mycelium. H–J.

Zoopagales. H. Piptocephalis cormbifera immature sporangia. I. Syncephalis cornu sporophore bearing senescent sporangia with

uniseriate sporangiospores. J. Rhopalomyces elegans fertile vesicle with monosporous sporangia. K. Basidiobolus ranarum

monosporous sporangium. L. Dimargaritales. Dispira cornuta two-spored sporangia. M–O. Kickxellales. Monosporous

sporangia of M. Spiromyces minutus, N. Linderina pennispora and O. Kickxella alabastrina. Bars: A–F, I–O 5 10 mm; G, H 5

20 mm.

876


M

YCOLOGIA



families containing two or more genera were inferred

to be polyphyletic (i.e. Mucoraceae, Thamnidiaceae,

Chaetocladiaceae and Radiomycetaceae). Given that

these polyphyletic families comprise more than 80%

of the Mucorales, the recent proposal to place all

mucoralean families in synonymy with the Muco-

raceae, with the exception of the Umbelopsidaceae,

seems plausible (Benny 2005).

We anticipate that as whole genomes become

available these resources will help to accelerate

a broad array of basic studies such as elucidating the

evolution of sexual reproductive mode and phyloge-

netic species recognition (Taylor et al 2000) within

these ecologically diverse and economically important

fungi.

Mortierellales.—This order (F



IG

. 2F, G) comprises

approximately 10% of the known Zygomycota with

close to 100 recognized species (Hawksworth et al

1995) distributed among six genera (Benny 2005).

With the exception of Mortierella, at more than 90

species, the other genera are monotypic (Aquamor-

Aquamortierella, Lobosporangium and Gamsiella) or

bitypic (Dissophora and Modicella). Except for Aqua-

mortierella and Modicella, which are thought to be

saprobic but never have been cultured, all members

of this order are characterized by thin, delicate

arachnoid-like mycelium (F

IG

. 2G) and zonate colo-



nies that often produce a garlic-like odor in pure

culture. Asexual reproduction is by uni- or multi-

spored sporangia that either lack a columella or

possess a rudimentary one and often by the pro-

duction of chlamydospores (F

IG

. 2F). Sexual repro-



duction, where known, is by zygospores which are

formed between apposed suspensors (see F

IG

. 12.9e


in Taylor et al 2004).

Although Hesseltine and Ellis (1973) and Benjamin

(1979) retained the Mortierellaceae within the

Mucorales, the Mortierellales, exclusive of the Umbe-

lopsidaceae, was supported strongly as an indepen-

dent evolutionary lineage in the combined rDNA

phylogeny (F

IG

. 1). Likewise phylogenies inferred



from amino acid and nucleotide sequence data

(Gehrig et al 1996, Helgason et al 2003, Lutzoni et

al 2004, Tanabe et al 2004) supported a monophyletic

Mortierellales; however it has been resolved either as

part of a paraphyletic zygomycotan grade (Seif et al

2005) or sister of the Endogonales (Gehrig et al 1996)

or Mucorales (Tanabe et al 2004). In addition

a preliminary two-locus phylogenetic analysis of

complete SSU and partial LSU sequence data

(O’Donnell unpubl) suggests that Mortierella might

be paraphyletic with respect to Dissophora, Lobospor-

angium and Gamsiella (Benny and Blackwell 2004), so

generic relationships deserve further study. Expanded

taxon sampling is needed before a robust hypothesis

of the evolutionary relationships within the Mortier-

ellales can be formulated.

Taxa formerly recognized as subgenus Micromucor

or the Mortierella isabellina-group of Mortierella

(Gams 1977) were excluded from Mortierellales and

strongly supported (F

IG

. 1) as monophyletic Umbe-



lopsidaceae (Meyer and Gams 2003). This position, as

early diverging members of a monophyletic Muco-

rales, has been noted elsewhere (F

IG

. 3; O’Donnell et



al 2001, Lutzoni et al 2004).

Endogonales.—Symbiotic association of mycorrhizal

fungi with plant roots is recognized as economically

and ecologically important (Taylor et al 2004,

Redecker and Rabb this issue). With the elevation of

the Glomales to the Glomeromycota (Schu

¨ ßler et al

2001) the only known member of the Zygomycota

sensu stricto that forms such symbioses are the

facultatively saprotrophic Endogonales. Formerly

treated as a family in the Mucorales (Hesseltine and

Ellis 1973), Benjamin (1979) validated Moreau’s

(1953) Endogonales by elevating the family to ordinal

status. Morton and Benny (1990) subsequently

emended the Endogonales to include only the

Endogonaceae and Endogone and moved the other

genera to a new order, the Glomales (Morton and

Benny 1990). The Glomales and Endogonales are

distinguished easily in that they produce intracellular,

arbuscule-forming endomycorrhizae (AM) and ecto-

mycorrhizae, respectively (Morton and Benny 1990,

Benny et al 2001). Another hallmark of the Endogo-

nales is that some species produce hypogeous fruiting

structures called sporocarps that contain zygospores

with apposed suspensors (see F

IG

. 15 in Benny et al



2001).

The Endogonales, sometimes called pea-truffles

because some species of Endogone produce macro-

scopic sporocarps that are pea-like in appearance

(Yao et al 1996), now includes four genera (Benny et

al 2001, Kirk et al 2001). Phylogenetic studies based

on SSU rDNA sequence analysis have indicated

a possible sister group relationship with the Mortier-

ellales (Gehrig et al 1996). However in the present

study the Endogonales and Mucorales formed

a strongly supported clade that is sister of the

Ascomycota + Basidiomycota + Glomeromycota clade

(F

IG

. 1). A sister group relationship of the Endogo-



nales and Mucorales is supported by morphological

evidence because they both form zygospores, in

contrast to the Glomeromycota in which zygospores

never have been observed (Sanders 1999). Lastly, the

novel Endogonales + Mucorales clade has been

recovered also from multilocus analyses that included

protein coding sequences ( James et al 2006a).

W

HITE ET AL



: P

HYLOGENY OF THE

Z

YGOMYCOTA



877


Yüklə 282,84 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə