齐鲁医药学院微生物领域发现新物种 研究团队历时3年多，最终确定其系统发育位置

       日前，中国科学院微生物研究所《菌物学报》传来消息，齐鲁医药学院微生物研究团队发现的假暗盘菌新物种　获得认可，并以齐鲁医药学院命名“鲁伊假暗盘菌”（Pseudoplectania　looyii　Q.Zhang　&　J.Zhang）。假暗盘菌属建立已有150年，该新种为世界第12个、中国第3个。这个发现的背后，经过了科研人员怎样的努力？又克服了多少困难？

　　无心插柳

　　时间回到4年前。2016年6月，齐鲁医药学院病原生物与免疫学教研室主任张桥，公共卫生与检验学院党总支书记、院长张杰两位老师组织了一个科研团队，以《蛇足石杉内生菌的研究》为题获校级立项。

　　单看这个题目，可能很多读者不了解：这是研究什么的呢？大家都知道一种疾病，叫阿尔茨海默病，也就是俗称的“老年痴呆症”，这是一种起病隐匿的、进行性发展的神经系统退行性疾病，病因迄今未明。这种疾病的有效治疗药物并不多，而人工合成的药物几乎没有。“蛇足石杉有种代谢产物，叫‘石杉碱甲’，对改善阿尔茨海默病的症状有用。”张杰告诉记者，自然界中的蛇足石杉存量并不多，山东也极少见。“我们转而研究蛇足石杉上伴生的内生菌，因为内生菌在演化过程中，能形成和宿主协同的性能，这也是内生菌研究的一个热门领域。”

　　课题立项后，两位老师利用晚上或周末的业余时间，开始文献研究。这年的暑假返校后，张杰院长的一位来自福建龙岩的学生，为他带回来一株蛇足石杉。随后，实验研究开始。

　　因为内生菌的分离和纯化工作量很大，需要在一个封闭的环境中操作，每次实验至少要3个小时以上，天气的炎热考验着实验人员的体力和精力。

　　在第一次预实验的基础上，又经过近6个月的艰苦实验，课题组成员进行了3批次的内生菌分离培养和纯化工作，共获得内生菌株18个。“经过形态学研究和分子系统学分析，有3个菌株无法确定发育位置，当时我们脑海中瞬间飘过一个念头，难道是新种？”张杰院长说。

　疑似新种

　　疑问印在心间，科研不止步，时间到了2017年9月。开学后，两位老师开始着手分离菌株的形态学研究。

　　张杰告诉记者，课题组成员用了大约两个多月的时间，前后进行了3个批次的形态学研究，期间还进行了两批次的发酵实验研究。通过努力，获得了大部分菌株的形态学数据。

　　2017年11月底，正值教学任务繁重的时候，两位老师把能利用的晚上和周末时间都利用起来，开始从事分子生物学试验。经过实验研究，除了3个菌株重复做了3次分子生物学实验没获得结果外，其余15个菌株的分子生物学实验均很成功，达到了预期的实验结果。

　　寒假后，为了补充数据，于2018年3月又做了1批次的发酵实验，同时发现有几株菌已经死亡。

　　基于已掌握的形态学数据、分子生物学数据和发酵产物的初步数据，两位老师开始对数据进行整理、分析、查文献、撰写报告和论文等。“通过分析发现，有几株菌无法明确分类归属，疑似新种。”张杰院长对科研的新发现警觉性很高，立即要求对这些疑似新种再继续深入研究。为了延伸课题，2018年6月以张杰院长为负责人的淄博市　校城融合项目（2018ZBXC063）获批，为疑似新种的继续研究奠定了基础。

　　国内找不到该菌种的相关数据，“是没有上传数据还是真的是新物种？”张杰还是有疑问。

　柳暗花明

　　2018年11月，课题组正式对疑似新种进行再研究。张杰告诉记者，这次他们做了两批次的形态学研究和1批次的分子生物学试验，但疑似新种的形态学数据不明确。

　　“课题组在对分子生物学数据进行分析时发现，其中一个片段相似程度极高。当时，我们心里慌了。”对于已经形成的形态学和分子数据分析结果，两人进行了深刻的探讨。“那段时间，我们两个经常半夜打电话讨论；那时候，感觉空气几乎都凝结了。但我仍然抱着很大的希望，鼓励课题组继续寻找突破口。”张杰说。

　　2019年春季学期，两位老师又对疑似新种做了4个批次的形态学研究，但不管怎么设计培养条件，依然没有培养结果，研究进度几乎陷于停滞。屋漏偏逢阴雨天，接下来的一个暑假，又死了几个菌株……

　　“但幸好本菌株成功复活。”2019年9月开学后，两位老师对其继续研究，同样没有任何收获。9月底，他们决定再次向中国科学院微生物研究所庄文颖院士求教。

　　“在庄院士的指导下，感觉忽然开了窍，发现了以往实验症结所在。于是，我们向贵州大学韩燕峰教授寻求技术上的指导。”张杰告诉记者，10月11日，他们将疑似新种菌株寄送至中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC）委托保藏，并获得保藏编号（CGMCC3.19892）。同时，他们对数据重新进行分析，于10月28日将分析结果再次呈送给庄文颖院士指导，得到了首肯，并给予了相应的建议。

　　“期间，为了确定分子生物学数据的可重复性，我们又做了一次分子生物学试验，返回的结果与此前数据完全相同，证明之前的分子生物学试验是没有问题的。”

　　就在2019年12月底的时候，两位老师对11月初做的1批次的培养物进行观察，这次，他们观察到该菌株宏观特征的演化改变。随后他们赶紧去查文献，终于找到了其价值所在的证据，这的确是新物种！

　菌种命名

　　今年5月，中国科学院微生物研究所《菌物学报》传来消息，齐鲁医药学院微生物研究团队发现的假暗盘菌新物种获得认可。经过3年多的形态学、分子系统学研究，齐鲁医药学院微生物研究团队最终确定该菌种的系统发育位置。

　　根据微生物的国际命名原则和规范，一个新物种被发现后，可以以发现人的名字为其命名。但张杰和张桥放弃了让自己“出名”的机会。

　　“我们决定还是以学校的名字命名——鲁伊假暗盘菌。鲁是齐鲁的简称，伊是医的音译，大家今后看到这个菌种，就会想到这是我们齐鲁医药学院发现的。”

　　据悉，目前，该研究标本和模式菌株分别保存于齐鲁医药学院实验室（LYS02）和中国普通微生物菌种保藏管理中心（登记编号CGMCC3.19892）。凭证标本的序列已提交至美国国立生物技术信息中心（NCBI）国际基因库GenBank，获得国际基因库接受号。新物种名根据命名原则和规范确定，并获得了国际菌物名录索引注册码（IF557378）。

　　学界认为，作为一个新种和蛇足石杉内生真菌的首次发现，既是对中国真菌区系的重要补充，同时为植物内生真菌存在丰富的多样性提供了新的支撑，具有重要的科学意义，也为微生物资源的开发和利用提供了新的菌种资源。

　　与此同时，“鲁伊假暗盘菌”的发现与确认，标志着齐鲁医药学院的医学科学研究再上新台阶，是学校多年来重视教育教学和科研工作的结果，对学院下一步科学研究工作具有积极的促进作用。

　新的起点

　　对张杰和张桥所带领的研究团队来说，发现新物种，仅仅是一个开始。

　　“作为新种的分类鉴定虽然告一段落，但我们慎终如始，这个阶段的终点又是新的起点。”张杰告诉记者，接下来课题组还要思考：该菌株要如何保存的问题；作为一个新种，有关其生命特征的一切都是未知，可研究的方向是已知又是未知，不管是基础领域，还是应用领域，均有着重要的研究意义。

　　“存在就有存在的道理，该物种在生态系统中担任什么角色？有什么方面可被人类所利用？能否发挥一定的经济效益？该物种的代谢产物能否和医学联系起来？这些都等着我们去探索。”张杰说。

山东商报·速豹新闻记者 杨芳

通讯员 张宏 公培强

山东商报·速豹新闻编辑 崔妮娜

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