金锈菌属真菌(Chrysomyxa Unger)是一种重要的植物病原菌,该属多数种为转主寄生型生活史,分别寄生在云杉属和杜鹃花属植物上。然而,金锈菌与各孢子阶段寄主的协同进化关系仍不明确。因此,通过对金锈菌与其寄主的共进化模式的研究,对进一步明确我国金锈菌的种类,确立金锈菌与寄主协同进化模式,揭示其致病机理等提供科学依据。本研究对采自我国四川、云南、甘肃、陕西、新疆、西藏、东北和青海等地的63份金锈菌标本及其150余份寄主植物标本进行了分子系统学研究。基于通用混合Yule溯祖模型(Generalized Mixed Yule Coalescent Approach)和泊松过程分析模型(Poisson Tree Processes),利用金锈菌ITS-rDNA和28S-rDNA基因片段,重建金锈菌系统发育树,对其进行科学的界定。同时,采用松散分子钟方法,以鞘锈菌科鞘锈菌属(Coleosporium)作为化石标准,估算我国金锈菌的起源时间和金锈菌物种分化时间。此外,结合寄主的叶绿体DNA片段,分别构建了金锈菌和杜鹃,以及金锈菌和云杉的系统发育树。在对金锈菌与寄主杜鹃和云杉之间协同进化分析的基础上,揭示了金锈菌与各孢子阶段寄主的协同进化模式。主要研究结果如下:(1)金锈菌的GMYC及PTP分析结果显示,我国分布的金锈菌可划分为1 1个不同的种。应用数量分析方法中GMYC的单阈值(Single threshold)、多阈值(Multi threshold)模型和PTP分析模型也一致确认了 1 1个不同的种。同时,各孢子阶段形态特征也同样支持该结论。(2)金锈菌的分子钟分析结果显示,我国金锈菌起源于新生代(Cenozoic)新近纪(Neocene)的中新世(Miocene)时期,大约在12.99百万年前(Mya)。同时表明,金锈菌的起源时间明显晚于其锈孢子和冬孢子寄主的起源时间。此外,近期分化的金锈菌相比早期分化的金锈菌,其转主寄主(云杉属)的范围基本相同,而寄主(杜鹃花属)的范围则更宽。(3)金锈菌与锈、冬孢子阶段寄主(云杉、杜鹃)的协同进化分析结果显示,金锈菌与其锈孢子、冬孢子寄主之间的系统进化树并不是完美一致的,其系统树拓扑结构存在冲突。因此,认为协同成种(Cospeciation)不是金锈菌主要的进化模式,在金锈菌的整个演化阶段经历了寄主转移事件,复制事件及丢失事件,也即寄主转移,重复成种以及成种失败是金锈菌的主要进化模式。