真菌

真菌中系谱物种的识别和物种概念

这篇文章主要介绍了怎样去识别真菌物种而不是物种的概念。然而，在文章的开头提及一些关于物种的概念是非常必要的，也是非常有用的。Mayden（1997）调查了物种的概念并且在以他们的特征来作为理论或者操作性的物种概念。与理论性的物种概念相比操作性的物种概念能够被用于诊断或识别物种。Mayden对概念的回顾中，操作性的物种概念的类型比理论性的物种概念的类型多。仅有的第一个理论性的概念是进化物种概念。（simpson，1951,1961；Wiley，1978）。从那些神创造的学说到达尔文进化论，虽然很多的理论性的物种概念是可能的，但对于一个研究进化的生物学家来说与ESC争论是很难的。这就是他们把物种定义为“单一的保持着区别于其他种系特征的有独立进化趋向和历史的原生种系。”（Wiley，1978）的原因。谈论物种概念越来越普遍，形态学物种概念，生物学物种概念和系谱学物种概念，Mayden认为这些都从属于ESC。这三种物种概念都是试着去识别进化的物种(Avise and Wollenberg,1997)，从这个意义上来说，他们是与ESC相融合的。不幸的是，当用它来鉴定物种的时候，由于ESC没有识别的标准，ESC就实用性不强了，相反这些处于从属地位的操作性物种概念例如MSC,BSC和PSC有识别物种的特定标准。着重强调理论性物种概念与操作性物种概念之间的区别，我们将会为理论性多样性保存这些物种概念，并在操作性概念使用这些专业的物种识别，也就是形态学物种识别，生物学物种识别和系谱学物种识别。

正如Mishler和Donoghue指出（1982），生物学家采用一种物种识别的方法，这种方法基于他们自己在个体特征和分类特征的经验。没有任何的物种识别方法能够识别出原始物种中的个体分裂成子代物种的时刻，因为在改变形态，交配行为或者基因序列发生并能够在子代物种上识别之前，已经来不及了。在ESC之下，物种已经能够运用MSR,BSR,或者PSR来识别，但是根据我们在真菌上的经验，当前对各种核酸多样性的系谱分析比其它更接近来识别物种且与物种进化概念

一致。PSR效果最好，因为一旦子代进化的物种已经由一个原始物种形成，并改变了它的基因序列发生，也能够在交配行为和形态改变发生之前被识别。

我们的目的是检测PSR与真菌相关性（1）通过与形态学物种识别，生物学物种识别做比较。（2）通过检查最近的PSR应用于真菌的例子。（3）考虑那些提出的PSR。这个真菌物种概念和物种形成已经被巧妙的评论 (Brasier, 1987, 1997; Burnett, 1983; Natvig and May,1996; Petersen and Hughes, 1999; Harrington and Rizzo,1999). Harrington 和Rizzo例外,这些评论主要集中于BRS、 MRS和还没有彻底的检测的PRS上.总体来说很多文章已经提到PSC和PSR。(Avise and Ball,1990; Avise and Wollenberg, 1997; Cracraft, 1983; Mayden,1997; McKitrick and Zink, 1988). Harrington 和Rizzo提出一种类型的PSR，它诊断物种作为“……这种最小的在一般株系共有独特的，可诊断的表性特征的种群集合体，”这个观点与Nixon和Wheeler (1990)所提出的几乎完全相同。然而Harrington 和Rizzo没有包含最近的真菌的已经利用基于基因系谱一致来诊断物种的PRS研究 (Geiser et al., 1998;Kasuga et al., 1999; Koufopanou et al., 1997, 1998;O’Donnell et al., 1998).这些研究证明运用PSR的系谱一致性是很适合应用于真菌的，并且有可能在真菌学家中盛行。

流行性物种的概念和识别

主要的真菌操作性物种概念是MSC，主要诊断方法是MSR。几乎毫无例外，这些已经被描述的真菌都是根据形态特征或者其他表型特征来诊断的(Hawksworthet al.,1996)，比如生长在不同的温度或水的活动区(Pitt, 1979)，产生的次级代谢产物(Frisvad and Filten-borg, 1990)或者色素的出现(Besl and Bre-sinsky, 1997)来判断。MSR的长处在于它已经被广泛的应用是因此现

存的分类群体内和新物种与现存群体之间都可以作比较。它的短处在于当用BSR 或者PSR鉴定是一个物种时，用MSR诊断的物种则不只一个物种。最经典的一个例子是形态学物种蜜环菌，通过交配实验测定出它包含了十二个物种(BSR) (Anderson and Stasovski, 1992; Anderson and Ull-rich, 1979; Korhonen, 1978).最近更多人研究的一种从香菇提取的担子菌，发现用PSR诊断比用MSR

或者BSR诊断获得的物种多(Hibbett et al., 1995)，这个结果引来了一场关于物种概念和从保护生物学的前景的角度识别物种的讨论(Hibbett and Dono-ghue, 1996)。更近的，医学上的重要的形态物种已经发现用PSR能够诊断包含在两三

个物种之间(Taylor et al.,1999a)。在人类的病原真菌荚膜组织胞浆菌（有性阶段Ajellomyces capsulatus）六个独立的种群已经被遗传系谱的一致性（PSR）诊断且它们与生物学上的相关特征比如地理分布和致病性是一一相关的关系(Kasuga et al., 1999)。因此，和MSR一样广泛，一样简单直接的应用，在被BSR或PSR识别每个形态学物种中PSR不能被应用真菌中对进化有意义的物种，其实，如果最近的研究具有代表性的话， BSR或PSR用于每个形态学物种的识

别中而MSR可用于两个或以上物种的识别。

由 Mayr (1940)接合的BSC诊断的物种作为“……实际或者潜在异种交配的独立于其他种群的可再生的天然群体.”BSC和BSR在真菌界占据着重要地位。

在比Mayr的文章早十年多之前，曾经已被命名的BSC的标准被Shear and Dodge (1927)用于表明形态性物种好食丛梗孢有三个物种并能够通过交配实验：粗糙脉孢菌，好食链胞菌，四胞链胞菌。在1965年，Pore et提出用BSC来证明Arthroderma quadri?dum有另一种群A. lenticularum。直到1987年Brasier

能够列举出将近40个例子，它们在形态学物种包含有不只一个在遗传上独立的生物新物种(Brasier, 1987)。In 1999, Petersen and Hughes从伞形蘑菇上探讨了更多关于BSC的例子，在蜜环菌属，侧耳属，钟形脐菇属，和之前提到的香菇属上有突出的研究。

在真菌中，BSR已经被用来鉴定雌雄同株个体的种群，这与物种的地位是一样的。然而，交配实验是不可能应用于缺乏孢子的真菌中的。这个问题是非常严重的，因为将近20%的真菌是在形态学上进行无性生殖且不能产生孢子(Reynolds, 1993)其他真菌是同宗配合的，没有配偶也能产生孢子。在这些真菌中，仅有孢子的参与也不能充分完成交配，取而代之的是分子标记能够被用来确保后代有两个亲本。此外，一些异宗配合的真菌在生产中不能被诱导进行交配，并且很多真菌不能被培养。这里也是，它不可能运用BSR来检测的.

用BSR有一个更严重的问题。即使当BSR能够被用于真菌，这些分生孢子堆聚集的真菌种群从遗传的角度来说有天然隔离的迹象，但它们仍然保持原代异种交配的特征。尽管BSC强调实基因流，但通过BSR交配实验只能测量潜在的基因流。正如前面所提到的香菇的研究(Hibbett et al., 1995; Hibbett and Donoghue,

1996)给我们提供了一个真实基因流与潜在基因流之间的冲突。另一个例子是在糙皮侧耳属的锈珍菇的复合体中发现的。Vilgalys and Sun (1994)在侧耳属种锈珍菇的复合体鉴定出八个杂交不育的种群，或者生物学物种，并用不同生物物种的不同的核糖体重复单元进行个体的系谱分析。在生物物种中，有三个物种包含不只一个的系谱物种，且在每个例子中，系谱物种都能在北半球的各大洲中找到。我们用BSR鉴定为有三个生物学物种，用PSR有九个系谱物种。这种不同不仅表现在学术上，因为每个系谱物种显示出基因和遗传上的隔离。正如Petersen and Hughes (1999)记录，“，这些物种在自然条件下市没有交换基因的尽管它们潜在能交换。”

BSR 关于这个问题的另一个例子包括担子菌(Chase and Ullrich, 1990)和蜜环菌(Anderson et al., 1980)，两者都很容易运用BSR来限制担子菌门。与其他真菌而言，BSR在子囊菌纲链孢霉属已经更广泛的应用。在真菌遗传储存中心中超过4500个隔离物已经被鉴定，通过雌雄交配的侧交体系(Perkins and Turner, 1988; Perkins et al., 1976; Turner et al., 2001).然而，有迹象显示，BSR在链孢霉属中也能将一些在遗传上的隔离的群体结合成生物学物种，例如，对于链孢霉和链孢霉中间体，多于一对的被试验菌类可能被需要来鉴定的新的隔离种群，因为在每个物种中不是所有的成员与这一对试验菌类进行交配。且在有链孢霉中间体的条件下，隔离种群的数量与食物或食物的副产品以及大的黄色的分生孢子有关(Perkins and Turner, 1988)。尽管这些隔离种群交配在实验室中有链孢霉中间体被试验菌类，但它们有可能在遗传上有天然的隔离。因为用交配实验的BSR的方法不能区别天然的存在的基因流和潜在的基因流。那么，它可能定义的物种是包含了远非一个的遗传上隔离的种群这点就不令人惊奇了。在不同地区的同胞体中在原始交配能力消失之前，很多的特征可能产生分化，尤其是那些没有选择的余地，这个概念和其他相关的同地域物种被Natvig and May (1996)用来探索真菌。

PSC和PSR从遗传上隔离群体的边界到异种交配的个体上延伸了种系遗传学。Hennig，识别出这个边界线，他用遗传育种学的网络结合点(Hennig, 1966)，对比了这个系谱遗传学的分散的进化枝，Mayden (1997)指出，PSC有几个说法。

Cracraft’s的原始说法(Cracraft, 1983)是系谱发生物种“这些最小的可诊断的一簇有原代遗传性状的个体有机体”单一标准出现要求能够具有物种中全部成员所共有的衍生特征。例如，有一个同源性状(Rosen, 1978)和一个诊断簇两个想法的合并和一个由McKitrick and Zink(1988)所提出的共有的近裔共性。这种PSC的缺点是个体分类的很好，但是物种的极限在哪的决定是主观的。例如，如果物种中的个体具有多态性的基因，具有两个等位基因(A, B)，并且这个基因能够用PSR来检测，个体共有的基因A可能被称为一个物种不包括共有B基因的个体 (Fig. 1)。当然，它包含了更多的信息，比如异种交配的能力将能纠正这些困扰(Baum and Donoghue,1995)。然而，正如所提及的很多的真菌不能检测出有异种交配的能力。同时，没有这些附加的信息，我们不能够知道在一个物种中特定基因是否具有多态性，或者固定两个物种的等位基因。

PSR能够避免主观的决定物种的极限通过依靠于超过一个基因系谱的一致性。Mayden把这类型的PSC归类于宗谱和谐概念。这个概念是由Avise and Ball (1990)提出，并被认真的讨论Baum andShaw (1995)基于由很多早期的一些作者发展的一些一致性和血统分类的想法(e.g., Avise etal., 1987; Hudson, 1990; Slatkin and Maddison, 1990;Templeton, 1989）。记住物种概念和物种识别的区别，我们用遗传和谐系谱物种识别。宗谱和谐的系谱物种概念的优点在于它们包含超过一个的基因系谱。每个基因系谱的必需要求是基因不发生重组，实际上，部分的基因被用来指导系谱。不同基因树是一致的，由于基因隔离产生的固定的遗传多态性的位点，他们有同样的基因树拓扑异构学，这些一致的分支与物种相关联。在基因树之间的冲突有可能是由于物种内个体之间的的重组，且这些一致和冲突的转换决定了物种的极限。

GCPSR的缺点是这些一致和冲突的转换不能发生在无性繁殖的物种中，且大约有五分之一的真菌是有丝分裂，被认为是无性繁殖。然而，这个观点可能是错位的，因为对最近的几个有丝分裂真菌检测发现他们在天然情况下发生重组此外进行无性繁殖的复制(Anderson and Kohn, 1998; Taylor et al., 1999a, b),且甚至一个低水平的重组导致基因系谱之间的冲突。实际上，Sclerotinia sclerotiorum，对无性繁殖真菌的一个广泛的研究，成功的比较了基因系谱来鉴

定物种的极限，找到无性繁殖亲缘的品种，以及鉴定重组的例子(Carbone et al., 1999)。现在他们所找到的似乎是一种专一性无性真菌，与重组的真菌是不同的。在这样的条件下，它们仍然能够通过GCPSR调整，并用他们重组关系来定义它们。在系谱发生研究中推定的无性繁殖真菌已经显示相近的种缘关系(LoBuglio et al., 1993)，这预示这种用GCPSR来调整无性繁殖真菌的手段只是权宜之计。

系谱物种中的真菌学例子

现在有几个用GCPSR来诊断真菌的例子。稻恶苗病菌复合体（无性阶段-镰刀菌）提供了分类群体(O’Donnell et al., 1998) 。O’Donnell et al集合了很大的隔离群体，并用β微管蛋白基因的核酸序列把隔离基因结合成簇。他们然后对另外两个基因增加了核酸序列作为一个群聚体的代表。对这三个基因的系谱遗传分析显示在45个复合体中有23个对于科学的新种。在这45个新种中，超过六个物种能够用交配的实验被鉴定为生物学物种(Hsieh et al., 1977; Leslie, 1995)。在这种条件下，生物学物种和系谱学物种是准确的，它说明了PSR和BSR 一样能够提供同样的信息。没有其他的物种能够被BSR诊断，因为它们在培育过程中不能交配，且其中的23个物种不能用MSR 来诊断，尽管实际上形态特征很容易找到区别(Nirenberg and O’Donnell, 1998)。稻恶苗病菌复合体物种，不完全是GCPSR的例子，因为三个物种中仅有一个与所有隔离物种序列一样，这种由β微管蛋白基因的等位基因识别的分类群将不能由其他基因获得支持。然而，这不是稻恶苗病菌生物学物种和大量严格有丝分裂的物种的例子。白色念珠菌(Sullivan et al., 1995), 葡萄孢盘菌 (有丝分裂阶段 . 葡萄孢属灰霉病) (Giraud et al., 1997), 香菇属 (Hibbett et al., 1995),和新型线黑粉菌(有丝分裂阶段=新型隐球酵母)(Franzot et al., 1999)具代表性的近期的例子核酸

变化和系谱已经帮助我们在一个形态物种中发现神秘物种,即使不使用遗传物种的一致性原理。荚膜组织胞浆菌（有性阶段=荚膜放线杆菌）一种子囊菌类的人类病原体提供了一个比赤霉菌属少的物种却有比赤霉菌属多的核酸序列的例子。在这个例子中，每个基因都有四种完全来自46个隔离体的基因遗传序列(Kasuga et al., 1999)。先于Kasuga et al.的著作，荚膜组织胞浆菌被认为包含了三个变种杜波组织胞浆菌、荚膜组织胞浆菌、鼻疽组织胞浆菌。在这三个变异个体间交配反应被认为是它们保持独立物种的原因(Kwon Chung et al., 1974)。根据酵母细胞的形态把荚膜组织胞浆菌杜波变种提升到物种仍然存在争议。荚膜组织胞浆菌杜波变种感染位置和荚膜组织胞浆菌杜波变种仅存在于非洲是事实，而被认为最初在新世界发现的。荚膜组织胞浆菌杜波变种能够感染马、骡、驴，且能通过皮肤与其他的变种一起感染人类并能透过肺部，这一事实是它最初被作为一个物种的根据(Kwon-Chung and Bennett, 1992)。最早致力于荚膜组织胞浆菌杜波变种研究的Kobayashi’的团队已经发现这些不同类群的隔离体有不同的

致病性(Medoff et al., 1986; Spitzer et al., 1990)和核酸的变异性(Spitzer et al., 1989; Vincent et al., 1986)但没有认识到物种多样性的问题。利用这四个基因遗传系谱Kasuga et al. (1999)能够从46个隔离体中鉴定出从遗传上隔离的六个类群来代表所有的变异和类群。这个系谱物种其中的一个被鉴定为非洲荚膜组织胞浆菌杜波变种，其中五个在荚膜组织胞浆菌变种中发现，且还有一些被鉴定为之前提到的类群中。荚膜组织胞浆菌鼻疽组织变种的隔离体没有形成系谱物种。而是所有隔离体都有同样的基因型的是且这些基因型落在两个南美洲物种中的一个荚膜组织胞浆菌变种中。很显然，这些基因型可以引起皮肤病且

能够通过无性繁殖从一个动物传到另一个动物中。由荚膜组织胞浆菌来看，GCPSR 确实比MSR、BSR的效果好。

以子囊菌类的人类病原粗球孢子菌为例--发现系谱物种，运用GCPSR来检测有丝分裂的真菌Koufopanou et al. (1997, 1998)利用五种基因遗传的方法检测分布于新世界的17个真菌个体。一个分支是对所有的五个遗传系谱是普遍的，它把这些隔离体分成两个物种，一个在加利福尼亚而另一个美洲之外。在每个物种中，这些基因的遗传系谱是冲突的，但并不重要，因为大部分的变种能够被找到在这两个物种之间但不属于它们(Koufopanou et al., 1997, 1998)。利用任意单链核酸的多态性，Burt et al. (1996)证明非加利福尼亚物种在自然中能够重新组合，Fisher et al. (2000a) 也利用同样的方法在加利福尼亚物种中得出同样的结论。利用同样的多态性位点发展出复制模型的实验。Burt et al. (1997)证明了这两个物种之间不存在基因流，这点支持了Koufopanou et al的发现的两个物种。随后对脯氨酸的抗原蛋白的序列分析也支持两个物种的基因隔离(Peng et al., 1999)。不像荚膜组织胞浆菌，球孢子菌属的系谱物种在形态和生理上没有任何的以前所了解不同。然而，对这两个物种的知识的掌握现在可能引导我们发现两者的不同。正如后面将提及的。

黄曲霉提供了第三个例子，基因遗传系谱的一致性显示了神秘的系谱物种也在有性分裂真菌中。Geiser et al.(1998)利用五个基因遗传方法来检测从澳大利亚的花生地33个隔离体中发现的16个独特的基因型。当五个遗传群体都发生重组，一个最有利的支持的分支出现把这些隔离体分成两个物种。在一个物种中，有足够的隔离体和变种能够证明种内的不一致性又发现它们在自然中能够重新组合。一个验证试验，现在已经发现了变异和菌核的大小和与变异系谱物种有关

霉菌毒素的产生 (Geiser et al., 2001; D.Carter, personal communication)。这些例子显示了GCPSR能够被用于真菌有性阶段（赤霉菌属、荚膜组织胞浆菌、葡萄孢盘菌、线状黑粉菌）和无性阶段（粗球孢子、黄曲霉念珠菌属、镰刀菌属）。在所有的例子中，PSR显示物种不能够被MSR检测，同时在一些例子中，PSR显示物种不能够被BSR检测。在镰刀菌(赤霉菌属的无性阶段),一个有很好的生物学特征物种的系统，PSR和BSR达成一致，PSR检测很多别的不能被BSR检测的无性繁殖物种。尽管这些成功了，GCPSR还远不能被普遍接受，一些对于这种方法的争论仍在进行中。

GCPSR和PSR的不确定性

1．当利用PSR作为分子标记更具多态性，难道物种的数量不会上升么?这个论题被Mayden在物种概念的比对中提出(Mayden, 1997)。如果只有一个特征或者基因被用来鉴别物种，这个论题则是令人信服的。例如如果一个有很多的等位基因的微卫星的位点作为靶点，那么这些会是成簇的个体，具有每个等位基因和一个区别于每个等位基因的系谱物种。这个问题的解决办法是利用一个以上多态性位点。这里，不同的个体将有不同等位基因的重组，且一个物种不同的基因将有不同的遗传性，但是由于基因的隔离和基因漂移和亲缘关系的筛选与合并的影响，在物种之间遗传性应该是一致的。实际上，九个遗传上高多态性的微卫星位点诊断同样的系谱物种发现在粗球孢子上有利用基因遗传的方法。

2．如果不同的系谱物种在任何多态性位点共有同样的中立位等位基因，那么怎样区分它们为不同的物种呢？这个论题被Doyle (1995, 1997)提出。尽管在一个基因位点共有等位基因将提供明显的物种内连续的基因交换是符

合逻辑的，因为没有基因隔离先于共有多态性的丧失的例子。随着基因的隔离，等位基因进行任意的分类，由于基因的漂移和基因位点的比例，其中共有的多态性位点的改变与基因隔离开始的时间成反比。这种情况将会出现，如果其他条件具备的，如种群大小、剩余常数。因此，在一个遗传上的隔离的物种将期望能够找到在变异的两个相似种共有的多态性核酸位置，其他位点只有一个物种具有多态性，另一个则固定在某一个等位基因上，其他的两个物种都有的固定位点（图3）。这些所看到的数据就是我们上面例子的评估。有趣的是，这些最少的类群似乎两个物种仍然共有多态性，至少在前面所列举的例子中。因此，这个论题被颠倒过来引起了一场争论---发现少许位点甚至一个位点，可以显示出固定在一个或者另一个的多态性物种由明显的基因隔离。

3．中立的基因位点似乎非常适合用PSR，但它是否服从平衡选择而使得PSR 混淆？Doyle(1995)提出了这个位点论题在哺乳动物的组织亲和性的复合体上且回答是肯定的，如果这个位点是否服从平衡选择可以用GCPSR检测。

幸运的是，如果有足够的个体作为这一类群的样品，在平衡选择中认识位点很简单。例如，在研究真菌交配(May et al., 1999)或自身或非自身的识别位点已经产生的系谱显示出不寻常的长时间合并或者转录物种多态性甚至两者都有平衡选择的特点。在这些系谱中主要的分支是单一种类对于功能不同的基因位点和每个物种的个体能够找个每个的分支。在一个物种中，每个功能性的等位基因可能会显示中立的变异，正如已经被鉴定的鬼伞属交配位点May et al., 1999)。在功能性的一般的等位基因中利用中立的变异来为GCPSR建立基因系谱的遗传方法是有可能的。然而，这种情况

可能会变得复杂化，当这些具有区别的多态性的等位基因展现了同样的功能，正如在链孢霉属中所看到的不相容位点het-c (Wu et al., 1998)。尽管利用中立的变异的功能性等位基因作为GCPSR检测的手段，但是利用雇佣位点更安全且没有任何平衡选择的迹象。

4．难道每个物种不应该有独特的表现型，一个能更好的适应物种在自然界中的角色表现型么？这个论题主要的细节被Harrington and Rizzo’ (1999)彻底的讨论的了PSC和他们坚持他们定义PSC表型特征的原因。再次，基因的隔离先于性状的差异，是否由于基因的漂移和筛选。所以，最近的遗传隔离物种将显示出即时表型的不同是不被期望的，尽管它们已经过了时间，在赤霉菌属、组织胞浆菌属、念珠菌属和曲霉属中，系谱物种发现了通过基因遗传展现表型特征的不同包括致病性的不同。然而当球孢子菌属的两个系谱物种被发现的时候，它没有表型特征或系谱形态的不同为人所知。然而在系谱研究(Koufopanou et al., 1997,1998)以及随后的研究中(Peng et al., 1999)发现它们在蛋白质的组成成分氨基酸不同。这些在蛋白质原始结构的不同包括一个表型特征的不同且可能会影响蛋白质活性或抗性。为了确定这个抗性的不同没有被疫苗的保护所混淆，来自两个物种的蛋白质能够被用来形成疫苗(Peng et al., 1999)。在不同物种的球孢子菌属的个体间也可能存在没有被发现的形态或系谱的不同。到目前为止，已有这样的例子被发现在两个物种在含盐量高的介质中的生长比率有明显的不同(M. C. Fisher and G. Koenig, unpublished data)。现在这些内科医生能够辨认出这两个系谱物种。如果在两个遗传物种之间在致病性上有生物学意义的不同，这是比较有兴趣能看到的。

5．难道决定物种的极限仅因为随着基因的隔离，基因的不同的连续性与时间成正比，与种群大小成反比不是太主观了么？是的，如图3所示。每个基因在每个原始种群中都有它的不同的多态性且经过几个阶段后趋于固定。

当然，也有一些情况，它们的基因隔离不能被识别因为它们多态性原始基因的位点很少。在这样的情况下，物种符合ESC不能被PSR诊断，也不能被MSR或BSR诊断。PSR不能诊断所有进化的物种，这一说法是错误的而是PSR比MSR或BSR有优越性。关于这个问题有个真菌的例子德克萨斯州念珠菌属的隔离。Burt et al利用在美国亚利桑那州的隔离物种中发现的12中单链的核酸多态性发现了一个小而重要的阻碍德克萨斯州念珠菌属和美国亚利桑那州的念珠菌属的基因流。然而当利用GCPSR来检测念珠菌属时，这种不同不能支持德克萨斯州念珠菌属的分支s (Koufopanou et al., 1997, 1998)。德克萨斯州的基因型有可能是进化物种，但它不能被PSR识别。考虑到图3中显示的三个不同的阶段，遗传上隔离的种群可能被定义为物种，当一个统计上显著的调控位点的一小部分在有固定交换等位的基因的物种内具有多态性。当这个分支没有强有力的数据支持，它们将会诊断物种内的种群。这个标准是武断的，并且这个结果改变了很多已经被检测的位点，但是它能够被应用于以客观的方式提供一个数据，当然也有另外一个对两个共有的多态性的解释，基因流以杂交或近缘杂交的形式。基因的遗传的一致性非常适合鉴定杂交个体因为杂交是集合了不同物种的不同的单基因遗传特性，且合并基因遗传为基础(O’Donnell et al.,2000)。

6．难道GCPSR不能描述为可再生的独立的，可能在将来的某个时间能够聚集在一起的分离物种么？是的，如果在遗传上隔离的物种能够被GCPSR识别，且保持着异种交配和聚集在一起的习性，那么它们能够与进化物种形成网状结构。进化物种的概念与新物种的形式和杂交的形式相背离。利用GCPSR，我们只能对现在的物种进行描述，不能预测将来的物种。

这篇文章集中介绍真菌，但是GCPSR不仅仅用于真菌的检测。Dykhuizen and Green (1991)第一次利用多基因的遗传来调查大肠杆菌的重组，他们也提出将GCPSR用于细菌的检测，与Eukarya by Cohan (1994)相比，他们研究的更加深入。最近，GCPSR已经被用于一些重要的细菌类群例如疏螺旋体属(Dykhuizen et

al., 1993), 奈瑟氏菌属 (Feil et al., 1996;Holmes et al., 1999; Smith et al., 1999), 和根瘤菌(Wernegreen and Riley, 1999) 以及生态学上重要的蓝藻细菌 (Rudi et al., 1998; Urbach et al.,1998)。在真核生物中，GCPSR在真菌中的应用比在植物或者动物中更流行。可能因为大部分的真菌都是单倍体且由于很少有相似基因和复杂的多基因家族所以这些真菌中的多基因能够被很容易调查出来。在植物中，对细胞核和叶绿体的基因遗传作比较，但对比结果大于一个的核基因系谱不出现。不像真菌，基因的不同似乎先于形态的不同，对耧斗菜 (Hodges andArnold, 1994; Fulton and Hodges, 1999)，漆菜(Mathews and Lavin, 1998)和大豆(Doyle et al.,1999)的研究表明，形态的不同可能先于已经检测到的基因的不同。这种情况归因于花类植物的定向选择和缓慢的亲缘关系的分类和以杂交为中介的基因流。在玉米中，已经显示出形态特征的选择对种植玉米来说是重要的，它能够加速编码这一特征的启动子基因的分子进化而不影响其他基因的的特性，或者选择特征的编码区(Wang et al., 1999)。据此推断，对授花粉器仅在基因控制花类形态中引起相似的戏剧性的的改变选择是可能的(Fulton and Hodges, 1999)。

在动物中，把细胞核与叶绿体作比较，已经很普遍(Avise, 1994)，且几个核基因遗传之间的比较也开始显现。例如，多核基因序列已经被用于诊断淡水鱼(Streelman et al., 1998)和果蝇(Caccone et al., 1996)的系谱遗传物种。相反的，当Hare 和 Avise利用三个核基因遗传来调查大西洋和墨西哥海湾中牡蛎的种群，它们找不到隔离的基因，尽管前期的大量的线粒体DNA已经完成。另外独立复制的基因是可利用的，我们希望基因遗传的一致性能够在广泛应用于动物中。这个在动物的发展生物学中取得的巨大的成功已经开始进行机械的物种保持。分子手段基于合子前隔离已用于鲍鱼的研究，发现了精液的细胞溶解酶和卵受体在物种中是可共存的，但在两者之间不可共存(Lee et al., 1995; Nei and Zhang, 1998; Swanson and Vacquier, 1998) 。分子手段基于合子后隔离已被用于果蝇类，以找到一个同源基因来控制精子的形成在种内后代中是相容的，在种间后代中是不相容的(Ting et al., 1998)。因此这种发展进程创造和保持物种是由于基因的隔离，它允许不相容的等位基因在种群内上升。这个过程随着突变是物种进化的过程的基础，GCPSR是一个优秀的方法来研究它。

还有一点，到目前为止，对于GCPSR在真菌中使用的经验显示与MSR和BSR 相比，它在真菌中的应用是很简单的。当然，这个研究的数据相关性很小且地理性的样品类群也很少。正如所报道的更彻底的研究，现在看起来很简单的可能会变得很复杂。然而， Petersen and Hughes (1999)怀疑真菌物种概念的统一性是可能的，比起他们，我们非常乐观。我们认为一个进化物种的概念能够被应用于所有的真菌，GCPSR能够被用于任何真菌的物种的诊断。我们预测附加的数据可能增加GCPSR的可接受度。

最后一点，由于缺乏充足的时间对亲缘分类，遗传的联合或一个能够引导重要物种的问题的位点的固定，利用GCPSR来诊断进化物种潜在的失败的问题。如果在这些最多相似点的种群，物种，界，门中存在一个基因的不同的连续体，那么为什么它们与物种有关呢？我们认为物种是很重要的，因为它们来自新物种的上升的单元，所以，它们是一种能够从系谱中分出来的类群。然而，我们意识到在种群和物种间有一个遗传不同的梯度，它使我们意识到这个梯度最好能够用数据来描述而不是文字。例如，一对的种群能够用位点的比例来描述来显示单系或相互作用的固定位点，用基因流的统计数据来评估基因距离的标准。类似的，物种的名字从它们与最近的同胞物种的分歧到通过评估的年限得来的(Koupopanou et al., 1997,1998)。因此，评估最近的原代年限能够被添加到任何类群的名字，因为时间是从事不同的器官和不同类群特征鉴定的进化生物学家的货币。获取这些真菌的数据的方法是可利用的(Simon et al.,1993; Berbee and Taylor, 1993, 2000)。有这些分歧数据的名字可能使得分类学家放弃物种水平的类群的分类。展望

按照字母的顺序，Austin Burt, Dee Carter, Elizabeth Kellogg,Vassiliki Koufopanou, Rachel Whitaker, 和 Tom White都在这篇文章中贡献了想法。这篇文章的灵感来自关于分子遗传方法来研究病原真菌，在墨西哥的瓜纳华托发起的，G. S. Kobayashi, M. L. Taylor, E. Lo ′pez Romero, A. Flores Carreo ′n, 和M. del Rico ReyesMontes组织的第二次国际研讨会. 这篇文章得到了NIH, the NSF, and the Novartis Agricultural Discovery Institute, Inc., and the Miller Institute for Basic Research in Science.的资金支持。