桦褐孔菌引起的腐朽木上真菌组成的研究*

任洪婷，吴珊姣，刘雪峰，曹俊平

(1.东北林业大学,黑龙江　哈尔滨150040；2.内蒙古乌审旗林业局森防站，内蒙古　鄂尔多斯017000)



桦褐孔菌引起的腐朽木上真菌组成的研究*

任洪婷1，吴珊姣1，刘雪峰1，曹俊平2

(1.东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040；2.内蒙古乌审旗林业局森防站，内蒙古鄂尔多斯017000)

以桦褐孔菌寄生的白桦活立木为材料，研究了由桦褐孔菌引起的木材白腐病及其腐朽初期、中期和末期腐朽木上的真菌组成。结果表明，随着腐朽程度的增加，腐朽木上的真菌物种数量增多，桦褐孔菌分离到的次数也随之增加。腐朽初期、中期和腐朽末期优势真菌种类差别不明显。各个时期树皮上的真菌种类最多，变色区种类相对少。说明不同腐朽阶段腐朽木上的真菌群落存在差异，群落组成处于动态变化之中。

白桦；桦褐孔菌；木材腐朽；变色区；褪色区

桦褐孔菌[Inonotusobliquus(Fr.)Pilát]寄生在白桦(BetulaplatyphyllaSuk)、榆树(UlmuspumilaL.)、柴桦(B.fruticosa)等阔叶树活立木或死亡倒木的边材上[1]，引起这些树木材心材白色腐朽，其不孕的菌核从树干或树皮受伤处长出[2]。国内主要分布于东北的长白山、小兴安岭、大兴安岭地区等地[3～4]；国外分布于日本北海道、芬兰、波兰、俄罗斯和北美北部[5]。桦褐孔菌耐寒性较强，可抵御-40℃的低温而存活[6]，桦褐孔菌的活性成份及其药理作用、人工栽培驯化技术等方面都有较多的研究。但是，桦褐孔菌侵染后引起寄主木质部腐朽过程研究报道还很少[7]。对桦褐孔菌腐朽木环境中微生物研究更少，而这方面对作为药物真菌的桦褐孔菌的人工驯化、菌丝体生长和菌核形成十分重要。在桦褐孔菌引起木材腐朽过程中，了解真菌群落的演替过程，对深入研究木材腐朽机理和木材防腐都有着重要的意义。

本文通过在野外采集桦褐孔菌不同腐朽程度的白桦活立木标本，进行室内真菌分离纯化，确定桦褐孔菌腐朽木中真菌的种类组成。最终为筛选出对药用真菌桦褐孔菌菌丝体生长发育及菌核和子实体的形成有益作用的菌株提供资料。

1　材料与方法

1.1实验材料

在黑龙江省大兴安岭塔河县、呼中自然保护区的白桦天然林内，采集长出桦褐孔菌菌核的白桦活立木，分3个腐朽阶段取样：(1)腐朽末期，木段采样是以菌核为中心截取10cm长的木段；(2)腐朽中期，距离菌核生长约30cm处，截取10cm长的木段；(3)腐朽初期，距离菌核50cm处截取10cm长的木段。木段编号后，用无菌袋装好带回实验室备用。其中，从塔河采集2组木段，从呼中采集6组木段。

1.2培养基

马铃薯琼脂培养基PDA。

1.3真菌的分离培养

桦褐孔菌腐朽木上的真菌分离：将腐朽初期、中期和末期的木段，用电锯截成0.5cm左右厚的圆盘，再按腐朽区、褪色区、变色区和树皮取样，用剪刀将这些样剪切成0.5cm左右的小块，用次氯酸钙(1︰14)上清液作为表面杀菌剂，灭菌1min之后，再用无菌水冲洗3遍，使用滤纸吸收干其水分后，用无菌镊子夹起分离材料放到PDA平板培养基上，每皿放5块材料，重复5个。编号，封口，静止平放1d后，转移到25℃恒温箱中倒置培养。

1.4真菌鉴定

培养15d后，观察菌落宏观特征，当长出的菌落已经产孢，就制成水载片，显微镜下观察其形态特点，测量有关数据[7]，参考相关资料文献进行形态学鉴定[8～13]。有些真菌暂时不产孢的对其纯化，培养，待产孢后进行鉴定。

2　结果与分析

2.1腐朽初期桦树树干真菌分离结果

腐朽初期的白桦木材很容易区分为健康区、变色区、褪色区和腐朽区。变色区和褪色区所占比例较小，能观察到腐朽区，但面积更小。

从白桦腐朽初期材料上共分离到真菌31种，未鉴定子囊菌和担子菌各1种(表1)。腐朽初期的腐朽区以丝状真菌为优势种，如青霉属(Penicillium)、木霉属(Trichoderma)等。树皮部分离到的真菌种类>腐朽区的>褪色区的>变色区的。它们的优势种组成有差异。从树皮分离到的真菌分离频次大于10的有8个属：青霉属、散子囊菌属(Eurotium)、小核菌属(Sclerotium)、粘毛菌属(Myxotrichum)、色串孢属(Torula)、拟青霉属(Paecilomyces)、壳囊孢属(Cytospora)、轮枝霉属(Verticillium)；变色区有4个属：散子囊菌属、木霉属、桦褐孔菌(Inonotusobliquus)、粘毛菌属；褪色区有4个属：桦褐孔菌、白地霉属(Geotrichum)、青霉属、散子囊菌属；腐朽区有4个属：桦褐孔菌、木霉属、青霉属、异茎点霉属(Paraphoma)。

表1　腐朽初期白桦树干真菌分离结果

续表1

树皮部分离频次/次变色区分离频次/次褪色区分离频次/次腐朽区分离频次/次枝孢属(Acromomium)1曲霉属(Aspergillus)2链格孢属(Alternaria)1麦穗孢属(Tritirachium)2异茎点霉属(Paraphoma)7轮枝霉属(Verticillium)1弯颈霉属(Tolypocladium)3枝顶孢属(Cladosporium)1弯颈霉属(Tolypocladium)8离蠕孢属(Bipolaris)1异茎点霉属(Paraphoma)3曲霉属(Aspergillus)7曲霉属(Aspergillus)8茎点霉属(Phoma)3曲霉属(Aspergillus)3Leptodontidium2子囊菌2担子菌2茎点霉属(Phoma)3枝孢属(Cladosporium)3木霉属(Trichoderma)2白地霉属(Geotrichum)1短梗霉属(Aureobasidium)1散子囊菌属(Eurotium)7毛壳菌属(Chaetomium)1色串孢属(Torula)1链格孢属(Alternaria)3麦穗孢属(Tritirachium)1粘毛菌属(Myxotrichum)1轮枝霉属(Verticillium)11链格孢属(Alternaria)8镰刀菌属(Fusarium)2茎点霉属(Phoma)5发簇孢属(Sporothrix)1白僵菌属(Beauveria)1白地霉属(Geotrichum)1担子菌1

2.2腐朽中期的真菌分离结果

腐朽中期桦褐孔菌从心材向边材扩展，心材被降解的木材产生白色腐朽，由于充满黄褐色菌丝体外观呈现黄褐色，木材整体结构保持完整，边材绝大部分还未腐朽，树皮完整，树干上没有菌核。

从表2可知，从腐朽中期的材料中分离到30属真菌，未定属的担子菌1种。从树皮分离到的真菌频次大于10的有5个属：青霉属、散子囊菌属、粘毛菌属、曲霉属(Aspergillus)和粘帚霉属(Gliocladium)；变色区分离到的真菌频次大于10有5个属：青霉属、木霉属、粘毛菌属、散子囊菌属、曲霉属；褪色区和腐朽区分离到的真菌频次大于10的有相同的3个属：桦褐孔菌、青霉属和散子囊菌属。

在腐朽区的优势种为桦褐孔菌、散子囊菌属和青霉属，分离频次都大于34；褪色区优势种为桦褐孔菌、青霉属和散子囊菌属，分离频次都大于29，分离频次较腐朽区略低；变色区优势种为青霉属、木霉属和粘毛菌属。树皮优势种为青霉属、散子囊菌属、色串孢属和粘毛菌属。树皮上的真菌种类最多达到18属，其他区域分离到15属。

表2　中期腐朽的白桦木真菌分离结果

2.3腐朽末期的真菌分离结果

腐朽末期是桦褐孔菌对白桦树干破坏最严重时期，也是菌核大量产生的时期。树干锯开后，木质部绝大部分腐烂呈粉末状，木材组织全部被破坏，只有外部边材还没有被分解，起到支撑树干的作用。

腐朽末期的真菌种类最多达43属(表3)，真菌群落较为丰富，也最为稳定。这一时期腐朽菌桦褐孔菌具有绝对优势，青霉属次之，木霉属再次之。从树皮分离到的真菌有33属，变色区真菌种类有17属，褪色区和腐朽区都分离到15属。从树皮分离到的真菌分离频次大于10的有3个属：木霉属、青霉属和粘毛菌属；变色区有3个属：青霉属、曲霉属和根霉属；褪色区有3个属：桦褐孔菌、散子囊菌属和枝孢属；腐朽区有2个属：桦褐孔菌和青霉属。

2.4不同真菌类群比较

木材腐朽菌侵入树体及在树体内定殖后对树干内的真菌群落都会有较大影响，实质上是真菌群落在树干内的演替过程。

从不同腐朽时期分离到的真菌中可知(表1～3)，担子菌分离到的种类最少，除了桦褐孔菌外，还分离到1种，暂时还没有鉴定出来，从菌种种类组成所占比例最少，但从分布和时期看，除树皮外，桦褐孔菌常常是优势菌。子囊菌分离到的种类较少，只有3个属，为散子囊菌属、粘毛菌属和毛壳属。其中，散子囊菌属在各个时期和不同区域都被分离到。毛壳菌属只在腐朽中期被分离到，分布在除树皮外的各个区域。接合菌类真菌也只分离到3个属，为根霉属、毛霉属(Mucor)、被毛孢属(Hirsutella)，只在腐朽末期分离到，分离频次较少。其中，根霉属分布在树皮和腐朽区，被毛孢属只分布在褪色区，毛霉只分布在腐朽区。半知菌的种类在各个阶段和各个区域都占有绝对优势。

从腐朽初期至末期桦褐孔菌分离频次逐渐变大(见表1～3)，说明随着腐朽程度的增加桦褐孔菌对白桦腐朽能力逐渐增强。按腐朽区、褪色区、变色区、树皮的顺序，统计腐朽初期至腐朽末期的木材中桦褐孔菌的分离率最高，可以确定桦褐孔菌腐朽是从心材开始，逐渐往边材方向蔓延，但它不能分解树皮，只是挤破树皮长出菌核或者子实体。

表3　桦褐孔菌腐朽末期树干真菌分离结果

3　结论与讨论

本文对桦褐孔菌侵入桦树后，不同腐朽时期的腐木上真菌进行了分离、培养、纯化和鉴定，基本掌握了各个时期真菌种类的组成。

(1)腐朽初期从变色区分离到的真菌以非木材腐朽菌为主，木材腐朽菌桦褐孔菌分离频次达到13次，中期木材腐菌桦褐孔菌分离频次下降到8次，到末期木材腐朽菌桦褐孔菌降到5次，即随着腐朽程度的加重木材腐朽菌在变色区数量逐渐减少。分析其原因，可能是在先分离材料时，未能很好地把握变色区与褪色区的界限所致。褪色区不同时期木材腐朽菌桦褐孔菌数量变化，腐朽初期分离到了38次，中期木材腐菌桦褐孔菌略有下降，达到35次，到末期木材腐朽菌桦褐孔菌达到了46次，整体来看，随着腐朽程度的增加褪色区桦褐孔菌成上升趋势。腐朽区不同时期桦褐孔菌变化趋势，腐朽初期分离到22次，中期桦褐孔菌达到48次，到末期木材腐朽菌桦褐孔菌菌种数量达到了51次，随着腐朽程度的增加腐朽区桦褐孔菌成上升趋势。

(2)树皮真菌组成在不同腐朽阶段属的数量上都有差异，而优势组成上比较接近。腐朽初期树皮真菌分离到24属，优势真菌为青霉属、散子囊菌属和小核菌属；中期分离到18属，优势真菌为青霉属、散子囊菌属和粘毛菌属，腐朽末期分离到33属，其优势真菌为木霉属、青霉属和粘毛菌属。变色区、褪色区和腐朽区真菌分属的数量都比较接近，14～17属，与树皮相比较属的数量少。

(3)桦褐孔菌腐朽的不同时期真菌组成的差异较大，担子菌中桦褐孔菌是优势菌，除树皮外，各个时期和区域都有分布。子囊菌中散子囊菌属是优势种。毛壳菌属只在腐朽中期被分离到，分布在除树皮外的各个腐朽区域。接合菌类只在腐朽末期分离到，根霉属分布在树皮和腐朽区，被毛孢属只分布在褪色区，毛霉只分布在腐朽区。半知菌的种类数量多，在各个腐朽时期和不同腐朽区域都有。

(4)在变色区中的一些真菌分泌纤维素酶和单宁酶，这些酶可以降解木材产生的具有抗腐朽作用的单宁，同时破坏木材中的纤维素[15]。腐朽初期桦褐孔菌在木材变色区、褪色区和腐朽区已经定殖，并形成了基本稳定的真菌群落。这一时期，腐朽菌经伤口侵入树体，树木分泌单宁、酚和醌类等抗菌物质，一些微生物开始分解这些抗菌物质，使木材丧失抵抗腐朽菌的侵入与定殖能力。这时木材轻微变色或几乎无颜色变化，木材强度逐渐降低，韧性减弱[15]。

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Fungi Composition Caused by Inonotus obliquus in the Rotten Wood

REN Hong-ting1,WU Shan-jiao1,LIU Xue-feng1，CAO Jun-ping

(1.Northeast Forestry University,Harbin Heilongjiang 150040,P.R.China；2.Forest Pest Management and Quarantine Station of Wushen County,Ordos Inner Mongolia 017000,P.R.China)

This article aims to study the fungi constitution in the rotten wood which is caused byInonotusobliquus(Fr.)Pilát,during the beginning,the mid-term and the final-term.With the growingly of degenerate level,not only the species number of fungi from the rotten wood is increasing,but also the frequency of theInonotusobliquusisolation is increasing.There are not obvious differences from superiority fungi at each period.The species number in the color change interval is always less than in that of sapwood at each period.This study shows that the different stages of wood decaying fungi on decaying differences in communities and community compositions are dynamic and changing.

BetulaplatyphyllaSuk；Inonotusobliquus；rotten wood;color change interval；faded interval

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.019

2016-03-22

国家林业局公益项目(2010004079)。

任洪婷(1988-)，女，硕士生，主要从事森林病理研究。E-mail:563951425@qq.com

简介：刘雪峰(1963-)，男，研究员，博士，主要从事森林交病理及真菌分类研究。E-mail:liuxuefeng@sina.com

S 763

A

1672-8246(2016)03-0108-06