张其坤,何晓兰,彭卫红**,陈 影,黄忠乾
(1.乐山市农业科学研究院,四川 乐山 614000;2.四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066;3.农业部西南区域农业微生物资源利用科学观测实验站,四川 成都 610066)
危害凤尾菇生产的一种小包脚菇属草菇属物种的形态和分子鉴定*
张其坤1,何晓兰2,3,彭卫红2,3**,陈影2,3,黄忠乾2,3
(1.乐山市农业科学研究院,四川 乐山 614000;2.四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066;3.农业部西南区域农业微生物资源利用科学观测实验站,四川 成都 610066)
近年来,在四川乐山地区凤尾菇(Pleurotus pulmonarius)栽培中,首次发现1种形态与草菇类似的大型真菌类污染菌。该菌在栽培场中的污染率可达60%以上,对凤尾菇的生产造成较大威胁。经初步鉴定为小包脚菇属(Volvariella)的木生小包脚菇 [Volvariella diplasia(Berk.&Broome)Singer]。该菌子实体形态与草菇类似,菌丝耐低温,可在4℃冰箱中保藏;原基形成和子实体发育温度范围广(13℃~33℃);子实体丛生或单生,单粒种可达20 g以上,具有一定的开发价值。
凤尾菇;小包脚菇属;草菇;杂菌
2012年10月,我们在峨眉山市符溪镇黑桥村的栽培凤尾菇 [Pleurotus pulmonarius(Fr.)Quél.]的菇棚中发现1种影响凤尾菇生产,并可形成大型子实体的污染菌。因其子实体老熟后会发黑腐烂,菇农称其为“牛屎菌”,但与俗称的“牛屎菌”鬼伞明显不同。进一步的调查发现,该菌对乐山市凤尾菇生产有较大的威胁,危害严重地区污染率可达60%以上。2014年在四川沐川县、苏稽镇等地相继发现该菌的危害,并有蔓延的趋势。受到侵染后的凤尾菇菌袋产量显著下降,栽培效益明显降低。同时,该菌子实体形态与草菇类似,但形成子实体的温度范围较草菇广泛,似乎又具有一定的开发价值,为确定该杂菌的类型,发掘评价该类大型真菌的利用潜力,并为凤尾菇栽培防控该类杂菌的侵染奠定基础,本课题组对该菌进行了分离鉴定工作,现将结果报道如下。
1.1材料来源
样品采自峨眉山市符溪镇黑桥村,分离及形态观察的菌种采用PDA培养基培养。
1.2形态特征鉴定方法
对该杂菌新鲜子实体进行了拍照和宏观形态特征记录,并对分离菌种进行纯培养,子实体烘干后对其进行显微特征观察和描述。
1.3分子系统发育分析
采用基因组DNA提取方法,以子实体为材料,利用Biospin真菌基因组DNA提取试剂盒提取DNA。
1.3.1ITS序列分析
采用真菌通用引物ITS4(5’-TCCTCCGCTTATT GATATGC-3’)和ITS5(5’-GGAAGTAAAAGTCGTA ACAAGG-3’)。反应体系为30 μL,该体系包括2× PCR Master Mix 15 μL,Primer(1 μmol·L-1) 各1μL;模板DNA 1 μL,ddH2O 12 μL。PCR扩增程序:94℃预变性3 min;94℃变性1 min,54℃退火l min,72℃延伸2 min,共计35个循环;循环结束后72℃延伸8 min。PCR扩增产物经克隆后送成都擎科梓熙生物技术有限公司测序。
1.3.2分子系统发育分析
运用Clustal[2]软件比对从GenBank下载小包脚菇属(Volvariella) ITS序列及本研究所得序列。以Pluteusromellii(Britzelm.)Sacc.和Pluteusatromarginatus(Konrad)Kühner作为外群,基于最大简约法,利用Paup软件构建小包脚菇属的系统发育关系[3]。
2.1病害的主要症状
该病害在凤尾菇菌袋满袋后的各个时期都可发生。在凤尾菇出菇前受到侵染时,菌袋菌丝生长纤细,浓白,满袋后15 d左右开始转淡;受害的菌袋较正常菌袋松软;该杂菌常在受害菌袋表面或袋口形成原基并逐渐发育形成子实体,并造成凤尾菇幼菇死亡;该菌在菇棚内形成子实体发生的温度范围广,13℃~33℃均可见子实体在菌袋上形成(图1)。当前仅见危害凤尾菇菌袋,未见危害邻近菇棚的平菇栽培袋。受到侵染后,凤尾菇原基形成受到影响,子实体生长缓慢,产量明显降低。在栽培大棚内污染率较高,可达60%以上。
图1 凤尾菇菌袋被危害症状及杂菌不同阶段子实体形态Fig.1 Symptoms of disease in Pleurotus pulmonarius cultivation and morphology of Volvariella diplasia fruiting body in diffferent phase
2.2形态及生物学特征
2.2.1学名
木生小包脚菇,Volvariella diplasia(Berk.& Broome)Singer,Lilloa 22:401(1951),图2。
Agaricus diplasius Berk.&Broome,Trans.Linn. Soc.27:151(1870).
Volvaria diplasia(Berk.&Broome)Sacc.,Syll. fung.(Abellini)5:658(1887).
2.2.2特征
子实体丛生或单生;菇体颜色灰白至浅黄色,上有灰黑色斑(颜色深浅受光照强度与喷水影响);蕾期紧实,菌肉白色,之后包膜顶端逐渐变薄,菌褶变为淡黄色,菌盖上出现披针状绒毛,颜色转为鹅毛黄;破膜后,包膜变为菌托,无菌环,伞状,菌柄中生;菌盖上有浓密的鹅毛黄披针状绒毛,长2mm~4 mm,菌肉白色,菌褶粉红色,菌柄实心,展开后菌盖直径可达16 cm;孢子印粉红色(图2b),菌褶延生(图2b)。
子实体出菇温度广,18℃~33℃均能出菇,调查发现可耐受13℃的低温,形成正常子实体;组织分离的菌丝在PDA培养基上生长正常,可在4℃左右冰箱中保藏,在1/2PDA培养基上菌丝稀疏(图2c),可形成子实体。
孢子 [(6.5) 7.0~8.5(9.5)]μm×(4.5~6.0)μm,光滑,椭圆形,浅褐色(图2a)。担子棒状,具4个担子小梗。褶缘囊状体宽棒状,无色透明,壁较薄。侧生囊状体较多,同褶缘囊状体。
图2 木生小包脚菇的孢子(a)、孢子印(b)及菌落形态(c)Fig.2 Morphological characteristics of spores(a),spore print(b)and colony of Volvariella diplasia(c)
Volvariella diplasia是报道自斯里兰卡的1个木生的小包脚菇属种类,与银丝草菇V.bombycina (Schaeff.)P.Kumm.极为相似。
2.3分子系统发育分析
ITS序列已提交至GenBank保存。基于最大简约法,小包脚菇属系统发育树见图3。
图3 基于最大简约法小包脚菇属系统发育树Fig.3 Phylogenetic tree of Volvariella based on maximum parsimony method
ITS测序结果经blast比对,该菌与GenBank中来 自 欧 洲 鉴 定 为 V.bombycina(HM562212,EU920673.1) 的序列相似性为97%~98%,存在10个~16个碱基的差异;与GenBank中其他小包脚菇属相似性较低,这与形态学鉴定结果相吻合,确定该菌为木生小包脚菇(V.diplasia)。
分子系统发育分析结果显示,V.diplasia、V. bombycina和V.volvacea这三个种亲缘关系较近,聚于同一个分支,且支持率达100%。
Singer[5]曾注意到草菇V.volvacea的有些栽培品种通常是白色,许多研究者就将其作鉴定为木生小包脚菇V.diplasia;有文献也报道木生小包脚菇V. diplasia是印度1个重要的栽培种类,但这些文献中均记载其是草腐菌[6],这与真正的木生小包脚菇V. diplasia木生的特点并不相符,可能印度记载的栽培木生小包脚菇 V.diplasia实质上也是草菇 V. volvacea。
对于该杂菌的来源,我们认为尽管各菌种厂家均没有生产与该菌类似的菌种,也不能排除因各种不明原因造成污染的可能性。凤尾菇栽培中出现的该杂菌感染可能来自凤尾菇菌种,由于在菌种生长阶段的检查不严,可能造成菌种带菌并污染。
2014年已相继在乐山市的沐川县幸福乡柏香村、市中区苏稽镇饶坎村等地发现同样的杂菌危害,并出现蔓延的趋势。主要危害凤尾菇菌袋,而对邻近的中高温型的平菇不造成危害。通过调查还发现,发生该菌为害的场地,菌袋配方均以木屑等为主料,似乎表明该菌趋向为1种木腐菌,而不是草腐菌,这也与V.diplasia木生的特点相符。
虽然目前木生小包脚菇V.diplasia对凤尾菇生产造成严重减产,但另一方面由于小包脚菇属有许多可食用的种类,初步的实验也证明木生小包脚菇V.diplasia无毒,可食用,且该菌与我国南方规模化栽培的草菇(V.volvacea)有明显差异,尤其是其对温度的敏感性不强,子实体形成温度范围广,适宜四川省夏季栽培,具有进一步开发利用价值。
[1]White TJ,Bruns T,Lee SS,et al.Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics [M]//Innis MA,Gelfand DH,Sninsky JJ,White TJ(eds), PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications.New York:Academic Press,1990:315-322.
[2]Thompson JD,Gibson TJ,Plewniak F,et al.The CLUSTAL X windows interface:flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools[J].Nucleic Acids Research,1997,25(24):4876-4882.
[3]Swofford DL.PAUP*:phylogenetic analysis using parsimony (*and other methods)version 4.0b10[M].Sunderland:Sinauer,2003..
[4]Pegler DN.Agaric flora of Sri Lanka[M].London:Kew Bulletin Additional Series,1986:519.
[5]Singer R.Mushrooms&truffles[M].London:Leonard Hill, 1961a:272.
[6]Ahlawat OP,Kumar S,Arumuganathan T,et al.25 years of AICRP(mushroom)[M].New Delhi:Yugantar Prakashan Pvt.Ltd.,2008.
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Identification of a Volvariella Species Which Hazard Pleurotus pulmonarius Cultivation
ZHANG Qi-kun1,HE Xiao-lan2,3,PENG Wei-hong2,3,CHEN Ying2,3,HUANG Zhong-qian2,3
(1.Leshan Academy of Agricultural Science,Leshan 610066,China;2.Soil and Fertilizer Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,China;3.Scientific Observing and Experimental Station of Agro-microbial Resource and Utilization in Southwest China,Ministry of Agriculture,Chengdu 610066,China)
In recent years,a species of Volvariella was found in the cultivation of Pleurotus pulmonarius,which infected P.pulmonarius up to 60%and caused seriously damage.It was identified as V.diplasia based on the morphology and molecular evidence.Volvariella diplasia resembles V.volvacea in morphology,while the mycelium of V.diplasia had low-temperature resistance character and could be deposited at 4℃.Its primordia formation and fruiting temperatures range was 13℃to 33℃,the basidiomata was gregarious or solitary,and one fruitbody weight was up to 20 g.V.diplasia could be a candidate for exploiting as edible mushroom.
Pleurotus pulmonarius;Volvariella spp.;Volvariella volvacea;mushroom disease
S646.9
A
1003-8310(2016)0106-0051-04
10.13629/j.cnki.53-1054.2016.06.012
四川食用菌创新团队资金资助项目(川农业函 [2014]91号);四川省微生物资源共享平台建设(15010302);西南地区作物秸秆基质化利用技术(201503137)。
张其坤(1967-),男,本科,高级农艺师,主要从事食用菌栽培技术研究。E-mail:qi0102kun@163.com
**通信作者:彭卫红(1970-),女,硕士,研究员,主要从事食用菌遗传育种与病害防控研究。E-mail:pwh424@163.com
2016-09-16