山西著名野生食用蘑菇红银盘:漏斗伞属新物种

刘虹,郭尚,范黎

(1.山西省农业科学院 食用菌研究所,山西 太原 030031;2.首都师范大学 生命科学学院,北京 100048)

红银盘是山西吕梁山脉北部管涔山的一种著名野生食用蘑菇的地方名称。这种肉红色的大型蘑菇在吕梁山脉中部的关帝山一带也有出产,被称之为香杏蘑菇。此外,其东面临近太行山脉的五台山也有分布,且是该地区特产台蘑的代表种类之一。每年秋季在云杉Piceaspp.和华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)林内草地上生长,常常形成蘑菇圈,气候适合时产量很大。当地百姓采食或作为土特产品出售已有数百年历史,味道清香、口感细腻,很受欢迎。2017年秋季,当地山民地头鲜品价格约40～50元人民币/kg,干品价格更高达400～500元/kg,是同期云南美味牛肝菌(BoletusedulisBull.)干品价格的两倍之多(石宝祥,私人通讯)。在DNA分子技术用于真菌系统分类实践之前,红银盘蘑菇曾经依据其形态学特征被国内学者鉴定为大杯伞(Clitocybemaxima(Fr.)Kumm.)[1],或肉色杯伞(Clitocybegeotropa(Fr.)Quel.)[2]。本研究首次采用基于nrDNA-ITS片段的分子系统学研究方法,对新近采自山西管涔山林区的红银盘蘑菇及其相似样本进行了鉴定分析,结果显示这种当地百姓食用了数百年的名贵特产红银盘蘑菇是一个未发表过的分类学新种。

1 材料与方法

1.1 标本采集

本研究依据的担子果于2017年8月到9月间采自中国山西省吕梁山脉中北部华北落叶松和云杉林草地上。新鲜的担子果标本经45℃烘干后保存于首都师范大学标本馆(BJTC)和山西省农科院食用菌研究所标本馆(HSA)。

1.2 方法

(1)形态学观察:采用手持放大镜和体视显微镜对担子果的宏观特征进行观察并描述,主要包括担子果的形状、大小、颜色、菌褶及菌柄特征等;

(2)采用光学显微镜对担子果的显微结构特征进行观察并描述。采用手术刀进行徒手切片,以蒸馏水、质量分数3% KOH作为浮载剂制作水封片,用棉兰和Melzer试剂来检验担孢子壁有无喜兰和淀粉质反应。

1.3 DNA序列测定和系统发育树构建

新增标本的DNA提取、PCR以及序列测定参照Fan等[3]和Huang等[4]方法进行。担子果干标本总DNA采用CTAB法提取后,扩增核糖体DNA内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)片段,PCR扩增引物为ITS1f/ITS4[5-6],扩增条件为:94℃预变性3 min,94℃变性30 s,50℃退火45 s,72℃延伸1 min,35个循环,最后72℃延伸10 min。PCR产物经纯化和测序(北京中科希林生工生物技术有限责任公司)获得的序列经手工校对后,于GenBank进行比对和注册序列号(表1)。

系统发育树的构建和分析方法参照Fan等[3]和Huang等[4]方法进行。将供试标本序列于GenBank中进行Blast比对,下载相似性大于97%的近缘属种的ITS序列,并采用Vizzini等[7]和Zhao等[8]等最近相关研究所使用的序列(表1)合并为数据集,以Singerocybephaeophthalma和S.umbilicata为外类群,经采用web-PRANK[9]软件进行序列比对及手工校对后,以最大似然法(ML)和贝叶斯分析(BI)分别采用RAxML 8.0.14[10-11]和MrBayes v3.1.2[12]构建系统发育树。

2 结果

2.1 系统发育分析

共采用38条nrDNA-ITS序列,其中6条为从山西管涔山产红银盘及相关类样本中测序获得,其中3条来自红银盘,1条来自深凹漏斗伞(Infundibulicybegibba/Clitocybegibba(Pers.) P. Kumm.)(当地俗称红水皮),2条来自烟云杯伞(Clitocybenebularis(Batsch) P. Kumm.)(当地俗称紫顶子银盘)。Singerocybephaeophthalma(FM877684)和S.umbilicata(KF208450)为外类群。最大似然法和贝叶斯分析得出的系统发育树的拓扑结构相似,本文仅显示了ML树(图1)。基于ITS-nrDNA序列的系统发育树(图1)显示本研究自测的来自山西的红银盘蘑菇的3条序列与NCBI下载的3条序列聚在一枝并获得较高的支持(BS=84,PP=0.98),序列比对结果显示它们之间的序列相似性高于98%。

2.2 分类学

红银盘漏斗伞 新种 图 2,3

InfundibulicybehongyinpanL. Fan & H. Liusp.nov. Fig. 2,3

Mycobank:MB 826966

Etymology:—hongyinpan(Lat.),referring to the local name of the new species.

表1 本研究用样品的名称、凭证标本和ITS序列登录号

Fig.1 Phylogenetic tree derived from maximum likelihood analysis (ML) based on nrDNA-ITSfor Infundibulicybe hongyinpan. Values next to nodes represent ML bootstrap values andBayesian posterior probability values (left to right). Novel sequences are printed in bold图1 基于nrDNA-ITS基因片段的漏斗伞红银盘及其相关物种的最大似然法(ML)系统发育树节点上数据左侧为ML的自举值,右侧为BI的后验概率。

Fig.2 Basidiocarps of Infundibulicybe hongyinpan图2 红银盘漏斗伞担子果

菌盖初期平或中部微凸,边缘稍内卷,潮湿时呈现明显或不明显宽条纹,渐渐扁平到中部下凹,或多或少盘状至浅杯状,边缘平展或波浪状,直径5～14(～30) cm,表面干燥,没有明显的水渍状痕迹;肉褐色、肉红色、黄褐色、浅红褐色或红褐色,平滑,无纤毛或鳞片;菌肉白色,厚或较厚;受伤不变色;菌褶初期白色,后黄白色或浅奶油黄色,不等长,不分叉,中等密度,边缘锐,延生;柄圆柱状,长5～12 cm,粗1.5～3(～5) cm,与菌褶近同色,或后期稍有浅肉褐色,通常有白色与水渍色相间的纵向条纹,平坦,中实,基部通常水渍状。孢子印白色。担子(35～42.5)×(5～7.5) μm,棒状,通常4孢子,小梗长3～5 μm; 担孢子(5.5～8)×(4.5～6) μm,正面观呈广椭圆形至近球形,侧面观泪滴状,非淀粉质,无色,光滑,薄壁(图3)。

生境和分布:单生或群生,常见在云杉和落叶松为建群种的森林内草地上形成蘑菇圈,秋季产生。分布于山西吕梁山中北部地区以及五台山等地。GenBank上的分子数据显示中国黑龙江和日本也有本物种分布。

模式标本:中国:山西,管涔山秋千沟,海拔2 200 m,闫向远,YXY170856(BJTC FM187,主模式),2017年8月23日,云杉Piceasp.林内草地上。

其他标本研究:中国:山西,关帝山庞泉沟,海拔2 200 m,曹晋忠,CAO170809(BJTC FM216,副模式),2017年9月8日。山西,管涔山南沟庙,2 100 m,曹晋忠,CAO1691(BJTC FM394),2016年9月10日,落叶松Larixsp.林内草地上。

Fig.3 Basidia (left) and basidiospores(right) of Infundibulicybe hongyinpan图3 红银盘漏斗伞担子(左)和担孢子(右)

3 讨论

漏斗伞属是Harmaja于2003年[16]以Infundibulicybegibba(Pers.:Fr.)Harmaja为模式种从传统的杯伞属Clitocybe中分离出来建立的新属,这个模式种的基源名称为AgaricusgibbusPers.,在中国这个种更为熟悉的名称是Clitocybegibba(Pers.:Fr.) P. Kumm.,中文名称为深凹杯伞[17]。近年来基于形态学和分子系统学研究发现传统的杯伞属Clitocybe是一个多元的类群,并由此导致了本属的拆分和多个新属的建立[7,18-19],漏斗伞属是其中之一。漏斗伞属目前有23个物种[7-8,20],其中与本新种形态相似的有深凹漏斗伞(I.gibba(Pers.:Fr.)Harmaja)、肉色漏斗伞(I.geotropa(Bull.)Harmaja)(=肉色杯伞Clitocybegeotropa(Bull.:Fr.) Quel.)、赭黄漏斗伞(I.bresadoliana(Sing.)Harmaja)(=赭黄杯伞ClitocybebresanolianaSing.)以及新近从中国四川省报道的红漏斗伞I.rufaQ. Zhao[6]等。深凹漏斗伞、赭黄漏斗伞和红漏斗伞这3个物种的担子果相对较小,菌肉较薄,菌柄颜色多与菌盖相近且直径多在1.0 cm以下,而本新种担子果较大,菌肉厚,菌柄颜色与菌褶相近且直径多在1.5 cm以上。此外本新种的担孢子为广椭圆形至近球形,上述3个种类均为椭圆形[6],也与本种明显不同。深凹漏斗伞I.gibba是一个广泛分布于北半球温带地区的物种,在红银盘漏斗伞模式产地山西吕梁山也有其分布[21],通常在夏季大量发生,生态环境与红银盘漏斗伞相近。担子果外观形态上像小号的红银盘,当地山民称为红水皮蘑菇,很容易与本种区别。肉色漏斗伞(=肉色杯伞)同样产生大型的子实体,但其菌盖边缘平展通常不会波浪状,颜色较浅,通常为奶油色或黄白色,菌褶较密,主要生长在阔叶林内,明显不同于本种。NCBI上有一条Infundibulicybegeotropa名下的ITS序列(KT122792),BLAST显示与本新种ITS相似度为93%,属于不同物种。

红银盘漏斗伞过去在山西曾经被鉴定为大杯伞[1]和肉色杯伞[2]。本研究基于形态学特征和nrDNA-ITS序列分析证实这两个名称源于对红银盘蘑菇的错误鉴定。此外,依据2017年Index Fungorum(http:∥www.indexfungorum.org),Clitocybemaxima(Fr.)P. Kumm.与Clitocybegibba(Pers.:Fr.) P. Kumm.为同物异名,后者为正名。需要指出的是,现在中国国内市场上以大杯伞名称栽培和销售的一个灰白色食用菌物种是对这个名称的错误应用,它的正确名称实为大革耳(Panusgiganteus(Berk.) Corner)[22]。

本新种的nrDNA-ITS片段在NCBI上比对结果显示有3条序列与本新种相似度高于97%,分别为KY084306、GU34498 和AB301607,系统发育分析表明这3条序列应与本新种同种(图1)。其中KY084306的凭证标本来自本新种的模式产地中国山西,登记名称为Ampulloclitocybesp.;GU34498来自中国黑龙江,登记名称也是Ampulloclitocybesp.;第三条序列(AB301607)来自日本,登记名称为Ampulloclitocybeclavipes,此结果明显为错误鉴定,因为该序列与源自欧美可信样本Ampulloclitocybeclavipes下的序列的相似度在90%以下。

致谢

曹晋忠博士对本文提供了有价值的建议,首都师范大学博士研究生闫向远、李婷,硕士研究生黄凯兵、陈萌、语言等同学参加采集标本,在此一并致谢。