王锋尖,周向宇,刘 杰,常 堃,饶咬成
(1.汉江师范学院化学与环境工程学院,湖北 十堰 442000; 2.十堰市农业科学院食用菌研究所,湖北 十堰 442000;3.江汉大学湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心,武汉 430056;4.汉江师范学院生态文明研究中心,湖北 十堰 442000)
粉褶菌属Entoloma物种分布广泛,种类繁多,现已知全球有1 000多个物种[1].粉褶菌属子实体的形态多样[2-3],一般呈伞菌状(脐菇状、金钱菌状、小菇状、口蘑状、侧耳或靴耳状)[3-5],菌褶粉红色,担孢子多边形[2];然而,近年来在日本[6]、西班牙[7]等地发现有呈块状无菌褶且生于地下的腹菌化粉褶菌.2016年7月,于湖北省十堰市张湾区采集到1份腹菌状的粉褶菌属标本,经显微观察、分子系统发育分析,发现其为粉褶菌属Entoloma的棱柱孢粉褶菌EntolomaprismaticumHir. Sasaki,A. Kinosh. & K. Nara,该物种此前在中国未见报道.
标本采集于湖北省十堰市张湾区百龙潭旅游区,采集样地为阔叶林,土壤类型为黄棕壤.张湾区地处秦岭、大巴山和武当山之间,属秦岭、大巴山东延余脉,地理坐标范围为32°23′~32°47′ N,110°26′~110°57′ E,属北亚热带大陆性季风气候区,光、热、水条件较为适宜,年均日照时数1 889.3 h,年均气温15.3 ℃,年均无霜期246 d,年均降雨量1 000.8 mm,境内动植物资源丰富,其中植物资源有113科828种[8].
发现子实体后,首先对其进行实地拍照;其次观察外部形态特征,测量外观尺寸并及时记录相关数据;然后采集完整的子实体,并切取一小块干净的组织用硅胶保存制成分子材料,分别编号后带回室内处理;完整的子实体在40 ℃左右的温度下烘干后经低温冷冻处理制成凭证标本(HMHNU1522)用于保藏,并用作形态学鉴定的材料;经硅胶保存的分子材料带回实验室后存放于-20 ℃以下的低温中或及时用于分子系统学研究.凭证标本(HMHNU1522)存放于汉江师范学院真菌标本室.
用于分子系统学分析的粉褶菌属物种序列来源于GenBank数据库,详情见表1.
依据新鲜标本的野外观察记录对宏观形态特征进行描述[9].依据干燥标本的显微观察结果对微观结构特征进行描述.使用5%KOH(国药集团化学试剂有限公司,分析纯)对干燥标本进行显微制片,以3个子实体为依据,每个子实体至少随机观测20个成熟孢子的颜色、形状及大小,孢子大小的测量参照王锋尖等[10]的方法.
表1 系统树构建所用标本信息及GenBank登录号Tab.1 Specimens information used for phylogenetic tree construction and their GenBank accession numbers
采用植物基因组提取试剂盒(天根生化科技有限公司,北京)对样本的基因组DNA进行抽提;参照王锋尖等[11]的反应体系及程序,采用真菌通用引物ITS1、ITS4对基因组DNA进行PCR反应扩增特征片段,PCR反应产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测后送测序公司(生工生物工程(上海)有限公司)测序.对获得的ITS序列仔细核对后提交GenBank数据库,并进行BLAST比对.从比对结果中选择同源性较高的序列,采用MEGA6.06软件构建序列矩阵,采用最大似然法构建系统发育树(Entolomaversatile作外类群),Bootstrap共1 000次.
EntolomaprismaticumHir. Sasaki,A. Kinosh. & K. Nara,Fungal Biology 116(12): 1253 (2012)
图1 棱柱孢粉褶菌的子实体Fig.1 Fruiting body of Entoloma prismaticum
图2 棱柱孢粉褶菌的微观特征Fig.2 Microscopic features of Entoloma prismaticum
模式产地:日本[6].
生境:散生,于阔叶林中半地下生.
标本信息:湖北省十堰市张湾区百龙潭旅游区(HMHNU1522),32.590583°N,110.696833°E,海拔476 m,采集人:王锋尖和周向宇,采集时间:2016年07月22日.
BLAST比对显示,研究标本HMHNU1522的ITS序列(GenBank登录号为MN749380)与学名为Entolomaprismaticum的序列(GenBank登录号:NR_119415、AB691998、AB691999、AB692000)同源性均为99.84%.以E.versatile为外类群,将HMHNU1522ITS序列和其他粉褶菌属物种的ITS序列(见表1)构建序列矩阵,进行分子系统发育分析,结果如图3所示,HMHNU1522与E.prismaticum(GenBank登录号:NR_119415、AB691998、AB691999、AB692000)聚为一类,支持率达100%.
图3 利用ML法基于ITS序列推断HMHNU1522的系统发育关系(以Entoloma versatile为外类群)Fig.3 Phylogenetic relationships of HMHNU1522 and other taxa of Entoloma inferred from ITS data using ML method (the tree is rooted with Entoloma versatile)
综合考虑形态学鉴定与系统树构建结果,最终确定研究标本HMHNU1522为Entolomaprismaticum,根据Kinoshita等[6]在发表新种时的词源释义“prismaticum(prism-like),referring to the prismatoid basidiospores”,可将其中文名翻译为棱柱孢粉褶菌.
棱柱孢粉褶菌的区别于其他同属物种的主要特征为:子实体半地下生,腹菌化,棱柱形孢子,孢子小尖位于以五角面为中心的顶端[12].和Entolomaprismaticum一样,Entolomaasterosporum、Entolomahypogaeum等也为生于地下的腹菌化子实体[6],但Entolomaasterosporum的包被先是白色,后来变成红褐色,孢子为十字形;Entolomahypogaeum的包被纯白色,孢子5~6角,异径.
真菌为适应环境选择压力(如传播媒介、干旱等)而多次发生腹菌化的现象,已被众多的研究所证实[13-20].按照Lebel & Catcheside、Justo等[21-22]的观点,在粉褶菌这样的非腹菌支系中,出现个别腹菌,表明是近期发生的腹菌化事件.近年来,发现了较多的近期腹菌化的蕈菌,如Entoloma[6-7]、Cortinarius[18]、Guyanagaster[20]、Amanita[22]、Chlorophyllum[23]、Spongiforma[24]、Mackintoshia[25]等.无亲缘或亲缘关系较远的类群趋同演化产生相似的结构,趋同演化在大型真菌物种进化中的重要意义毋庸置疑.传统分类学以形态特征为基础,而形态上的趋同演化易导致误判的出现,因此需要采取分子系统学与分子遗传学相关研究手段,为亲缘关系的确立提供更为可靠的依据[26].