王术荣,原渊,刘洋,孟俊龙
(山西农业大学食品科学与工程学院,山西 晋中030801)
白鳞伞属(Leucopholiota)隶属于伞菌纲(Agaricomycetes)、伞 菌 目(Agaricales)、口 蘑 科(Tricholomataceae)[1]。此属为单系起源,最早被归为蜜环菌属(Armillaria)的亚属,1996年才被提升为属的水平[2]。该属真菌属于木腐真菌。野外鉴定主要依据其菌盖和菌柄上都覆盖有黄褐色的小鳞片,菌褶白色;微观形态特征主要为孢子淀粉质,无色,透明。目前,世界上该属真菌只有2个种:木生囊环菇(Leucopholiota lignicola)和 华 美 白 麟 伞(Leucopholiota decorosa)。白鳞伞属首次报道于美国,并且以L. decorosa为模式种建立了该属[2]。2010年,图力古尔等首次在吉林省长白山自然保护区内发现了该属的木生白鳞伞,并在当时将其鉴定为木生囊环菇[Cystolepiota lignicola(P. Karst.)Nezdojm.][3]。至此,我国对该属真菌的研究才刚刚开始。
山西省吕梁市交城县庞泉沟国家级自然保护区位于山西省交城县西北部和方山县东北部交界处,地处吕梁山脉中段山区,位于37°45′—37°55′N,111°22′—111°33′E,海拔1 500~2 831 m,植被类型为寒温性针叶混交林、针阔混交林和常温性阔叶混交林[4]。1990 年,常明昌等[5]和赵旭等[6]对该地区的大型真菌进行了初步调查研究。2014年,袁海生等对山西历山和庞泉沟自然保护区的木生真菌进行了调查研究,发现齿状真菌棉毛纤刺皮菌(Fibrodontia gossypina)、钙生棕绒毛菌(Tomentella calcicola)和孔状真菌白褐叉丝孔菌(Dichomitus albidofuscus)为我国木生真菌新记录种,同时记载了123种木生真菌[7]。
2017 年7 月,笔者在庞泉沟国家级自然保护区进行大型真菌标本资源调查时,发现白鳞伞属一物种,经形态和分子生物学鉴定为中国新记录种华美白鳞伞。此种曾在美国被发现,具有一定食用价值[2]。本文对其进行了详细的形态描述,并将其与相近种进行了相关比较和分析。
在山西省吕梁市交城县庞泉沟国家级自然保护区内进行调查采样,每份标本在采集前拍照记录其在自然状态下的生长情况,并记录其生态、生境特点。采集后带回室内制作标本并进行鉴定,保存于山西农业大学菌物标本馆。
对新鲜的标本及时进行宏观形态的观察记录,包括:菌盖颜色、大小、表面特征;菌柄长度和表面特征;菌褶颜色等。观察完毕将标本放入标本烘干机中,以45~55 ℃过夜烘干,随后放入自封袋中保存。对标本的菌褶和菌盖分别进行徒手切片,在5%KOH溶液和梅氏试剂(Melzer’s reagent)中观察并记录其微观形态特征(包括菌褶及菌髓结构,担孢子、担子及囊状体的形态大小等)。
取12 mg 菌丝体,利用D3591-01 基因组DNA提取试剂盒(美国Omega Bio-Tek公司)提取标本子实体的DNA。提取后的DNA经NanoDropTM2000C超微量分光光度计(美国Nanodrop Technologies 公司)测定其浓度,并经1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,于-20 ℃条件下保存,备用。
使用引物ITS1/ITS4 对标本进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增。PCR扩增体系:DNA 模板2 μL,10 μmol/L 上、下游引物各1 μL,10×EasyTaq 缓冲液5 μL,2.5 mmol/L dNTP 4 μL,EasyTaq DNA 聚合酶0.8 μL,ddH2O 36.2 μL。PCR 扩增程序:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,56 ℃退火30 s,72 ℃延伸1.5 min,35 个循环;72 ℃延伸5 min[8]。将PCR 扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,检测后的目的条带送至生工生物工程(上海)股份有限公司进行正反向测序。
将获得的ITS 序列在MEGA 7.0 软件中进行复检,经过人工校正排除程序误读。然后和从GenBank数据库中下载的与该物种相近的3个代表物种的序列一起构成数据集,其中包括2 条尖鳞伞(Pholiota squarrosoides)、2 条金盖鳞伞(Phaeolepiota aurea)、2 条刺毛暗皮伞(Phaeomarasmius erinaceellus)的DNA 序列和1 条华美白鳞伞(L.decorosa)的DNA 序列。数据集在MEGA 7.0 软件中通过Clustal W 程序进行初步校对以及序列长度处理。在系统发育分析中,采用软件MEGA 7.0 以Kimura 两参数模型构建最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)系统进化树。
如图1A所示:菌盖表面干燥,直径3.0~5.5 cm,表面覆盖有大量锈褐色的内弯鳞片,菌盖中央黑褐色,初期菌盖球形,成熟后逐渐平展,边缘内卷;菌肉白色,肉质,厚5 mm;菌褶白色,密,边缘锯齿状,其与菌柄交界处有一浅浅的凹陷。如图1B~C 所示:菌柄长2.5~5.1 cm,直径0.5~1.0 cm,从底部到菌环处表面覆盖有与菌盖一样的锈褐色鳞片,菌环以上表面光滑;部分菌幕残留形成纤维状菌环,黄褐色,像火炬一样托起上部,粗糙,位于菌柄上部;子实体气味不明显,尝起来稍微有点牛奶的味道;子实体触摸及受伤后颜色变化不明显。担子大小(15.38~20.89)μm×(5.21~6.08)μm,担子小梗长2.81~3.37 μm,小梗基部宽0.8~1.2 μm,棒状,透明,四孢型(图1D);孢子大小(4.11~5.95)μm×(3.19~4.09)μm,长宽比为1.11~1.85,长宽比均值为1.41±0.16,淀粉质,透明,椭圆形,薄壁(图1E);缘囊体大小(14.70~21.30)μm×(3.52~5.38)μm,近棒状或近纺锤形,透明,在其顶部有一尖突;菌盖表皮细胞菌丝状,匍匐交织排列,菌丝直径2.0~6.8 μm,光滑,部分细胞在分隔处轻微缢缩,含有浅黄褐色细胞色素(图1F)。
生长环境:一般在夏末或秋初,单生或散生在白桦腐木上。
研究标本:山西省吕梁市交城县庞泉沟国家级自然保护区六道沟,采集号G10020(馆藏号HMSAU 10072),采集人王术荣和郭富宽,采样时间2017年8月19日。
通过rDNA 的内转录间隔区(ITS)特异性扩增和人工复检后,在NCBI 数据库(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)中进行比对发现,本研究标本的rDNA ITS序列与华美白鳞伞(L.decorosa)(序列号:AY176449)的序列相似度高达99.2%。基于华美白鳞伞和相近种的rDNA ITS 序列采用最大似然估计(MLE)构建系统发育树,数据总共由9 条序列构成,其中有7条序列属于鳞伞属及其相近物种(这些物种在野外极容易与本文所描述的物种相混淆)(图2)。从系统发育树可以看出:本文所描述物种与其相近的鳞伞属、暗环柄菇属和暗皮伞属物种不同,与白鳞伞属的华美白鳞伞(L.decorosa)物种的分子数据(AY176449)聚在一起,并有100的自展支持率。白鳞伞属(Leucopholiota)与暗环柄菇属(Phaeolepiota)亲缘关系较为接近,然而后者具有黄褐色至褐色的菌褶、锈褐色孢子而易于与前者的白色菌褶和无色透明孢子相区分,同时前者还具有膜状的菌环。 鳞伞属(Pholiota)和暗皮伞属(Phaeomarasmius)也可以通过菌褶和孢子特征(鳞伞属菌褶通常为黄褐色至锈褐色,孢子黄褐色有芽孔;暗皮伞属菌褶淡黄至灰黄色或黄土色,孢子通常为锈色)与白鳞伞属加以区分。同时,白鳞伞属具有缘囊体,孢子淀粉质,腐木生,使得此属可以与口蘑属很好地区分。
图2 基于华美白鳞伞和相近种的rDNA ITS 序列构建的MLE系统发育树Fig.2 Phylogenetic tree of MLE generated for L. decorosa and related species based on rDNA ITS sequences
华美白鳞伞(L.decorosa)最早于1873年在美国纽约州作为蘑菇属的华美蘑菇(Agaricus decorosus)被PECK[9]所描述。1947年,基于广义的密环菌属概念和孢子淀粉质的特征,SMITH等将其新组合到密环菌属(Armillaria)中[10]。MILLER等结合前人的观点把密环菌属的亚属Leucophioliota提升到属的水平[11],并说明了该属的主要特点为菌盖和菌柄上具有锈色、下弯的鳞片,白色的菌褶,淀粉质的孢子,缘囊体棍棒形,尖端钝或有喙状突起。基于这些特征再加之其生长在腐木上,使得此属可以与口蘑科的其他白色孢子的属相区分。本次采集的标本菌盖和菌柄表面覆有锈褐色的鳞片,菌褶白色,显微观察发现孢子无色透明,淀粉质,缘囊体的特征也符合此属的特点。结合形态学研究和系统发育树的构建,确定其属于白鳞伞属。
白鳞伞属(Leucopholiota)全球共有2 个种,分别是木生白鳞伞(L.lignicola)和本文所描述的华美白鳞伞(L.decorosa)[11]。这2个种形态特征的区别:前者没有缘生囊状体和侧生囊状体,后者具有顶端稍微带小凸的囊状体。HARMAJA[2]研究发现,木生白鳞伞主要生长在桦属腐木上,并且多见于针叶林及伴有桦树的原始森林中;华美白鳞伞主要腐生于非桦属树种的腐木上或阔叶树树桩上。然而,也有报道华美白鳞伞偶有生长于桦林中的[12]。本次采集的白鳞伞属物种单生在桦树腐木上,显微形态观察发现其孢子淀粉质,无色透明,具有近似棒状的缘囊体。经比较发现,中国发现的华美白鳞伞与北美已经报道的此种在菌盖大小、鳞片颜色、孢子大小、缘囊体大小等方面均比较接近,而其担子略短于北美模式标本[在北美标本担子描述中担子大小(21~32)μm×(5~7)μm[11],在中国标本担子描述中担子大小(15.38~20.89)μm×(5.21~6.08)μm)]。此种主要分布在北美和中国,仅在欧洲的法国有过报道。由此可见,此种间断分布于欧亚大陆(欧洲与东亚)和北美[11]。
此外,华美白鳞伞(L. decorosa)与尖鳞伞(P.squarrosoides)、金盖鳞伞(P. aurea)和刺毛暗皮伞(P. erinaceellus)有些相似。除了金盖鳞伞地生之外,其余都属于木腐性真菌。尖鳞伞菌盖表面覆有黄褐色鳞片,其菌环膜质,同时,其孢子在KOH溶液下观察呈黄褐色,非淀粉质并且具有顶孔[13];金盖鳞伞表面附有金黄、橘黄色粉粒状颗粒,菌褶初期白色,后变为黄褐色,孢子印黄褐色,孢子淡褐色,长纺锤形,光滑或有疣[14];刺毛暗皮伞表面黄褐色至橙褐色,具有翘起且易脱落的细鳞片,菌褶直生,淡黄至灰黄色或黄土色,褶缘具细锯齿,具有易脱落的膜质菌环[15]。根据上述这些形态特征可以与华美白鳞伞(L.decorosa)相区别。
此次调查研究通过对庞泉沟国家级自然保护区大型真菌多样性的梳理,为我国白鳞伞属研究提供了重要理论支持,同时有益于我国大型真菌种质资源的保育和利用。