刘 虹,董淑英,张 程,张红刚,郑国华
(1.山西省农业科学院食用菌研究所,山西 太原 030031;2.山西农业大学山西功能食品研究院,山西 太原 030031;3.忻州市科技发展战略研究所,山西 忻州 034000)
2018年~2019年,在考察山西五台山食用菌资源时,于当地市场发现一种类似原产欧洲的棱柄马鞍菌(Helvella lacunosa Afz.:Fr.)野生食用菌干品售卖,当地土名为“黑鸡冠”,已有上百年食用历史,是当地较受欢迎的野生食用菌之一。随后的野外调查中,在五台山各处华北落叶松(Larix principisrupprechtii Mayr)林下频繁采到该菌,部分林地能观测到较为可观的产量。查阅文献发现,这种形态的食用菌物种过去多被鉴定为原产欧洲的棱柄马鞍菌[1],而近期的研究显示,生长在中国北部落叶松下的类似物种经DNA分子数据分析,发现其是不同于欧洲棱柄马鞍菌的新物种,即假棱柄马鞍菌(Helvella pseudolacunosa Q.Zhao&K.D.Hyde)[1]。为明确采集于五台山地区这种食用菌的分类地位,采用形态学和DNA分子分析相结合的方法对样本进行鉴定。
子囊果标本于2019年采自山西省中北部五台山及周边地区,生长于华北落叶松(Larix principisrupprechtii)、华北云杉(Picea wilsonii)、油松(Pinus tabulaeformis)以及多种栎树(Quercus spp.)树林中草地。新鲜标本经45℃烘干后分别保存于首都师范大学标本馆(BJTC)和山西省农业科学院食用菌研究所标本馆(HSA),编号为 LH627、LH823、LH864。
采用手持放大镜和体视显微镜对子囊果样本的形态学特征进行观察,主要包括子囊果的形状、大小、颜色及菌柄特征等;在光学显微镜下观察子囊果的显微结构特征。采用灭菌手术刀对菌帽、菌柄等组织进行徒手切片,以蒸馏水或质量分数为3%KOH作为浮载剂制作水封片,用Melzer氏试剂检测子囊壁淀粉质反应[2]。
样本DNA提取、PCR序列扩增以及序列测定参照Fan等[2]的方法。干标本总DNA采用CTAB法提取后,扩增核糖体DNA内转录间隔区片段(internal transcribed spacer,ITS),PCR扩增引物为 ITS1F(5′-CTTG GTCA TTTA GACG AAGTAA-3′),ITS4(5′-TCCT CCGC TTAT TGAT ATGC-3′)。PCR 产物经北京中科希林生工生物技术有限责任公司纯化、测序,获得的序列经手工校对后采用BLAST工具在NCBI数据库中比对。
野外生长的假棱柄马鞍菌形态见图1,市场上售卖的“黑鸡冠”见图2。
图1 野外生长的假棱柄马鞍菌Fig.1 Helvella pseudolacunosa in situ
图2 市场上售卖的“黑鸡冠”Fig.2 Dried black saddle fungus in local market
由图1、图2所示,采集的样本在形态学特征方面与发表的新记录种假棱柄马鞍菌(Helvella pseudolacunosa)的原始描述完全吻合。
山西样本的ITS片段在NCBI上BLAST结果见表1。
表1 山西样本的ITS片段在NCBI上BLAST结果一览表Tab.1 The BLAST results of ITS from Shanxi samplings in NCBI
由表1可知,提取的ITS片段与该物种模式标本假棱柄马鞍菌 Helvella pseudolacunosa(HKAS 87594)提取的序列 (NR155165)在覆盖度高于95%的情况下,样本序列和目标序列相似度高达99%~100%。结果证实引证的采自山西五台山的马鞍菌样本为假棱柄马鞍菌。
假棱柄马鞍菌Helvella pseudolacunosa Q.Zhao&K.D.Hyde,in Ariyawansa et al.,Fungal Diversity 75:142.2015。
子囊果具菌柄和菌帽,菌帽标准马鞍形、或具有3个~4个峰状凸起、或不规则半球形;直径2.0 cm~6.5 cm,高 2 cm~4 cm,边缘平展,或稍有向内卷曲,有多个点与菌柄结合。子实层面(表面)近黑色至黑色,偶见暗灰色,干后黑色,表面平坦到呈皱褶状或扭曲状起伏。子层托面(背面)灰黑色或黑色,干后黑色,平坦,光滑。菌柄灰白色到灰色,偶见暗灰色,长3 cm~10 cm,粗 1.5 cm~3.5 cm;有 5 个~8 个纵向的棱脊,棱脊钝圆,单缘或双缘;通常有少量横向棱脊连接形成网结,内部腔穴状,干后白色至灰白色。中囊盘被组织为菌丝交织型,菌丝无色、薄壁、分支、分隔,直径3 μm~5 μm。外囊盘被为角胞组织型,细胞多角形到近球形或不规则,最外侧细胞每2个~4个细胞呈栅栏状排列;末端细胞棒状,长 10 μm~25 μm,直径 5.0 μm~12.5 μm,胞壁褐色。子囊具长囊丝钩型,圆柱形,长250 μm~300 μm,直径 12.5 μm~17.5 μm,内含 8 个子囊孢子。子囊孢子椭圆形,无色,光滑,17.5 μm~20.0 μm × 8.5 μm~11.5 μm,内含 1 个大油球。侧丝线性,直立,分隔,近无色,直径2.5 μm~4.0 μm,顶部棒状,直径 5 μm~8 μm。
DNA分子分析和形态特征比较显示,五台山华北落叶松林下的真菌为假棱柄马鞍菌Helvella pseudolacunosa,隶属于子囊菌门(Ascomycota)盘菌纲(Pezizomycetes)盘菌目 (Pezizales)马鞍菌科(Helvellaceae)马鞍菌属(Helvella),外形与欧洲原产的棱柄马鞍菌相似,但属于不同的物种。形态特征方面,棱柄马鞍菌菌帽背面颜色较浅、菌柄棱脊为锐[3],而假棱柄马鞍菌菌帽背面为黑色或灰黑色、菌柄棱脊为钝,以此区分这2个物种。DNA分子系统发育分析在鉴定马鞍菌属物种的应用中成功的解决了许多形态学特征相似物种的难题[4-7]。有研究显示[1],棱柄马鞍菌和假棱柄马鞍菌在多基因构建的演化树上各为独立的分支,同样支持其是不同物种。
假棱柄马鞍菌是新发现物种,模式标本产地为中国内蒙古,生长在兴安落叶松 [Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.] 林下[1],在五台山地区发现的样本全部产自华北落叶松林下,该物种与落叶松有密切的关系,有形成专一性外生菌根的可能性。
过去棱柄马鞍菌在山西有分布记录[8-9],此次在山西吕梁山也采到了新的标本。此外,一份来自山西北部样本的DNA分析报告[10]也支持这个欧洲物种在山西的分布。然而,相比假棱柄马鞍菌,棱柄马鞍菌在山西是1个罕见的物种,生长在阔叶林或针阔叶混交林下。
假棱柄马鞍菌是五台山地区传统采食的野生食用菌之一,其形态和棱柄马鞍菌极为相似,准确鉴别需要DNA数据分析。棱柄马鞍菌在一些专业文献中被列为有毒的物种[11-12],但亦有文献将其列为食用菌并在在中国多地有采食习惯[8]。在南亚的印度喜马拉雅地区也有食用该物种的传统,且有当地学者研究显示棱柄马鞍菌具有抗氧化和修复DNA损伤的作用[13]。
研究结果证实五台山地区华北落叶松下出产的当地俗称“黑鸡冠”野生食用菌为假棱柄马鞍菌,属山西省新纪录物种,同时也证实了模式产地为中国内蒙古的这个物种在五台山地区也被食用,但其营养成分及药用功效目前尚缺乏科学数据,需要进一步研究。