贺兰山紫蘑菇学名考证*

2022-09-07 08:41代新纪梁咏亮朱学泰
中国食用菌 2022年8期
关键词:贺兰山孢子紫色

代新纪,杜 璠,梁咏亮,朱学泰**

(1.西北师范大学生命科学学院,甘肃 兰州 730070;2.宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局,宁夏 银川 750021)

贺兰山紫蘑菇是我国宁夏回族自治区贺兰山和内蒙古自治区阿拉善盟地区著名的野生食用菌,因其个体硕大、肉质肥厚、味道香醇、口感爽滑、营养丰富,被誉为“贺兰山珍”,也是当地人民敬赠贵宾的特色礼品。

贺兰山紫蘑菇主要分布于贺兰山上,海拔为2 100 m~2 800 m的青海云杉林下[1],其发生量受植被类型、温度、湿度、水分、营养、pH和光照等因素的综合影响[2],迄今为止未能被成功驯化栽培。近年来,由于过度采集,野生资源日趋减少,亟需开展保护和可持续利用研究。

贺兰山紫蘑菇在市场上已售卖多年,但其物种名称一直存在争议。王春颖和白明生[3-4]称之为紫色丝膜菌(Thaxterogaster purpurascens);对贺兰山紫蘑菇进行活性成分研究的一些学者将其统称为紫红丝膜菌 (Calonarius rufoolivaceus)[5-6];张靠稳[7]基于形态特征分析,认为贺兰山紫蘑菇可能包含紫红丝膜菌、蓝丝膜菌(Phlegmacium caerulescens)、白丝膜菌(Cortinarius albidus) 和血红丝膜菌(Cortinarius cinnabarinus)等物种。物种名称的混乱,影响了对贺兰山紫蘑菇资源的研究和深度开发。因此有必要对其学名进行准确考证,促进对这一自然资源的保护和可持续开发利用。

1 材料与方法

1.1 材料来源

贺兰山紫蘑菇样本:zhu2908子实体,购自宁夏贺兰山下;zhu2933、zhu2152、zhu2154和zhu3842新鲜子实体,分别采集于宁夏回族自治区贺兰山及甘肃省景泰县寿鹿山、青海省祁连县八宝镇。以上标本目前均保存于西北师范大学生命科学学院真菌标本室。

1.2 形态特征研究

宏观形态特征依据新鲜子实体标本的野外观察记录。在解剖镜(Motic SMZ-171)下徒手切取各部分组织,浸在5%KOH溶液中制作玻片;在光学显微镜(ZEISS AX10)下观察显微结构;经刚果红染液染色,用相机(Canon 70D)拍摄显微照片。随机各选取20个成熟的孢子、担子进行测量,其长、宽以(a) b~c(d) 表示,a和d分别表示测量的最大值与最小值,b和c表示90%的置信区间;孢子长宽比用Q表示,Qm的值为Q的平均值±标准差 (±SD)[8]。

1.3 分子系统学鉴定

1.3.1 ITS 提取与测序

用大型真菌DNA提取试剂盒(Omega Bio-tek,Inc.USA) 提取样本总DNA,对内转录间隔区片段(internal transcribed spacer) 进行扩增。PCR引物为ITS5/ITS4 (ITS5:5′-GGAAGTAAAAGTCGTACAAG-3′;ITS4:5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)。扩增条件:94℃预变性3 min;95℃变性10 s,50℃退火15 s,72℃延伸10 s,循环38次;72℃延伸5 min;4℃保存。PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测后,送至北京奥科鼎盛生物科技有限责任公司测序。

1.3.2 序列比对分析

将测序结果在BioEdit 7.13.0软件上选取有效部分,上传至GenBank获取序列号,于NCBI数据库中进行BLAST比对,得到20个确定种名的近源种ITS序列。同时下载贺兰山紫蘑菇曾经被鉴定为的物种和Calonarius属模式种C.typicus序列[3-7],以最大似然法 ML(maximum likelihood) 和邻接法 NJ(neighbor joining) 采用 MEGA-X 10.2.2 软件构建系统进化树,Bootstrap均重复1 000次。外类群的选择参考了Liimatainen等[9]的研究结果。

2 结果与分析

对贺兰山紫蘑菇样品进行宏观形态特征分析,详见图1。

图1 贺兰山紫蘑菇样品担子果Fig.1 The basidiocarp of Helanshan Zimogu samples

如图1所示,担子果伞形,中型至大型。菌盖直径为30 mm~160 mm,幼时半球形至扁半球形,成熟后逐渐平展,边缘稍内卷。表面浅紫褐色、紫褐色、红棕色或褐赭色,中央常龟裂,周围光滑。菌褶直生至近弯生,较密,不等长,褶缘波浪状,幼时浅黄色,成熟后棕褐色或茶色。菌盖中心菌肉厚度达25 mm,肉质,污白色,稍带紫色调;无特殊气味,略有苦味。菌柄杵状至纺锤状,中实,长度为30 mm~90 mm,直径为10 mm~40 mm,基部膨大至30 mm~50 mm;顶端常呈浅灰紫色,中部、下部常呈浅黄褐色至浅红棕色;菌柄菌肉与菌盖菌肉颜色相同。内菌幕为锈褐色,密集,成熟后逐渐粘连在菌柄上部和菌盖边缘。

对贺兰山紫蘑菇样品进行显微形态特征分析,详见图2。

图2 中华丝膜菌的显微结构Fig.2 Microstructure of Calonarius sinensis

如图2所示,担孢子呈桃核状,大小为 [(8.5)9.0~12.5 (14.0)]μm × [(5.5) 6.0~7.0 (7.5)]μm,Qm=1.60±0.02;黄棕色,有明显疣状突起,无囊状体,遇KOH溶液显锈褐色,孢子印呈锈褐色。担子棒状,大小为 (22.5~33.5) μm×(6.5~9.0) μm,具 4个孢子梗,无色或略带黄灰色,壁薄,具有锁状联合。菌盖表皮交织黏毛皮状,菌丝直径为3.5 μm~6.5 μm,浅褐色,浸没在胶状基质中,覆褐色颗粒物,附着物在KOH溶液中逐渐消失。菌褶、菌髓规则型,由直径为 3.5 μm~7.5 μm 的无色菌丝组成。

基于ITS序列,采用最大似然法和邻接法构建了系统发育树,二者的拓扑结构基本一致,仅支持率略有差异。基于最大似然法构建的系统发育树,仅展示、分析BP(Bootstrap percentages) 值≥50%的结果,详见图3。

图3 基于ITS序列采用最大似然法构建的分子系统发育树Fig.3 Molecular phylogenetic tree based on an ITS dataset using maximum likelihood

如图3所示,分子系统学发育树的结果综合形态学观察分析,均显示检测的贺兰山紫蘑菇是魏铁铮等[9]于2020年发表的中华丝膜菌(Cortinarius sinensis L.H.Sun,T.Z.Wei&Y.J.Yao 2020)。分析与Calonarius属模式标本Calonarius typicus的比对结果可知,被测菌株所在分支与其的分支支持率较高,BP1/BP2为96/98;根据2022年最新研究,Liimatainen等[10]依据分子系统学将丝膜菌属拆分为10个属;随着分子系统学的发展和丝膜菌属分类学研究的不断深入,大多学者也倾向于将庞大的丝膜菌属分成若干个单系的组[11-13]。此次检测结果中,与购入的贺兰山紫蘑菇zhu2908和野外采集的贺兰山紫蘑菇zhu2933、zhu2152、zhu2154、zhu3842菌株 ITS序列相似度最高的Cortinarius sinensis分支中,包含了C.sinensis品种的最新模式标本MK411466。因此,根据最新的丝膜菌分类系统,中华丝膜菌的学名应为Calonarius sinensis(L.H.Sun,T.Z.Wei&Y.J.Yao)X.J.Dai&X.T.Zhu comb.nov.(MycoBank 843797)。

3 讨论

中华丝膜菌与Calonarius cupreorufus、Calonarius pseudocuproorufus和紫红丝膜菌在系统发育树上显示出较近的亲缘关系;且其子实体大小相近,都具有粗壮的菌柄和膨大的基部,菌幕的生长状态和颜色变化也很相似;但 C.cupreorufus和 C.pseudocupreorufus没有显著的紫色调[9],而紫红丝膜菌的子实体紫色偏红,担子相对较大[14]。同时,这些物种的ITS序列存在至少9个碱基的取代和indel位置的偏差。

曾有学者根据宏观形态特征将贺兰山紫蘑菇鉴定为紫色丝膜菌、蓝丝膜菌、白丝膜菌和血红丝膜菌等[3-7]。与这些物种相比较,中华丝膜菌的菌盖表皮为单层,担孢子柠檬状至桃核状,且表面具明显疣状凸起。系统发育研究结果显示,中华丝膜菌与紫色丝膜菌、蓝丝膜菌、白丝膜菌和血红丝膜菌均未聚为一支,存在较远的遗传差异。

研究结果显示,除贺兰山区外,中华丝膜菌在青海省大通县和祁连县、甘肃省天祝县和景泰县以及内蒙古自治区阿拉善左旗等地的青海云杉林下均有分布。该物种的自然资源储量和谱系地理分布特征值得进一步研究和探讨。

作为外生菌根真菌,中华丝膜菌在西北地区脆弱的森林生态系统中起着非常重要的作用。由于采集时子实体周围的苔藓被大片掀开,大量菌丝体因暴露于空气中而死亡,近年来,本应大量出菇的7月~8月却减产了。为防止中华丝膜菌资源枯竭,避免对森林生态系统带来威胁,应号召当地群众采取正确的采摘方式,保护其赖以生存的苔藓层。同时控制采摘量,保留一定量的成熟菇,使其完成有性生殖过程,保证中华丝膜菌野生资源的可持续开发和利用。

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