田慧敏 尹 元
(赤峰學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古赤峰024000)
絲蓋傘屬(Inocybe)隸屬擔(dān)子菌門(Basidiomycotina),層菌綱(Hymenomycetes),傘菌目(Agaricales)[1]。該屬的形態(tài)特征主要為子實(shí)體較小,多為斗笠狀菌蓋,深肉桂色至銹色,有鱗片,伸展后菌蓋中間部分凸起,邊緣部分易開裂。菌肉白色。菌褶直生至近延生,淡銹色,褶緣白色。菌柄多為圓柱形,近白色,內(nèi)部實(shí)心,表面有褐色鱗片。孢子淡銹色,表面光滑,近橢圓形。囊狀體有或無,有的頂端有結(jié)晶。菌蓋及菌柄表皮多為整齊排列的菌絲[2]。該屬的成員都為外生菌根菌,與闊葉林和針葉林形成外生菌根,特別是山毛櫸、樺木、楊樹等形成外生菌根,促進(jìn)樹木的發(fā)育,不僅提高木材的產(chǎn)量和質(zhì)量,具有經(jīng)濟(jì)效益,而且具有較高的環(huán)境效益,在生態(tài)系統(tǒng)中起重要作用。由于絲蓋傘屬種類、外形因環(huán)境不同變化大、種內(nèi)變異豐富、分類鑒定難度較大,導(dǎo)致資源利用、中毒救治等方面受限,因此傳統(tǒng)的形態(tài)特征分類鑒定有一定的局限性和主觀性。20世紀(jì)90年代開始國內(nèi)外菌物學(xué)家在大型真菌分子鑒定的方法上做了許多嘗試和探討,ITS以其快速、準(zhǔn)確、簡便等優(yōu)點(diǎn)在大型真菌鑒定中得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,ITS已大量用于對絲蓋傘屬的鑒定、系統(tǒng)發(fā)育及親緣關(guān)系分析中[3-8]。筆者采用形態(tài)學(xué)和ITS片段測序技術(shù)相結(jié)合的鑒定方法對赤峰市不同地區(qū)五個絲蓋傘屬的真菌進(jìn)行鑒定,力求探索絲蓋傘屬真菌的準(zhǔn)確鑒定方法,為真菌的開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。
供試4個標(biāo)本均由筆者于2016、2017年采集于赤峰市不同地區(qū),CFSZ11663(赤峰市松山區(qū)神仙溝風(fēng)景區(qū)楊樹林地,東經(jīng) 118°18′~118°19′,北緯42°06′30″~42°08′30″)、CFSZ13074(赤峰市松山區(qū)城子鄉(xiāng)盔甲山風(fēng)景區(qū)油松林地)、CFSZ10362(赤峰市巴林右旗賽罕烏拉國家級自然保護(hù)區(qū)樟子松林地,東經(jīng)118°18′~118°55′,北緯43°59′~44°27′)、CFSZ11344(赤峰市翁牛特旗五分地鎮(zhèn)巴林橋楊樹林地。采集的標(biāo)本在拍攝生境照片、觀察形態(tài)、測量數(shù)據(jù)、自然干燥、編寫號碼、超低溫冷凍等系列處理之后存放于赤峰學(xué)院生科院菌物標(biāo)本室(CFSZ)。
采用宏觀特征和顯微結(jié)構(gòu)的鑒定方法,宏觀特征采用肉眼觀察、游標(biāo)卡尺測量等方法,需要測量供試樣本的新鮮子實(shí)體大小、顏色、菌柄長度以及直徑、菌蓋直徑。查閱大量文獻(xiàn)進(jìn)行檢索、比對、定種;顯微結(jié)構(gòu)在光學(xué)顯微鏡(奧特BED203)下觀察和測量孢子、擔(dān)子、囊狀體、鎖狀聯(lián)合、菌蓋表皮、菌柄表皮菌絲形態(tài)及大小等,所有數(shù)據(jù)均測量20個,用顯微照相系統(tǒng)(Olympus BX53)拍攝顯微結(jié)構(gòu)相片。
1.3.1 DNA的提取
取干樣品子實(shí)體菌蓋的一小部分研磨,稱量30 mg使用基因組DNA提取試劑盒完成對基因組DNA的提取。
圖1 華美絲蓋傘子實(shí)體形態(tài)及微觀結(jié)構(gòu)
1.3.2 PCR擴(kuò)增、純化及測序
PCR擴(kuò)增反應(yīng)在PCR擴(kuò)增儀(eppendorf 5331)上進(jìn)行。
經(jīng)引物ITS1/ITS4進(jìn)行50μL體系PCR擴(kuò)增后,在1.0%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測。樣品PCR擴(kuò)增之后的產(chǎn)物用Takara膠純化試劑盒純化后,交由生物科技公司完成測序[9]。
1.3.3 ITS序列比對分析
將得到的ITS序列,通過Chromas軟件拼接,在GenBank數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行ITS序列的Blast比對,從檢索的結(jié)果里挑選出同源性比較高的ITS序列,利用MEGA5.1軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,發(fā)育樹的每個分支統(tǒng)計學(xué)顯著性分析以最大似然法進(jìn)行檢驗(yàn),重復(fù)次數(shù)為1000次。
經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定,CFSZ11663為華美絲蓋傘Inocybe splendensR.Heim,CFSZ13074為污白絲蓋傘Inocybe geophylla(Bull.)P.Kumm.,CFSZ10362 為 斑紋絲蓋傘Inocybe maculataBoud.,CFSZ11344為茶褐絲蓋傘Inocybe umbrinellaBres.。
2.1.1 華美絲蓋傘Inocybe splendensR.Heim(內(nèi)蒙古新記錄種)
子實(shí)體偏小;菌蓋直徑1.7~2.0 cm,斗笠狀,深棕色,中間部分顏色較深,表面具呈放射狀縱條紋的纖毛;菌褶彎生,淺灰棕色;菌柄長3.0~4.4 cm,粗0.2~0.7 cm,乳白色至淺棕色(圖1,a、b)。
孢子(9.5~12.0)μm×(5.0~9.0)μm,紡錘形,表面光滑,無色(圖1,c);擔(dān)子(30.5~34.0)μm×(11.0~12.5)μm(圖 1,d);側(cè)生囊狀體(55.0~98.0)μm×(24~33.5)μm,腹鼓狀,囊狀體頂端有結(jié)晶(圖1,e);菌蓋表皮部分菌絲無色,有隔膜,具分支,直徑13.0~19.0 μm,蓋面囊狀體直徑28.5~33.5 μm(圖1,f、g);菌柄表皮部分菌絲無色,有隔膜,直徑測量得7.0~9.0μm,具鎖狀聯(lián)合(圖1,h)。
該種主要特點(diǎn)為菌蓋棕色,具黃褐色放射狀纖毛,褶側(cè)囊體很大,長達(dá)98μm,菌蓋表皮菌絲膨大呈腹鼓狀寬達(dá)34μm。屬華美組SectionSplendentes鱗毛亞組 supersection“Marginatae”[10],該種分布于吉林,其他地區(qū)未見報道,為內(nèi)蒙古新記錄種[11]。
2.1.2 污白絲蓋傘紫色變種Inocybe geophyllavar.lilacina(Peck)Gille
子實(shí)體偏小,菌蓋直徑1.2~1.8 cm,斗笠形,污白色具紫色光澤,中部呈現(xiàn)黃色,邊緣為齒狀;菌肉白色;菌褶銹色,直生或彎生,著生較密,菌褶不等長;菌柄長3.7 cm,粗0.2 cm,灰白色,較為光滑(圖2,a、b)。
孢子(7.0~11.5)μm×(4.0~7.0)μm,近橢圓形,表面光滑,淡銹色,有內(nèi)含物(圖2,c);擔(dān)子(26.0~34.0)μm×(9.5~12.0)μm,無色,棒狀,具四個小梗(圖 2,d);囊狀體大小為(50.0~62.5)μm×(12.0~23.0)μm,囊狀體壁厚,頂端有結(jié)晶(圖2,e);菌蓋表皮部分菌絲無色,整齊排列,具隔膜,有分支,具鎖狀聯(lián)合,直徑7.0~10.0 μm(圖2,f、g);菌柄表皮部分菌絲整齊排列,無隔膜,有鎖狀聯(lián)合,直徑6.5~8.5 μm(圖2,h)。
該種為污白絲蓋傘Inocybe geophylla的變種。主要特點(diǎn)是菌蓋呈淡紫色,菌蓋表皮菌絲不膨大,鎖狀聯(lián)合多,其他特征均一致。該種于1972年被描述定種為Inocybe geophyllavar.lilacina[12],在我國廣泛分布。
圖2 污白絲蓋傘紫色變種子實(shí)體形態(tài)及微觀結(jié)構(gòu)
圖3 斑紋絲蓋傘子實(shí)體形態(tài)及微觀結(jié)構(gòu)
2.1.3 斑紋絲蓋傘Inocybe maculataBoud.
子實(shí)體較大,菌蓋直徑7~8 cm,斗笠形,黃色,有條紋,干后變銹色,邊緣有殘留的菌幕;菌褶淺灰棕色,等長,干后變?yōu)殇P色,遇KOH變黑銹色;菌肉白色;菌柄長度為9 cm,粗約0.8~1 cm,淡黃色,中生(圖3,a、b)。
孢子(7.5~9.5)μm×(5.5~7.0)μm,橢圓形,表面光滑,無色,非淀粉質(zhì)(圖 3,c);擔(dān)子(21.6~31.2)μm×(7.2~10.1)μm,無色,棒狀,具四個小梗(圖3,d);沒有囊狀體;菌蓋表皮部分菌絲無色,隔膜均勻,具鎖狀聯(lián)合,直徑6~6.8μm,有膨大菌絲,直徑14.4~31.2 μm(圖3,e);菌柄表皮部分菌絲整齊排列,無色,有隔膜,直徑6.8~16.4μm。
該種主要特點(diǎn)是菌蓋邊緣具有白色菌幕殘留,褶側(cè)囊體無[13-14],屬于Inosperma亞屬裂蓋組Rimosae組[15]。
2.1.4 茶褐絲蓋傘Inocybe umbrinellaBres.
子實(shí)體中等大小,菌蓋直徑約4.2 cm,斗笠形,中間部分凸起,頂部茶褐色,邊緣色淺,有棕色片狀鱗片;菌肉白色;菌褶棕色至銹色,不等長,較疏,著生方式為彎生;菌柄長度為10.2 cm,粗約0.4 cm,土黃色,基部膨大(圖4,a、b)。
孢子(9.6~12)μm×(5.3~7.2)μm,橢圓形,表面光滑,銹色,有內(nèi)含物,非淀粉質(zhì)(圖 4,c);擔(dān)子(23.6~34.1)μm×(9.1~11.8)μm,無色,棒狀,具四個小梗(圖4,d);褶側(cè)囊體和褶緣囊體均無,菌蓋表皮部分的菌絲無色,存在膨大細(xì)胞(74.4~108)μm×(24~48)μm,其余菌絲整齊排列,具均勻隔膜,直徑7.7~12.3μm(圖4,e);菌柄表皮部分的菌絲整齊排列,無色,有隔膜,直徑8.4~14.9μm。
圖4 茶褐絲蓋傘子實(shí)體形態(tài)及微觀結(jié)構(gòu)
圖5 供試樣品和Genbank的最相似物種的ITS序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹
該種主要特點(diǎn)是菌蓋具有褐色片狀小鱗片,無囊狀體,菌蓋表皮膨大,最寬可達(dá)48μm[16]。在我國分布廣泛。
2.2.1 四個絲蓋傘屬真菌樣品的ITS測序結(jié)果
PCR擴(kuò)增的4個樣品DNA的ITS序列,經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測,可得出CFSZ11663約為680 bp,登錄號為MG367267;CFSZ13074 約為710 bp,登錄號為 MG367268;CFSZ10362 約為600 bp,登錄號為MG367269;CFSZ10460 約為680 bp,登錄號為MG367270;CFSZ11344 約為700 bp,登錄號為MG367272。
2.2.2 系統(tǒng)發(fā)育樹分析結(jié)果
對 4個樣本11663、13074、10362、11344的 ITS序列及與其高度相似的序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
結(jié)果表明:與5個供試標(biāo)本相似的20個來自Genbank最相似的序列均為絲蓋傘屬(Inocybe)。其中11663與Inocybe splendens聚在一起,結(jié)合宏觀特征和微觀結(jié)構(gòu)將標(biāo)本11663鑒定為華美絲蓋傘(Inocybe splendensR.Heim)。13074與Inocybe geophylla聚在一起,結(jié)合宏觀特征和微觀結(jié)構(gòu)將標(biāo)本13074鑒定為污白絲蓋傘紫色變種[Inocybe geophyllavar.lilacina(Peck)Gille]。10362 與Inocybe maculata聚在一起,結(jié)合宏觀特征和微觀結(jié)構(gòu)將標(biāo)本CFSZ10362鑒定為斑紋絲蓋傘(Inocybe maculataBoud.)。11344與Inocybe umbrinella聚在一起,結(jié)合宏觀特征和微觀結(jié)構(gòu)將標(biāo)本11344鑒定為茶褐絲蓋傘(Inocybe umbrinellaBres.)(圖5)。
研究將分子鑒定與形態(tài)鑒定相結(jié)合,二者的鑒定結(jié)果基本吻合,11663鑒定為華美絲蓋傘Inocybe splendensR.Heim,13074鑒定為污白絲蓋傘紫色變種Inocybe geophyllavarlilacina(Peck)Gille,10362鑒定為斑紋絲蓋傘Inocybe maculataBoud.,11344鑒定為茶褐絲蓋傘Inocybe umbrinellaBres.。其中Inocybe obsoletaRomagn為中國新記錄種,污白絲蓋傘紫色變種Inocybe geophylla,斑紋絲蓋傘Inocybe maculataBoud.,茶褐絲蓋傘Inocybe umbrinellaBres.為有毒菌類,誤食后會產(chǎn)生神經(jīng)精神型癥狀。研究為菌物資源的鑒定及安全開發(fā)提供依據(jù),為有毒菌類的準(zhǔn)確鑒定提供了方法。rDNA-ITS序列分析的應(yīng)用隨著分子生物技術(shù)的快速發(fā)展,會有更廣闊的發(fā)展前景,為真菌的研究提供更加快速、準(zhǔn)確的鑒定方法。