方潔鈺,張復(fù)茂,趙 寬
(江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江西 南昌 330013)
粉末牛肝菌屬(Pulveroboletus Murrill)在分類上隸屬于牛肝菌目 (Boletale) 牛肝菌科 (Boletaceae),是Murrill于1909年基于黃粉末牛肝菌(P.ravenelii)菌蓋有粉末這一特征,并以P.ravenelii為模式種建立的[1]。該屬主要鑒別特征為子實(shí)體較小,菌蓋扁平,表面有一層粉末,易脫落,濕潤時(shí)稍粘,蓋緣一般稍內(nèi)卷;菌肉為白色;菌柄近圓柱形,實(shí)心,菌環(huán)生柄上部,網(wǎng)狀,受傷后緩慢變成藍(lán)色;孢子呈淺黃褐色,牛肝菌型;擔(dān)子呈棒狀;側(cè)生囊狀體較長,上部短尖,中部凸出。該屬真菌具有重要的食(藥)用價(jià)值,如黃粉末牛肝菌有治療腰腿疼痛之功效[2-3],網(wǎng)柄粉末牛肝菌(P.retipes)含有7種人體必需氨基酸[2]。而該屬中紅管粉末牛肝菌(P.amarellus)、褐點(diǎn)粉末牛肝菌(P.brunneopunctatus)等則被列入毒菇名錄,成為牛肝菌研究中的“明星類群”[2-4]。
通過形態(tài)解剖學(xué)與分子系統(tǒng)發(fā)育分析相結(jié)合的研究,發(fā)現(xiàn)江西省粉末牛肝菌屬1個(gè)新記錄種——紅鱗粉末牛肝菌(Pulveroboletus rubroscabrosus),并對(duì)其進(jìn)行描述和報(bào)道,為該屬真菌的物種多樣性研究提供參考。
2份標(biāo)本分別于2017年、2018年采集于中國科學(xué)院廬山植物園,經(jīng)干燥處理后,保存于中國科學(xué)院昆明植物研究所隱花植物標(biāo)本館(HKAS 105244;HKAS 105245),同時(shí)保存與之配套的硅膠干燥材料用于分子實(shí)驗(yàn)。
1.2.1 宏觀特征觀察
野外采集子實(shí)體并拍照,記錄采集地點(diǎn)、采集日期、采集人員以及子實(shí)體各部位結(jié)構(gòu)等特征。特征主要包括菌蓋大小、形狀和顏色,光滑或粘;菌肉的厚度、顏色;菌褶的厚度、顏色;菌柄的顏色、形狀、尺寸和著生方式;受傷后是否變色、變色的深淺程度和快慢等。
1.2.2 內(nèi)部顯微觀察
使用5%的氫氧化鉀溶液對(duì)標(biāo)本組織進(jìn)行顯微制片后,觀察、記錄擔(dān)孢子、擔(dān)子和囊狀體的形態(tài)、大小等數(shù)據(jù),并與模式標(biāo)本(紅鱗粉末牛肝菌,HKAS 75537)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。顯微特征均在顯微鏡下放大100倍(油鏡)觀察得到。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中n/m/p表示測(cè)量p份標(biāo)本的m個(gè)子實(shí)體上的n個(gè)擔(dān)孢子,Q值表示擔(dān)孢子的長寬比,Qm則表示擔(dān)孢子長寬比 (±s)。
1.3.1 DNA 提取
采用生工生物工程(上海)股份有限公司Ezup柱式真菌基因組DNA抽提試劑盒,對(duì)硅膠干燥的分子材料進(jìn)行總DNA提取。
1.3.2 PCR 擴(kuò)增與系統(tǒng)發(fā)育分析
根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料和預(yù)試驗(yàn),最終選取的基因片段共5個(gè),分別為核糖體大亞基編碼基因(nrLSU)[5]、翻譯延長因子編碼基因 (tef1-α)[6]、RNA聚合酶II第一大亞基編碼基因(rpb1)[7]、RNA聚合酶II第二大亞基編碼基因(rpb2)[8]以及核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)[9],并使用NCBI數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)較為豐富的ITS序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
擴(kuò)增體系總體積為25 μL,包括 10×Buffer 2.5 μl,正反向引物各 0.5 μL,模板 DNA 1.0 μL,Taq酶 0.5 μL,ddH2O 20.0 μL。擴(kuò)增反應(yīng)程序的熱循環(huán)參數(shù)為94℃預(yù)變性3 min,然后進(jìn)入連續(xù)35個(gè)循環(huán),94℃變性40 s,退火 40 s(退火溫度:ITS 50℃、nrLSU 52℃、tef1-α、rpb1和 rpb2為 56℃),72℃延伸50 s,循環(huán)結(jié)束后于72℃延伸8 min,終止溫度為10℃。
PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳檢測(cè)條帶后,送往生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測(cè)序。所得序列采用BioEdit v7.0.9[10]打開,檢查序列峰形圖并仔細(xì)核對(duì)堿基讀取是否正確。同時(shí),所得序列采用NCBI在線軟件blast與GenBank[11]數(shù)據(jù)庫中的序列進(jìn)行比對(duì),以確保所得序列與研究對(duì)象相對(duì)應(yīng),避免污染。對(duì)序列進(jìn)行整理后利用最大似然法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,以確定物種的系統(tǒng)發(fā)育位置及其與屬內(nèi)其他物種的親緣關(guān)系[12]。
紅鱗粉末牛肝菌子實(shí)體生境照片見圖1。
由圖1所示,紅鱗粉末牛肝菌菌蓋凸鏡形,成熟后逐漸平展,直徑2 cm~3 cm,濕潤時(shí)稍粘,表面有一層橘紅色、平伏的絮狀鱗片,蓋緣稍內(nèi)卷;菌肉厚3 mm~4 mm,淺黃、略帶粉色,傷后變?yōu)闇\藍(lán)色。子實(shí)體表面淡黃色至暗黃色,受傷后迅速變?yōu)樗{(lán)黑色,幼時(shí)被檸檬黃色菌幕包裹;管口近圓形,直徑約2 mm;菌管淺檸檬黃色,高4 mm~5 mm,傷后緩慢變淺藍(lán)色。菌柄檸檬黃色,近圓柱形,(30~50)mm ×(4~6)mm,菌環(huán)生于菌柄中上部,菌環(huán)以下部位有與菌蓋上相同的鱗片;菌柄菌肉淺黃,基部金黃,菌絲近白色,受傷后局部緩慢變淺藍(lán)。其與模式標(biāo)本紅鱗粉末牛肝菌顯微特征比較見表1。
由表1所示,所研究標(biāo)本擔(dān)孢子為100/2/2,大小為 (7.5) 8 μm ~ 10 (11) μm × 4.5 μm ~ 5 (6)μm,Q = (1.50) 1.70 ~ 2.20 (2.75),Qm = 1.91 ±0.23,呈黃褐色,表面光滑無紋飾,牛肝菌形;擔(dān)子 (15~30) μm × (6~10) μm,在氫氧化鉀中近無色,短棒狀,內(nèi)部具油狀圓形小顆粒,整體呈柵欄狀排列,成熟擔(dān)子頂端多具4個(gè)小梗;褶緣囊狀體(40~75) μm× (7~13) μm,散生,無色,近紡錘狀或長披針形,頂端短尖,中部凸出。
表1 所研究標(biāo)本與模式標(biāo)本顯微特征比較Tab.1 Microscopic characteristics comparison between studied specimens and type specimen of P.rubroscabrosus
通過對(duì)研究標(biāo)本ITS序列進(jìn)行擴(kuò)增與測(cè)序,將所得結(jié)果與GenBank和UNITE等數(shù)據(jù)庫中可靠的序列進(jìn)行匹配和對(duì)比,結(jié)合GenBank中的其他序列資料,選擇雙色薄瓤牛肝菌(B.bicolor) 和紅孔牛肝菌(R.sinicus)作為外類群,采用褐糙粉末牛肝菌(P.brunneoscabrosus)、中華粉末牛肝菌(P.sinensis)、雷德粉末牛肝菌(P.ridleyi)、淡紅粉末牛肝菌(P.subrufus)、褐點(diǎn)粉末牛肝菌 (P.brunneopunctatus)、大孢粉末牛肝菌(P.macrosporus)、黃鱗粉末牛肝菌(P.flaviscabrosus)、紅鱗粉末牛肝菌(P.rubroscabrosus)、網(wǎng)蓋粉末牛肝菌 (P.reticulopileus)、東方蘭茂牛肝菌(L.asiatica) 共10種牛肝菌序列組建基因矩陣后用RAxML軟件(最大似然法)構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹見圖2。
由圖2可知,所用的2條序列(加粗顯示) 與紅鱗粉末牛肝菌P.rubroscabrosus(HKAS 75537) 聚為一支。后續(xù)試驗(yàn)所得的nrLSU、tef1-α、rpb1、rpb2序列,與GenBank中可靠的序列進(jìn)行匹配和對(duì)比,與紅鱗粉末牛肝菌序列同源性均達(dá)98%以上。
綜合形態(tài)特征分析和分子系統(tǒng)學(xué)研究,鑒定出采集自江西省的2份標(biāo)本均為粉末牛肝菌屬中的紅鱗粉末牛肝菌。與產(chǎn)自湖北神農(nóng)架的該物種的模式標(biāo)本(HKAS 75537) 相比[13],形態(tài)上略存在差異,如受傷后的變色情況、孢子和擔(dān)子大小等,從而豐富了對(duì)于該物種的認(rèn)識(shí),為物種精準(zhǔn)鑒定提供了更全面的信息。
目前,針對(duì)江西省牛肝菌資源開展的研究還相對(duì)較少[14-16]。本次新記錄種的發(fā)現(xiàn),為認(rèn)識(shí)江西省大型真菌資源多樣性提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。牛肝菌科真菌多為外生菌根菌,包含食(藥)用菌和毒菌,具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在資源開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域逐漸引起重視[17-18]。粉末牛肝菌屬的部分物種能祛風(fēng)散熱、活絡(luò)筋骨,具有重要的藥用價(jià)值[2,17];同時(shí),該屬的毒菌被誤食可引起胃腸不適或致幻[13]。因此,紅鱗粉末牛肝菌在江西省的首次報(bào)道,對(duì)于充分認(rèn)識(shí)該區(qū)食(藥)用真菌資源、預(yù)防毒菌中毒也有重要意義。