田慧敏++文靜++任芳
摘要:利用子實體形態(tài)特征和rDNA-ITS測序分析相結(jié)合的方法,對采自內(nèi)蒙古赤峰市賽罕烏拉自然保護(hù)區(qū)的1份色釘菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill]進(jìn)行了鑒定,對其rDNA-ITS區(qū)段進(jìn)行擴(kuò)增,片段約為730 bp,并對其外形特征及顯微特征進(jìn)行了詳細(xì)描述。
關(guān)鍵詞:色釘菇;ITS測序;形態(tài)學(xué);菌種鑒定
中圖分類號: S646.901文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)05-0261-03
色釘菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill.],別稱血紅鉚釘菇,俗稱紅蘑、松蘑等,屬擔(dān)子菌門牛肝菌目(Boletales)鉚釘菇科(Gomphidiaceae)色釘菇屬(Chroogomphus),首次由Jacob 于1774年描述為Agaricus rutilus,后Miller于1964年劃入色釘菇屬Chroogomphus[1]。該菌與松屬的植物共生,最早發(fā)現(xiàn)于歐洲和北美,主要識別特點是菌蓋近圓錐形,后平展中部凸起,邊緣內(nèi)卷,淺棠梨色至咖啡褐色、磚紅色、紅褐色,濕時黏,干有光澤。菌褶延生,稀,青黃色漸變紫褐色,不等長,菌柄與菌蓋色相近且基部帶黃色,上部有易消失的紅褐色菌環(huán),囊狀體呈長棒狀[2]。
研究表明,色釘菇含有多種氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素、多糖、萜類、內(nèi)酯、香豆素、酚類、甾類等營養(yǎng)物質(zhì),具有廣泛的藥用活性[3],其多糖具有明顯的抗腫瘤活性,尤其對肝癌的治療具有輔助作用[4-7],在我國該菌廣泛分布,是名貴的野生食用真菌和藥用菌,深受人們的喜愛,但是其子實體受環(huán)境和地域的影響,顏色、大小會有一定的變化,而且該種與多種鉚釘菇科真菌外形相似,如粘鉚釘菇(Gomphidius glutinosus)、紅鉚釘菇(G. roseus)、亞紅鉚釘菇(G. subroseus)等,采食時容易混淆,市場上的干品經(jīng)常會混有其他品種,因此僅靠形態(tài)識別會產(chǎn)生誤差。國內(nèi)外許多菌物學(xué)家利用ITS測序技術(shù)對其進(jìn)行了鑒定并研究了演化地位[8-10]。本研究利用形態(tài)學(xué)和 rDNA-ITS 序列測序法相結(jié)合的方法對色釘菇(Chroogomphus rutilus)進(jìn)行了分類鑒定并做了詳細(xì)的描述。
1材料與方法
1.1供試標(biāo)本
供試標(biāo)本子實體于2013年8月17日采自內(nèi)蒙古赤峰市賽罕烏拉自然保護(hù)區(qū)慶云山(43°12′ ~44°28′N,118°11′ ~120°05′E),樟子松地上散生。標(biāo)本晾干后,編號(CFSZ10397、10390)、分類、鑒定,超低溫冷凍后存放于赤峰學(xué)院菌物標(biāo)本室(CFSZ)。
1.2形態(tài)鑒定
宏觀觀察使用體視顯微鏡,顏色的判斷主要依據(jù)采集時拍攝的彩色照片,大小用游標(biāo)卡尺測量新鮮子實體2~5個,菌蓋、菌柄大小、顏色、形狀、附屬物等,菌褶顏色,變化,著生方式,菌肉顏色、味道、氣味等項。顯微觀察通常4%~5%KOH作浮載劑。孢子、菌絲、囊狀體、擔(dān)子等的淀粉質(zhì)反應(yīng)是將材料置于Melzer氏試劑中來判斷。
1.3ITS鑒定
1.3.1基因組DNA的提取及檢測子實體干品菌蓋部分(含菌褶)用液氮研磨,使用北京鼎國生物公司的真菌DNA提取試劑盒對提取的DNA進(jìn)行純化后,先用0.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測。
1.3.2rDNA-ITS區(qū)PCR擴(kuò)增ITS-PCR的擴(kuò)增體系為:PCR mix 25 μL,20 mol/L ITS1/ITS4引物各0.5 μL,模板DNA 2 μL,ddH2O 22 μL,反應(yīng)總體積為50 μL。擴(kuò)增反應(yīng)在德國eppendorf公司的5331型PCR擴(kuò)增儀上進(jìn)行。擴(kuò)增程序為:94 ℃ 3 min;95 ℃ 40 s,58 ℃ 40 s,72 ℃ 1 min,共34個循環(huán);72 ℃ 5 min;4 ℃保存。ITS引物為ITS1和ITS4通用引物[11]。
1.3.3測序PCR產(chǎn)物經(jīng)Takara膠回收試劑盒回收純化后,委托上海生工生物科技有限公司完成。
1.3.4ITS序列比較和系統(tǒng)發(fā)育分析將已測得的ITS序列和從GenBank上獲得的相似度90%以上的鉚釘菇屬和粘鉚釘菇屬18個ITS序列,用MEGA 6.06軟件進(jìn)行多重對位排比,并采用最大相似法(ML)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,系統(tǒng)樹的每個分支的統(tǒng)計學(xué)顯著性分析以Bootstrap方法進(jìn)行檢驗,重復(fù)次數(shù)為1 000次。
2結(jié)果與分析
2.1形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果
根據(jù)樣品10397子實體菌蓋的顏色、形狀、大小以及孢子、擔(dān)子、囊狀體等顯微形態(tài)特征初步鑒定為色釘菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill.]。
子實體中等大小,菌蓋直徑2.5~9.0 cm,初期鐘形或近圓錐形,后平展中部凸起,邊緣內(nèi)卷,有時平展,紫紅色、葡萄酒紅色、磚紅色,表面很黏,光滑,表皮下淡紫紅色;菌肉白色帶紅色,干后淡紫紅色,近菌柄基部帶黃色,無明顯氣味,菌褶延生,稀,幼時青黃色、銹色,后漸變?yōu)樽虾稚?、灰紫色或灰褐色,?長菌褶間有1片不等長的短菌褶,小菌褶至菌蓋邊緣長出。菌柄長3~7.5 cm,粗1.0~2.5 cm,圓柱形且向下漸細(xì),上部有黏液,色同菌蓋,近基部黃色,表面不光滑,似有纖維狀絨毛。實心,上部往往有紫褐色纖毛狀菌環(huán)。孢子印橄欖色至黑褐色。
孢子大小為(12.2~20.6)μm×(4.5~7.2)μm,長橢圓形或梭形,淡棕色或黃棕色,中間有青黃色內(nèi)含物,有小尖,有的具2~3個小油滴,淀粉質(zhì)。擔(dān)子大小為(50~70)μm×(8~10.2)μm,棒狀,頂端漸膨大,無色,4個小梗。褶側(cè)囊體大小為(110.6~187.2)μm×(13.2~18.8)μm,無色,圓柱狀或棒狀,基部漸細(xì),薄壁。菌褶菌絲短柱狀,無色直立,有隔膜,大小為(43.2~76.8)μm×(10.8~19.2)μm,未見鎖狀聯(lián)合,Melzers試劑變藍(lán)。菌蓋表皮由排列緊密的菌絲組成,菌絲圓柱狀,直立,頂端稍膨大,無色,薄壁,有隔膜,大小約(50~110.4)μm×(6.0~9.6)μm,菌柄表皮由雜亂的菌絲組成,菌絲圓柱狀,無色,直徑7.2~14.4 μm(圖1)。
色釘菇(C .rutilu)與黏鉚釘菇(Gomphidius glutinosus)、紅鉚釘菇(G.roseus)、亞紅鉚釘菇(G.subroseus)均生長于我國華北地區(qū),外形相似,但是G. glutinosus為灰紫色,暗褐色,具黑色斑點,C .rutilus菌蓋偏紅色,與紅鉚釘菇(G. roseus)、亞紅鉚釘菇(G. subroseus)相比,C. rutilus菌蓋偏紫色,有時具有黃色色調(diào),而G. roseus和G. subroseus常常是粉紅色或正紅色[12-13],而且菌蓋邊緣往往有菌幕殘留,4種真菌都常見于松林中,在我國華北地區(qū)均有分布,可作為食用菌,但采集食用前去除黏液和菌蓋表皮為宜[14]。
2.2PCR擴(kuò)增及ITS序列比對結(jié)果
對供試樣品基因組DNA的18S rRNA、ITS1、5.8S rRNA和 ITS2進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果顯示ITS序列長約730 bp。將該菌ITS序列與NCBI的GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行Blast檢索比對,共得到了18個與供試樣品具有較高相似率的序列物種(表1)。
2.3系統(tǒng)發(fā)育分析
對ITS序列系統(tǒng)發(fā)育樹分析結(jié)果表明,19個種聚為4大類,即美味牛肝菌(Boletus edulis)、Rhizopogon salebrosus、鉚釘菇屬(Gomphidius)和鉚擬釘菇屬(Chroogomphus),鉚釘菇屬(Gomphidius)和鉚擬釘菇屬(Chroogomphus)分別處于不同的分枝,樣品10 397與C. rutilus聚為一類,處鉚擬釘菇屬(Chroogomphus)分枝上,支持率為95%(圖2)。與C. orientirutilus親緣關(guān)系較近,而與Gomphidius glutinosus、G. roseus、G. subroseus親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
3討論
ITS測序及系統(tǒng)發(fā)育樹分析表明,色釘菇(C. rutilus)與東方色釘菇(C. orientirutilus)、紫色釘菇(C. purpurascens)、變色色釘菇(C. vinicolor)和易混色釘菇(C. confusus)親緣關(guān)系較近,而與Gomphidius glutinosus、G. roseus、G. subroseus親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。但是C. orientirutilus菌蓋亮紅色、血紅色,且囊狀體具有塊狀結(jié)晶[15],而C. rutilus菌蓋紫紅、咖啡紅色,囊狀體壁光滑;C. purpurascens菌蓋紫色或深紫色,菌柄橘黃色,而C. rutilus菌蓋偏紅色,具有紫色色調(diào),菌柄色同菌蓋,僅基部亮黃色;變色色釘菇(C. vinicolor)菌蓋表面不黏,有時具細(xì)
小絨毛,且囊狀體壁厚,最寬處可達(dá)5~7.5 μm[2,16-17],而C. rutilus菌蓋濕時很黏,光滑,囊狀體壁很??;易混色釘菇(C. confusus)菌蓋較小,為1~4cm,黃棕色、橘色具有紅色色調(diào),且囊狀體具,結(jié)晶。而且東方色釘菇(C. orientirutilus)、變色色釘菇(C. vinicolor)、易混色釘菇(C. confusus)生長于在我國西南部,只有紫色釘菇(C. purpurascens)生于我國東北部,色釘菇(C. rutilus)全國都有分布。鉚釘菇屬(Gomphidius)和色釘菇屬(Chroogomphus)同屬于鉚釘菇科(Gomphidiaceae),親緣關(guān)系較近,外形特征極其相似,很難區(qū)分,二者主要的區(qū)別是釘菇屬(Chroogomphus)菌肉往往黃色或橙色,菌絲組織在Melzers試劑中變藍(lán),而鉚釘菇屬(Gomphidius)主要的區(qū)別特征是菌褶幼時有菌幕,菌蓋邊緣往往有菌幕殘留物,有時會脫落,組織非淀粉質(zhì)[1,2,10],有時這些特征不太明顯,給鑒定帶來一定困難。ITS以其簡便易操作、變異度豐富等特點,在真菌種及相似種的鑒定中起著很重要的作用,但由于該區(qū)片段有限,攜帶信息較少,在鑒定過程中存在一定的誤區(qū),將二者相結(jié)合,可使鑒定更加準(zhǔn)確、全面。
參考文獻(xiàn):
[1]Miller O K. The gomphidiaceae,a monograph of the genera and species and their world distribution[D]. Michigan:University of Michigan,1963:1-136.
[2]Miller O J. Monograph of chroogomphus(Gomphidiaceae)[J]. Mycologia,1964,56(4):526-549.
[3]李華,衛(wèi)敏,薛龍龍,等. 血紅鉚釘菇子實體中化學(xué)成分類型及多糖含量[J]. 食用菌學(xué)報,2011,18(4):67-68.
[4]張雪倩,孫紅,王立安,等. 色釘菇粗多糖對小鼠DA能神經(jīng)元MPTP損傷的保護(hù)作用[J]. 菌物學(xué)報,2011,30(1):77-84.
[5]李貞卓. 血紅鉚釘菇化學(xué)成分及其抗腫瘤活性的研究[D]. 長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2014:1-63.
[6]唐超,王清吉,葛蔚,等. 血紅鉚釘菇多糖對小鼠S180肉瘤的抑制作用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(6):2966-2967.
[7]高嬋娟. 血紅鉚釘菇多糖的制備及生物學(xué)活性分析[D]. 撫順:遼寧石油化工大學(xué),2012:1-84.
[8]王守現(xiàn),劉宇,張英春,等. 基于RAPD和ITS分子標(biāo)記對血紅鉚釘菇菌株的鑒別研究[J]. 食用菌學(xué)報,2013,20(3):10-14.
[9]Li Y C,Yang Z L,Tolgor B. Phylogenetic,biogeographic relationships of Chroogomphus species as inferred from molecular,morphological data[J]. Fungal Diversity 2009,38:85-104.
[10]Miller O K Jr. The gomphidiaceae revisited:a worldwide perspective[J]. Mycologia,2003,95:176-183.
[11]White T J,Bruns T,Lee S,et al. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics[M]//PCR Protocols:a guide to methods and applications. New York:Academic Press,1990:315-322.
[12]卯曉嵐. 中國真菌[M]. 鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2000.
[13]邵力平,項存悌. 中國森林蘑菇[M]. 哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,1997:1-652.
[14]Zeitlmayr L. Wild mushrooms:an illustrated handbook[M]. Hertfordshire:Garden City Press,1976:93-94.
[15]李艷春. 中國廣義粉孢牛肝菌屬的分類及該屬的系統(tǒng)學(xué)研究——兼論色釘菇屬的分類及生物地理學(xué)[D]. 昆明:中國科學(xué)院昆明植物研究所,2009:1-87.
[16]Roody W C. Mushrooms of west virginia and the central appalachians[M]. Kentucky:University Press of Kentucky,2003:1-536.
[17]Kuo M. Chroogomphus vinicolor [EB/OL]. (2007-10-20) [2015-3-25]. http://www.mushroomexpert.com/chroogomphus_vinicolor.html.王愛波,李婕,時鐘瑜,等. 不同處理對2個品種美國紅楓種子萌發(fā)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(5):264-267.