李峻志,戴 璐,祁 鵬,張黎光,李安利,劉 愚,王殿振,喬 婷,陳世明
(1.陜西省微生物研究所,陜西 西安 710043;2.陜西寧陜縣秦南菌業(yè)科技有限公司,陜西 安康 711699)
秦嶺是橫亙于中國中部、東西走向的巨大山脈,是中國地理上重要的南北分界線,因其對海洋氣流和寒潮的屏障作用,所以也是我國南北氣候上的分界線。秦嶺獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件決定了它擁有得天獨(dú)厚、豐富的大型真菌菌種資源[1],但長期以來,沒有持續(xù)、系統(tǒng)的針對秦嶺地區(qū)羊肚菌種質(zhì)資源的調(diào)查。為了探明秦嶺地區(qū)羊肚菌種質(zhì)資源現(xiàn)狀和為后續(xù)的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù),研究團(tuán)隊在秦嶺地區(qū)選擇設(shè)計考察路線和調(diào)查樣地,對野生羊肚菌進(jìn)行了種質(zhì)資源調(diào)查。本文對秦嶺地區(qū)羊肚菌的考察結(jié)果進(jìn)行了初報。
秦嶺地域廣闊、環(huán)境多樣,本團(tuán)隊按照2008年開始的“秦嶺微生物種質(zhì)資源調(diào)查”項目[2]篩選出的秦嶺羊肚菌種質(zhì)資源相對豐富區(qū)域進(jìn)行野外資源采集。在西安、寶雞、安康、商洛、漢中等地按照饒俊的方法[3]建立了10個樣地,具體調(diào)查區(qū)域和標(biāo)本收集數(shù)據(jù)見表1。在樣地中自海拔500 m~2 700 m向上進(jìn)行調(diào)查工作,包括子實體典型標(biāo)本的采集、拍照、編號和形態(tài)特征的基本描述,記錄樣地的地理位置信息、標(biāo)本分布狀況、土壤類型和生境等。
1.2.1 分離菌絲體 先對采集的羊肚菌進(jìn)行初步的形態(tài)鑒定,然后進(jìn)行菌絲體的分離純化,具體方法參考陜西省微生物研究所真菌研究中心以往的工作[4-8]。
1.2.2 基因組DNA的提取和ITS區(qū)序列的分析 收集玻璃紙上的菌絲,用液氮研磨后,使用新型植物基因組DNA提取試劑盒(TIANGEN)提取樣品基因組DNA,保存于4 ℃。使用2720 Thermal cycler PCR儀(ABI Applied Biosystems)和2×PCRmix(潤德生物技術(shù)有限公司)PCR擴(kuò)增ITS區(qū),引物為ITS1:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’和ITS4:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’(北京奧科生物技術(shù)有限責(zé)任公司合成)。50 μL反應(yīng)體系:引物各2 μL、模板2 μL、2×PCRmix 25 μL、ddH2O 19 μL。反應(yīng)條件:94 ℃ 預(yù)變性2 min;94 ℃ 變性1 min,55 ℃ 退火1 min,72 ℃ 延伸2 min,共30個循環(huán);72 ℃ 延伸10 min。以PCR產(chǎn)物直接測序,由北京六合華大基因科技股份有限公司完成。將序列在GenBank上進(jìn)行BLAST分析。
1.2.3 系統(tǒng)發(fā)育樹的繪制 結(jié)合陜西省微生物研究所真菌研究中心秦嶺羊肚菌鑒定結(jié)果[4-8],選取部分菌株的ITS區(qū)序列,使用MEGA6構(gòu)建鄰接法系統(tǒng)發(fā)育樹[9]。
本部分工作記錄了10個采集地的地理位置、標(biāo)本采集數(shù)量和生境條件,結(jié)果見表1。部分子實體照片見圖1。部分菌株在PDA培養(yǎng)基上的菌絲體生長形態(tài)見圖2。
表1 秦嶺地區(qū)羊肚菌種質(zhì)資源調(diào)查結(jié)果
圖1 采集的部分子實體
綜合形態(tài)鑒定和分子鑒定結(jié)果可知,分離得到的115株羊肚菌純培養(yǎng)菌株可分為5個種,分別為粗腿羊肚菌、高羊肚菌、尖頂羊肚菌、梯棱羊肚菌和七妹羊肚菌。具體結(jié)果見表2。
圖2 部分菌株菌絲體在PDA平板上的形態(tài)
鑒定種屬株數(shù)分布區(qū)域粗腿羊肚菌(M. crassipes)8610個樣地均分布高羊肚菌(M. elata)12田峪河、冷水溝、紅河谷、流嶺尖頂羊肚菌(M. conica)15甘溪溝、平河梁、紅河谷梯棱羊肚菌(M. importuna)1漢中云霧山森林公園七妹羊肚菌(M. septimelata)1漢中云霧山森林公園
限于篇幅, 5個種各選取1個菌株列舉形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果如下:
QM-02為粗腿羊肚菌,菌蓋黃褐色,近圓錐形,長5.5 cm,寬3.5 cm,凹坑不規(guī)則形或近圓形;柄黃白色,中空,長6 cm,最粗處5 cm,基部膨大、有凹陷腔室。子囊圓柱形,無色透明, 200~260×17~21 μm;子囊孢子8個,橢圓形,15~25×9.5~16 μm;側(cè)絲頂端膨大。
M14為高羊肚菌,菌蓋黑褐色,圓錐形,長6 cm,寬4.5 cm,脊黑色,有短絨毛,縱脊發(fā)達(dá);菌柄白色中空,圓柱形,長4.5 cm,粗2cm;子囊圓柱形,無色透明;子囊孢子8個,橢圓形,光滑,25~28×11~15 μm;側(cè)絲棒狀,有隔,頂端稍膨大。
SXM-03為尖頂羊肚菌,菌蓋深褐色,圓錐形、頂端稍尖,長5.3 cm,寬3.8cm,凹坑不規(guī)則,縱脊發(fā)達(dá),黑色;菌柄白色中空,長5.5 cm,粗2 cm,圓柱形,表面有疣狀凸起,基部有不規(guī)則縱溝;子囊圓柱形,無色透明,250~300×15~25 μm;子囊孢子8個,橢圓形, 20~24×11~15 μm;側(cè)絲頂端膨大。
SXM-13為梯棱羊肚菌,菌蓋黑褐色,不規(guī)則近圓錐形,長8.5 cm,寬5.6 cm;菌蓋與菌柄連接的凹陷深3 mm;脊光滑銳利,凹坑光滑、排列成梯格狀;菌柄白色中空,長4.5 cm,最粗處2.8 cm,基部棒狀有縱向棱;子囊圓柱形、無色透明,180~300×10~25 μm;子囊孢子8個,橢圓形,光滑,20~25×10~15 μm;側(cè)絲圓柱形,有隔,150~270×7~15 μm,頂端近棒狀,在KOH溶液 (2%)中無色;不育脊上的剛毛100~200×10~28 mm,有隔,在KOH溶液 (2%)中棕色,末端細(xì)胞圓柱狀。
SXM-15為七妹羊肚菌,菌蓋黑褐色,不規(guī)則近圓錐形,長6.7 cm,寬4.4 cm;菌蓋與菌柄連接的凹陷深4 mm;脊光滑銳利,凹坑光滑、豎直延展;菌柄白色中空,長4.2 cm,最粗處2.2 cm,基部棒狀有凹陷腔室;子囊圓柱形、無色透明,160~275×15~25 μm;子囊孢子8個,橢圓形,光滑,15~25×10~20 μm;側(cè)絲圓柱形,有隔,100~200×5~12 μm,頂端近紡錘狀,在KOH溶液 (2%)中無色;不育脊上的剛毛50~220×7~20 mm,有隔,在KOH溶液 (2%)中棕色,末端細(xì)胞棒狀。
Bootstrap驗證,重復(fù)1000次
從圖3可以看出,屬于黑色羊肚菌類群[10]的高羊肚菌(M14、M15)、梯棱羊肚菌(SXM-13)、七妹羊肚菌(SXM-15)和尖頂羊肚菌(M17、SXM-03、SXM-04)與屬于黃色羊肚菌類群的粗腿羊肚菌(QM-01、QM-02)遺傳距離較遠(yuǎn)。
因調(diào)查時間、地點(diǎn)、范圍和人力的限制,本研究的種質(zhì)資源調(diào)查顯然未能涵蓋、描述全部秦嶺羊肚菌的種類分布,但從分子生物學(xué)角度明確了秦嶺野生羊肚菌的5個分布種。將來還需不斷地進(jìn)行調(diào)查,進(jìn)而補(bǔ)充完善秦嶺羊肚菌種質(zhì)資源數(shù)據(jù)。因為這些菌株均來源于秦嶺山區(qū)原始生長狀態(tài)環(huán)境,在長期的自然選擇中,其生長結(jié)實對秦嶺環(huán)境氣候特點(diǎn)可能存在一定的適應(yīng)性,基于這種考慮,我們希望將來從中選育出能夠在秦嶺山區(qū)典型環(huán)境下實現(xiàn)人工栽培的優(yōu)良菌種。