陳 彬, 姜旭萌, 宋 杰, 梁俊峰
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所,廣東 廣州 510520;2.南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院,江蘇 南京 210037;3.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
紅菇屬(Russula)隸屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota)傘菌綱(Agaricomycetes)紅菇目(Russulales)紅菇科(Russulaceae),目前已知該屬真菌800余種,但據(jù)估計(jì)實(shí)際超過(guò)2 000種[1-4].李國(guó)杰[5]報(bào)道了我國(guó)紅菇屬的193個(gè)記錄,可通過(guò)標(biāo)本確認(rèn)分類單元的共計(jì)158個(gè)(包括152種1亞種5變種).近年來(lái),隨著對(duì)紅菇屬真菌資源的進(jìn)一步調(diào)查,我國(guó)又發(fā)現(xiàn)并描述了諸多新種[6-14].紅菇屬真菌廣泛分布于世界各大洲,該屬真菌可與多種植物共生形成外生菌根,在維持森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡方面起著重要作用[15].紅菇屬真菌中有很多重要的食藥用菌,據(jù)記載78種可食,如灰肉紅菇(大紅菌、正紅菇)(R.griseocarnosaX.H. Wang et al.)、變綠紅菇(青頭菌)[R.virescens(Schaeff.) Fr.]等[16-18];還有一些類群具有毒素,誤食可能引起中毒甚至死亡,如亞稀褶紅菇(R.subnigricansHongo)、日本紅菇(R.japonicaHongo)等[19-21].
作者在調(diào)查我國(guó)紅菇屬真菌資源的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了分布于我國(guó)西南的紅菇屬2個(gè)中國(guó)新記錄種——近喜馬拉雅山紅菇和擬克姆霍孜紅菇,在此對(duì)這2個(gè)物種進(jìn)行報(bào)道,為進(jìn)一步了解我國(guó)紅菇屬真菌的物種多樣性提供基礎(chǔ)資料.
近喜馬拉雅山紅菇的4份標(biāo)本于2014年采集于西藏,擬克姆霍孜紅菇的1份標(biāo)本于2014年采集于四川.標(biāo)本經(jīng)50 ℃干燥后保存于中國(guó)林業(yè)科學(xué)院熱帶林業(yè)研究所標(biāo)本館.
1.2.1 形態(tài)鑒定 外部形態(tài)特征描述依據(jù)野外采集記錄和子實(shí)體照片.從干燥標(biāo)本各組織取樣,置于5%(體積分?jǐn)?shù))KOH溶液中復(fù)水,再用1%剛果紅試劑染色,在ZEISS Imager M2顯微鏡的明視野或相差視野下觀察顯微特征,并記錄和繪圖;通過(guò)JSM-6510 LV掃描電鏡對(duì)擔(dān)孢子進(jìn)行拍照.在梅氏試劑中對(duì)擔(dān)孢子進(jìn)行測(cè)量并觀察是否有淀粉質(zhì)反應(yīng)[22];用甲酚藍(lán)測(cè)定表皮異染色性或同染色性[23];用硫酸香草醛檢測(cè)囊狀體內(nèi)含物顏色的變化[24].
顯微特征的統(tǒng)計(jì)基于每份標(biāo)本一個(gè)子實(shí)體的20次測(cè)量.擔(dān)孢子長(zhǎng)度或?qū)挾纫?a)b~c(d)表示,95%的測(cè)量數(shù)值落在b~c之間,a、d分別為測(cè)量數(shù)據(jù)中的最小值和最大值;長(zhǎng)寬比用Q表示,avQ表示長(zhǎng)寬比的算術(shù)平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差;[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.
1.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析 總DNA提取采用改良的CTAB法[25].使用引物ITS1和ITS4[26]對(duì)ITS序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增和測(cè)序.PCR產(chǎn)物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司用ABI3730 DNA測(cè)序儀進(jìn)行雙向測(cè)序,將所得序列用ContigExpress軟件拼接,以獲得高質(zhì)量的完整序列.所得序列在GenBank中經(jīng)Blast檢索,獲取相似度較高的同源序列,選擇近緣種(表1)的序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析.使用MAFFT 7.0 (http://mafft.cbrc.jp/alignment/server/)比對(duì)所有序列;為了獲取更為合理的比對(duì)結(jié)果,通過(guò)BioEdit[27]進(jìn)行人工調(diào)整,將比對(duì)后的數(shù)據(jù)矩陣上傳到TreeBase(S26964).分別通過(guò)the Cipres Science Gateway(https://www.phylo.org/portal2/)中的RAxML HPC2 on XSEDE(8.2.12)和MrBayes on XSEDE(3.2.6)采用最大似然法(maximum likelihood, ML)和貝葉斯推斷法(Bayesian analysis, BA)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù).ML分析在GTRGAMMA模型下進(jìn)行1 000次重復(fù);BA分析以四條馬爾可夫鏈在GTR模型下進(jìn)行5 000萬(wàn)次重復(fù),去除前25%的樹(shù),得到后驗(yàn)概率.
表1 系統(tǒng)發(fā)育分析中使用的近緣種ITS序列信息1)Table 1 ITS sequences of related species used in phylogenetic analysis
ML和BA方法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本一致.圖1為采用ML法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),靴帶支持率(≥70%)和BA法推斷的后驗(yàn)概率(≥0.95)被標(biāo)示于分支上.由圖1可知,采自我國(guó)西藏的4份標(biāo)本的ITS序列與R.indohimalayana的序列聚在一起,獲得81%靴帶支持率和1的后驗(yàn)概率;四川的1份標(biāo)本的ITS序列與R.pseudokrombholzii的序列聚在一起,獲得100%靴帶支持率和1的后驗(yàn)概率.這表明采自我國(guó)的這5份標(biāo)本分別與印度的2個(gè)種(模式標(biāo)本)相同.
圖1 基于ITS序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.1 The phylogenetic tree based on ITS sequences
2.2.1 近喜馬拉雅山紅菇(RussulaindohimalayanaK. Das, I. Bera, A. Ghosh & Buyck) 子實(shí)體(圖2A)小型至中型.菌蓋直徑30~60 mm,初為半球形,后漸平展且中部略下凹;菌蓋邊緣稍內(nèi)卷,邊緣到中央1/3處有條紋;菌蓋表面黏,蓋表皮可剝離至菌蓋半徑的2/3處;菌蓋中央為黃綠色,邊緣色淺,部分標(biāo)本略帶淡紫色.菌褶直生或略彎生,中等稀疏,白色至乳白色,無(wú)小菌褶,無(wú)分叉.菌柄(36~45) mm×(6~10) mm,近棒狀或棒狀,中生,表面有細(xì)微的縱紋,白色,髓狀中空.菌肉白色,3 mm厚;味微苦,氣味不明顯.孢子印白色.
擔(dān)孢子(圖2B~2D)[80/4/4][(6.6)6.8~8.4(9.1)] μm×(5.7~7.0) μm,[Q=(1.02)1.04~1.26(1.42), avQ=1.17±0.09],多寬橢圓形,少數(shù)近球形或球形;表面紋飾淀粉質(zhì),疣突高0.5~0.8 μm,鈍圓的疣突和脊?fàn)罴y飾間連線形成近完整或完整的網(wǎng)紋,臍上區(qū)點(diǎn)斑狀淀粉質(zhì).擔(dān)子(圖3A)(41.0~48.3) μm×(13.8~15.9) μm,棒狀或近棒狀,大多數(shù)4個(gè)擔(dān)子梗.側(cè)生囊狀體(圖3C)(59.3~83.9) μm×(12.6~15.7) μm,紡錘狀或近棒狀,部分一側(cè)出現(xiàn)膨大,頂部多呈乳突狀或鈍圓,內(nèi)含物纖維狀或結(jié)晶狀,在硫酸香草醛中變?yōu)楹诤稚?褶緣囊狀體(圖3D)[(48.0)50.6~72.2(80.5)] μm×[(8.8)9.8~12.7] μm,紡錘狀或棒狀,少數(shù)一側(cè)出現(xiàn)膨大,頂端鈍圓,少數(shù)呈乳突狀,內(nèi)含物纖維狀,在硫酸香草醛中變?yōu)楹诤稚?菌蓋表皮厚約170 μm;上表皮(圖3E)由透明的柵欄狀菌絲和囊狀體組成,末端細(xì)胞[25.5~50.7(70.8)] μm×(2.6~3.5) μm,基本不分叉,通常彎曲,圓柱狀或棒狀,頂端鈍圓或少數(shù)變窄;蓋表囊狀體(圖 3B)(38~81) μm×(5.5~8.1) μm,棒狀或近紡錘狀,內(nèi)含物纖維狀或結(jié)晶狀,在硫酸香草醛中變?yōu)辄S褐色;菌蓋下表皮由相互交織的平伏狀菌絲組成,薄壁,有隔,寬2~5 μm.
A.近喜馬拉雅山紅菇子實(shí)體;B~D.近喜馬拉雅山紅菇擔(dān)孢子;E~F.擬克姆霍孜紅菇子實(shí)體;G~H.擬克姆霍孜紅菇擔(dān)孢子.比例尺:A、E、F為10 mm; B為5 μm; C為10 μm; D、H為1 μm; G為2 μm.圖2 近喜馬拉雅山紅菇和擬克姆霍孜紅菇形態(tài)Fig.2 Morphology of R.indohimalayana and R.pseudokrombholzii
生境:夏季單生或散生于冷杉林下.
分布:印度,中國(guó)(西藏).
A.擔(dān)子;B.蓋表囊狀體;C.側(cè)生囊狀體;D.褶緣囊狀體;E.菌蓋上表皮.比例尺=10 mm.圖3 近喜馬拉雅山紅菇微觀形態(tài)特征Fig.3 Microscopic morphological features of R.indohimalayana
研究標(biāo)本:采自西藏林芝地區(qū)墨脫縣墨脫公路冷杉林,北緯29°35′2.47″,東經(jīng) 95°28′7.79″,海拔1 511 m;2014年7月,王苗T24842(RITF2983),王苗T24855(RITF2984),王苗T24856(RITF2985),王苗T24862(RITF2986).
討論:近喜馬拉雅山紅菇主要形態(tài)特征為菌蓋黃綠色,部分略帶淡紫色,不同標(biāo)本的菌蓋顏色有所不同,菌褶直生或略彎生,無(wú)小菌褶,擔(dān)孢子多寬橢圓形,紋飾間連線形成近完整或完整的網(wǎng)紋.采自我國(guó)的4份標(biāo)本菌蓋顏色較模式標(biāo)本略淺,其他的特征無(wú)明顯區(qū)別.綜合形態(tài)特征及分子系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果,將采自我國(guó)的4份標(biāo)本(RITF2983、RITF2984、RITF2985、RITF2986)鑒定為近喜馬拉雅山紅菇(R.indohimalayana)[28].該種與幾個(gè)菌蓋顏色多變的種[平滑紅菇(R.aquosaLeclair)、灰柄紅菇(R.griseascens(Bon & Gaugué) Marti)、多色紅菇(R.bicolorBurl.)和歐泰紅菇(R.raoultiiQuél.)]聚為一支,獲得95%靴帶支持率和1的后驗(yàn)概率,為這些物種的近緣種.
2.2.2 擬克姆霍孜紅菇(RussulapseudokrombholziiK. Das, Hembrom, A. Ghosh & Buyck) 子實(shí)體(圖2E、2F)中型.菌蓋直徑50~70 mm,初為半球形或扁半球形,后漸平展且邊緣略上舉,中央下凹;菌蓋邊緣稍內(nèi)卷,輕微開(kāi)裂,邊緣到中央1/3處有明顯條紋;菌蓋表面黏,蓋表皮可剝離至菌蓋半徑的1/2處;菌蓋中央紅色到葡紅色或紫紅色,邊緣色淺.菌褶彎生或略離生,中等稀疏,白色至乳白色,有小菌褶.菌柄(60~80) mm×(13~15) mm,近棒狀或圓柱狀,中生,表面有細(xì)長(zhǎng)的縱紋,白色至灰白色,髓狀中實(shí);菌肉灰白色,5 mm厚,味微苦,氣味不明顯.孢子印白色.
擔(dān)孢子(圖2G、2H)[20/1/1][(7.2)7.5~9.6(9.9)] μm×[(6.2)6.3~7.8] μm,[Q=(1.02)1.05~1.31(1.34), avQ=1.20±0.08],多寬橢圓形或近球形;表面紋飾淀粉質(zhì),疣突高 0.6~1.2 μm,相鄰紋飾間呈短線或短脊?fàn)钸B接,形成完整網(wǎng)紋或近完整網(wǎng)紋,臍上區(qū)點(diǎn)斑狀淀粉質(zhì).擔(dān)子(圖4A)(33.8~45.8) μm×(7.9~13.4) μm,棒狀或近棒狀,大多數(shù)有4個(gè)擔(dān)子梗.側(cè)生囊狀體(圖4C)[49.9~71.5(82.7)] μm×[7.1~9.5(11.3)] μm,棒狀、近圓柱狀或近紡錘狀,部分具乳突或長(zhǎng)尖,少數(shù)頂端鈍圓,內(nèi)含物纖維狀或結(jié)晶狀,在硫酸香草醛中變?yōu)楹诤稚?褶緣囊狀體(圖4D)(44.0~67.7) μm×(6.6~10.2) μm,棒狀或近圓柱狀,頂端乳突狀或近紡錘狀,內(nèi)含物纖維狀或結(jié)晶狀,在硫酸香草醛中變?yōu)楹诤稚?菌蓋上表皮由透明的匍匐向上狀的菌絲和囊狀體組成;末端細(xì)胞(16.5~44.6) μm×(2.2~4.8) μm,基本不分叉,部分彎曲,近圓柱狀,頂端鈍圓,少數(shù)變窄;蓋表囊狀體(圖4B)[(45.2)47.9~82.0(84.7)] μm×[(5.4)6.9~8.6] μm,棒狀或近圓柱狀,大多數(shù)頂端鈍圓,少數(shù)有紡錘狀附屬物,內(nèi)含物纖維狀,在硫酸香草醛中變?yōu)辄S褐色;菌蓋下表皮由相互交織的膠質(zhì)平伏狀菌絲組成,薄壁,有隔,寬2~6 μm.
A.擔(dān)子;B.蓋表囊狀體;C.側(cè)生囊狀體;D.褶緣囊狀體;E.菌蓋上表皮.比例尺=10 mm.圖4 擬克姆霍孜紅菇微觀形態(tài)特征Fig.4 Microscopic morphological features of R.pseudokrombholzii
生境:生于冷杉和鐵杉為主的混交林下.
分布:印度,中國(guó)(四川).
研究標(biāo)本:采自四川省美姑縣大風(fēng)頂國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)洪溪保護(hù)站,北緯 28°40′33.93″,東經(jīng)103°15′24.35″,海拔3 239 m;2016年7月12日,趙寬DFD85 (RITF3426).
討論:擬克姆霍孜紅菇的主要特征為菌蓋紅色至紫紅色,菌蓋邊緣有明顯的條紋,菌褶彎生或略離生,菌柄白色至灰白色,菌肉灰白色,擔(dān)孢子表面疣突0.6~1.2 μm,疣突間短線連接,形成完整或近完整的網(wǎng)紋.印度模式標(biāo)本的菌蓋顏色較我國(guó)的標(biāo)本稍深,子實(shí)體略大(50~105 mm),褶緣囊狀體稍小[(35~40) μm×(6.5~8.5) μm],其他特征基本無(wú)明顯區(qū)別.結(jié)合形態(tài)特征與系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果,將我國(guó)的標(biāo)本(RITF3426)鑒定為擬克姆霍孜紅菇(R.pseudokrombholzii)[28].擬克姆霍孜紅菇與北美的葡萄紫紅菇(R.vinaceaBurl.)以及歐洲的克姆霍孜紅菇(R.krombholziiShaffer)為近緣物種,獲得較高靴帶支持率,并且這些種的菌柄顏色都為灰白色,但擬克姆霍孜紅菇與葡萄紫紅菇和克姆霍孜紅菇的序列相似度不高,分別為93.65%和92.56%.
本研究通過(guò)形態(tài)觀察和系統(tǒng)發(fā)育分析確認(rèn)了采自我國(guó)西南的紅菇屬2個(gè)中國(guó)新記錄種.這2個(gè)種的形態(tài)特征與印度的模式標(biāo)本高度相似:與近喜馬拉雅山紅菇模式標(biāo)本相比,采自我國(guó)西藏的標(biāo)本菌蓋顏色略淺,其他的特征無(wú)明顯區(qū)別;與擬克姆霍孜紅菇模式標(biāo)本相比,采自我國(guó)四川的標(biāo)本菌蓋顏色稍淺,子實(shí)體略小,褶緣囊狀體稍大.2個(gè)中國(guó)新記錄種的ITS序列與模式標(biāo)本序列的相似度都高于99%,并且它們?cè)谙到y(tǒng)發(fā)育樹(shù)上分別聚在一起,且獲得較高支持率.因此,將我國(guó)的2個(gè)種分別鑒定為近喜馬拉雅山紅菇和擬克姆霍孜紅菇.