山西著名野生食用蘑菇紅銀盤:漏斗傘屬新物種

劉虹,郭尚,范黎

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食用菌研究所,山西 太原 030031;2.首都師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,北京 100048)

紅銀盤是山西呂梁山脈北部管涔山的一種著名野生食用蘑菇的地方名稱。這種肉紅色的大型蘑菇在呂梁山脈中部的關(guān)帝山一帶也有出產(chǎn),被稱之為香杏蘑菇。此外,其東面臨近太行山脈的五臺(tái)山也有分布,且是該地區(qū)特產(chǎn)臺(tái)蘑的代表種類之一。每年秋季在云杉Piceaspp.和華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)林內(nèi)草地上生長(zhǎng),常常形成蘑菇圈,氣候適合時(shí)產(chǎn)量很大。當(dāng)?shù)匕傩詹墒郴蜃鳛橥撂禺a(chǎn)品出售已有數(shù)百年歷史,味道清香、口感細(xì)膩,很受歡迎。2017年秋季,當(dāng)?shù)厣矫竦仡^鮮品價(jià)格約40～50元人民幣/kg,干品價(jià)格更高達(dá)400～500元/kg,是同期云南美味牛肝菌(BoletusedulisBull.)干品價(jià)格的兩倍之多(石寶祥,私人通訊)。在DNA分子技術(shù)用于真菌系統(tǒng)分類實(shí)踐之前,紅銀盤蘑菇曾經(jīng)依據(jù)其形態(tài)學(xué)特征被國(guó)內(nèi)學(xué)者鑒定為大杯傘(Clitocybemaxima(Fr.)Kumm.)[1],或肉色杯傘(Clitocybegeotropa(Fr.)Quel.)[2]。本研究首次采用基于nrDNA-ITS片段的分子系統(tǒng)學(xué)研究方法,對(duì)新近采自山西管涔山林區(qū)的紅銀盤蘑菇及其相似樣本進(jìn)行了鑒定分析,結(jié)果顯示這種當(dāng)?shù)匕傩帐秤昧藬?shù)百年的名貴特產(chǎn)紅銀盤蘑菇是一個(gè)未發(fā)表過(guò)的分類學(xué)新種。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本采集

本研究依據(jù)的擔(dān)子果于2017年8月到9月間采自中國(guó)山西省呂梁山脈中北部華北落葉松和云杉林草地上。新鮮的擔(dān)子果標(biāo)本經(jīng)45℃烘干后保存于首都師范大學(xué)標(biāo)本館(BJTC)和山西省農(nóng)科院食用菌研究所標(biāo)本館(HSA)。

1.2 方法

(1)形態(tài)學(xué)觀察:采用手持放大鏡和體視顯微鏡對(duì)擔(dān)子果的宏觀特征進(jìn)行觀察并描述,主要包括擔(dān)子果的形狀、大小、顏色、菌褶及菌柄特征等;

(2)采用光學(xué)顯微鏡對(duì)擔(dān)子果的顯微結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行觀察并描述。采用手術(shù)刀進(jìn)行徒手切片,以蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% KOH作為浮載劑制作水封片,用棉蘭和Melzer試劑來(lái)檢驗(yàn)擔(dān)孢子壁有無(wú)喜蘭和淀粉質(zhì)反應(yīng)。

1.3 DNA序列測(cè)定和系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建

新增標(biāo)本的DNA提取、PCR以及序列測(cè)定參照Fan等[3]和Huang等[4]方法進(jìn)行。擔(dān)子果干標(biāo)本總DNA采用CTAB法提取后,擴(kuò)增核糖體DNA內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(internal transcribed spacer,ITS)片段,PCR擴(kuò)增引物為ITS1f/ITS4[5-6],擴(kuò)增條件為:94℃預(yù)變性3 min,94℃變性30 s,50℃退火45 s,72℃延伸1 min,35個(gè)循環(huán),最后72℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)純化和測(cè)序(北京中科希林生工生物技術(shù)有限責(zé)任公司)獲得的序列經(jīng)手工校對(duì)后,于GenBank進(jìn)行比對(duì)和注冊(cè)序列號(hào)(表1)。

系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建和分析方法參照Fan等[3]和Huang等[4]方法進(jìn)行。將供試標(biāo)本序列于GenBank中進(jìn)行Blast比對(duì),下載相似性大于97%的近緣屬種的ITS序列,并采用Vizzini等[7]和Zhao等[8]等最近相關(guān)研究所使用的序列(表1)合并為數(shù)據(jù)集,以Singerocybephaeophthalma和S.umbilicata為外類群,經(jīng)采用web-PRANK[9]軟件進(jìn)行序列比對(duì)及手工校對(duì)后,以最大似然法(ML)和貝葉斯分析(BI)分別采用RAxML 8.0.14[10-11]和MrBayes v3.1.2[12]構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

2 結(jié)果

2.1 系統(tǒng)發(fā)育分析

共采用38條nrDNA-ITS序列,其中6條為從山西管涔山產(chǎn)紅銀盤及相關(guān)類樣本中測(cè)序獲得,其中3條來(lái)自紅銀盤,1條來(lái)自深凹漏斗傘(Infundibulicybegibba/Clitocybegibba(Pers.) P. Kumm.)(當(dāng)?shù)厮追Q紅水皮),2條來(lái)自煙云杯傘(Clitocybenebularis(Batsch) P. Kumm.)(當(dāng)?shù)厮追Q紫頂子銀盤)。Singerocybephaeophthalma(FM877684)和S.umbilicata(KF208450)為外類群。最大似然法和貝葉斯分析得出的系統(tǒng)發(fā)育樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似,本文僅顯示了ML樹(圖1)?；贗TS-nrDNA序列的系統(tǒng)發(fā)育樹(圖1)顯示本研究自測(cè)的來(lái)自山西的紅銀盤蘑菇的3條序列與NCBI下載的3條序列聚在一枝并獲得較高的支持(BS=84,PP=0.98),序列比對(duì)結(jié)果顯示它們之間的序列相似性高于98%。

2.2 分類學(xué)

紅銀盤漏斗傘 新種 圖 2,3

InfundibulicybehongyinpanL. Fan & H. Liusp.nov. Fig. 2,3

Mycobank:MB 826966

Etymology:—hongyinpan(Lat.),referring to the local name of the new species.

表1 本研究用樣品的名稱、憑證標(biāo)本和ITS序列登錄號(hào)

Fig.1 Phylogenetic tree derived from maximum likelihood analysis (ML) based on nrDNA-ITSfor Infundibulicybe hongyinpan. Values next to nodes represent ML bootstrap values andBayesian posterior probability values (left to right). Novel sequences are printed in bold圖1 基于nrDNA-ITS基因片段的漏斗傘紅銀盤及其相關(guān)物種的最大似然法(ML)系統(tǒng)發(fā)育樹節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)左側(cè)為ML的自舉值,右側(cè)為BI的后驗(yàn)概率。

Fig.2 Basidiocarps of Infundibulicybe hongyinpan圖2 紅銀盤漏斗傘擔(dān)子果

菌蓋初期平或中部微凸,邊緣稍內(nèi)卷,潮濕時(shí)呈現(xiàn)明顯或不明顯寬條紋,漸漸扁平到中部下凹,或多或少盤狀至淺杯狀,邊緣平展或波浪狀,直徑5～14(～30) cm,表面干燥,沒有明顯的水漬狀痕跡;肉褐色、肉紅色、黃褐色、淺紅褐色或紅褐色,平滑,無(wú)纖毛或鱗片;菌肉白色,厚或較厚;受傷不變色;菌褶初期白色,后黃白色或淺奶油黃色,不等長(zhǎng),不分叉,中等密度,邊緣銳,延生;柄圓柱狀,長(zhǎng)5～12 cm,粗1.5～3(～5) cm,與菌褶近同色,或后期稍有淺肉褐色,通常有白色與水漬色相間的縱向條紋,平坦,中實(shí),基部通常水漬狀。孢子印白色。擔(dān)子(35～42.5)×(5～7.5) μm,棒狀,通常4孢子,小梗長(zhǎng)3～5 μm; 擔(dān)孢子(5.5～8)×(4.5～6) μm,正面觀呈廣橢圓形至近球形,側(cè)面觀淚滴狀,非淀粉質(zhì),無(wú)色,光滑,薄壁(圖3)。

生境和分布:單生或群生,常見在云杉和落葉松為建群種的森林內(nèi)草地上形成蘑菇圈,秋季產(chǎn)生。分布于山西呂梁山中北部地區(qū)以及五臺(tái)山等地。GenBank上的分子數(shù)據(jù)顯示中國(guó)黑龍江和日本也有本物種分布。

模式標(biāo)本:中國(guó):山西,管涔山秋千溝,海拔2 200 m,閆向遠(yuǎn),YXY170856(BJTC FM187,主模式),2017年8月23日,云杉Piceasp.林內(nèi)草地上。

其他標(biāo)本研究:中國(guó):山西,關(guān)帝山龐泉溝,海拔2 200 m,曹晉忠,CAO170809(BJTC FM216,副模式),2017年9月8日。山西,管涔山南溝廟,2 100 m,曹晉忠,CAO1691(BJTC FM394),2016年9月10日,落葉松Larixsp.林內(nèi)草地上。

Fig.3 Basidia (left) and basidiospores(right) of Infundibulicybe hongyinpan圖3 紅銀盤漏斗傘擔(dān)子(左)和擔(dān)孢子(右)

3 討論

漏斗傘屬是Harmaja于2003年[16]以Infundibulicybegibba(Pers.:Fr.)Harmaja為模式種從傳統(tǒng)的杯傘屬Clitocybe中分離出來(lái)建立的新屬,這個(gè)模式種的基源名稱為AgaricusgibbusPers.,在中國(guó)這個(gè)種更為熟悉的名稱是Clitocybegibba(Pers.:Fr.) P. Kumm.,中文名稱為深凹杯傘[17]。近年來(lái)基于形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的杯傘屬Clitocybe是一個(gè)多元的類群,并由此導(dǎo)致了本屬的拆分和多個(gè)新屬的建立[7,18-19],漏斗傘屬是其中之一。漏斗傘屬目前有23個(gè)物種[7-8,20],其中與本新種形態(tài)相似的有深凹漏斗傘(I.gibba(Pers.:Fr.)Harmaja)、肉色漏斗傘(I.geotropa(Bull.)Harmaja)(=肉色杯傘Clitocybegeotropa(Bull.:Fr.) Quel.)、赭黃漏斗傘(I.bresadoliana(Sing.)Harmaja)(=赭黃杯傘ClitocybebresanolianaSing.)以及新近從中國(guó)四川省報(bào)道的紅漏斗傘I.rufaQ. Zhao[6]等。深凹漏斗傘、赭黃漏斗傘和紅漏斗傘這3個(gè)物種的擔(dān)子果相對(duì)較小,菌肉較薄,菌柄顏色多與菌蓋相近且直徑多在1.0 cm以下,而本新種擔(dān)子果較大,菌肉厚,菌柄顏色與菌褶相近且直徑多在1.5 cm以上。此外本新種的擔(dān)孢子為廣橢圓形至近球形,上述3個(gè)種類均為橢圓形[6],也與本種明顯不同。深凹漏斗傘I.gibba是一個(gè)廣泛分布于北半球溫帶地區(qū)的物種,在紅銀盤漏斗傘模式產(chǎn)地山西呂梁山也有其分布[21],通常在夏季大量發(fā)生,生態(tài)環(huán)境與紅銀盤漏斗傘相近。擔(dān)子果外觀形態(tài)上像小號(hào)的紅銀盤,當(dāng)?shù)厣矫穹Q為紅水皮蘑菇,很容易與本種區(qū)別。肉色漏斗傘(=肉色杯傘)同樣產(chǎn)生大型的子實(shí)體,但其菌蓋邊緣平展通常不會(huì)波浪狀,顏色較淺,通常為奶油色或黃白色,菌褶較密,主要生長(zhǎng)在闊葉林內(nèi),明顯不同于本種。NCBI上有一條Infundibulicybegeotropa名下的ITS序列(KT122792),BLAST顯示與本新種ITS相似度為93%,屬于不同物種。

紅銀盤漏斗傘過(guò)去在山西曾經(jīng)被鑒定為大杯傘[1]和肉色杯傘[2]。本研究基于形態(tài)學(xué)特征和nrDNA-ITS序列分析證實(shí)這兩個(gè)名稱源于對(duì)紅銀盤蘑菇的錯(cuò)誤鑒定。此外,依據(jù)2017年Index Fungorum(http:∥www.indexfungorum.org),Clitocybemaxima(Fr.)P. Kumm.與Clitocybegibba(Pers.:Fr.) P. Kumm.為同物異名,后者為正名。需要指出的是,現(xiàn)在中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上以大杯傘名稱栽培和銷售的一個(gè)灰白色食用菌物種是對(duì)這個(gè)名稱的錯(cuò)誤應(yīng)用,它的正確名稱實(shí)為大革耳(Panusgiganteus(Berk.) Corner)[22]。

本新種的nrDNA-ITS片段在NCBI上比對(duì)結(jié)果顯示有3條序列與本新種相似度高于97%,分別為KY084306、GU34498 和AB301607,系統(tǒng)發(fā)育分析表明這3條序列應(yīng)與本新種同種(圖1)。其中KY084306的憑證標(biāo)本來(lái)自本新種的模式產(chǎn)地中國(guó)山西,登記名稱為Ampulloclitocybesp.;GU34498來(lái)自中國(guó)黑龍江,登記名稱也是Ampulloclitocybesp.;第三條序列(AB301607)來(lái)自日本,登記名稱為Ampulloclitocybeclavipes,此結(jié)果明顯為錯(cuò)誤鑒定,因?yàn)樵撔蛄信c源自歐美可信樣本Ampulloclitocybeclavipes下的序列的相似度在90%以下。

致謝

曹晉忠博士對(duì)本文提供了有價(jià)值的建議,首都師范大學(xué)博士研究生閆向遠(yuǎn)、李婷,碩士研究生黃凱兵、陳萌、語(yǔ)言等同學(xué)參加采集標(biāo)本,在此一并致謝。