趙永昌 柴紅梅 陳衛(wèi)民 趙子悅 孔令艦

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羊肚菌子實(shí)體發(fā)育生物學(xué)（上）——生物學(xué)和非生物學(xué)因子對(duì)菌絲培養(yǎng)和子實(shí)體形成的影響

趙永昌 柴紅梅 陳衛(wèi)民 趙子悅 孔令艦

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所，云南 昆明 650221）

指出羊肚菌具有物種多樣性，羊肚菌分類尚存在問(wèn)題和難點(diǎn)；多方面系統(tǒng)分析羊肚菌生態(tài)學(xué)，包括環(huán)境生態(tài)因子（土壤、溫度、濕度、光照、氧氣和二氧化碳）、營(yíng)養(yǎng)方式（腐生、菌根）和內(nèi)生或附著生物體（真菌、細(xì)菌、病毒、質(zhì)粒等）；總結(jié)羊肚菌發(fā)育生物學(xué)研究進(jìn)展，包括子囊孢子形成與萌發(fā)，多變的培養(yǎng)形態(tài)，菌核形成與變化，分生孢子，原基形成分化與子實(shí)體形成，出菇方式與富營(yíng)養(yǎng)栽培等。

羊肚菌；物種多樣性；生態(tài)學(xué)；土壤特性；營(yíng)養(yǎng)方式；發(fā)育生物學(xué)

羊肚菌營(yíng)養(yǎng)豐富，含有多種活性和風(fēng)味物質(zhì)[1～8]，是世界四大名菌之一。羊肚菌的研究起步較早，除物種學(xué)的基本生物學(xué)意義之外，早期研究多圍繞栽培技術(shù)領(lǐng)域展開，而明確物種和生態(tài)環(huán)境則是栽培的前提。自1982年Ower首次在室內(nèi)培養(yǎng)出羊肚菌子實(shí)體[9]后，研究的重點(diǎn)集中在菌種的培養(yǎng)特性上。雖然美國(guó)兩家公司Terry Farms Inc.（http://articles.sun-sentinel.com/1994-08-29/business/9408260029_1_mushroom -farm- white-button-terry-cos）和Diversified Natural Products，Inc.(http://msutoday.msu.edu/news/2005/biotech -brings-mushroom-hunt- indoors/）實(shí)現(xiàn)了羊肚菌的工廠化栽培，但具體的技術(shù)細(xì)節(jié)和理論依據(jù)仍不太清楚，且已不再進(jìn)行生產(chǎn)。

2002年以來(lái)，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了圓葉楊基質(zhì)的羊肚菌大田栽培和基于營(yíng)養(yǎng)袋技術(shù)的羊肚菌大田栽培，有望在不遠(yuǎn)的將來(lái)種植面積突破10萬(wàn)畝，總產(chǎn)量進(jìn)入萬(wàn)噸級(jí)。我國(guó)種植業(yè)畝效益過(guò)萬(wàn)元的不少，食用菌中平菇是一例，但是其勞動(dòng)強(qiáng)度較大。表面上看，羊肚菌種植簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度小，預(yù)期效益高，各級(jí)政府紛紛將其作為精準(zhǔn)扶貧和脫貧致富的產(chǎn)業(yè)來(lái)發(fā)展。而事實(shí)上羊肚菌種植并不簡(jiǎn)單，純種植戶除個(gè)別規(guī)模小的收益不錯(cuò)外，整體看并不賺錢，主要原因是產(chǎn)量不穩(wěn)定。所以，為了羊肚菌產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，有必要加強(qiáng)對(duì)羊肚菌子實(shí)體形成的相關(guān)基礎(chǔ)生物學(xué)的研究。本文結(jié)合我們自己的科研工作對(duì)近年羊肚菌發(fā)育相關(guān)的基礎(chǔ)生物學(xué)研究進(jìn)展和存在的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)和分析。

1 物種多樣性

由于生境對(duì)羊肚菌的形態(tài)有較大的影響，且形態(tài)分類可以用的宏觀、微觀特征較少，羊肚菌的分類一直是難點(diǎn)。目前記錄的種和變種多達(dá)334個(gè)（www.indexfungorum.org/Names/Names.asp，2018.2.12），多種生物化學(xué)和分子生物學(xué)的手段已用于羊肚菌的系統(tǒng)分類和物種多樣性的研究上[10～21]，多基因系統(tǒng)學(xué)方法將羊肚菌分為黃色、黑色、紅色三大類群，報(bào)道的系統(tǒng)學(xué)種有68個(gè)（黑色38個(gè)，黃色28個(gè)，紫褐色2個(gè)）[22～29]。分子系統(tǒng)學(xué)雖然糾正或彌補(bǔ)了羊肚菌分類上的一些錯(cuò)誤和不足，對(duì)一部分系統(tǒng)學(xué)種進(jìn)行了描述，并發(fā)現(xiàn)了一些新的物種[30～39]，但仍存在以下問(wèn)題：（1）還有許多系統(tǒng)學(xué)種沒有被正式描述；（2）系統(tǒng)學(xué)種與已發(fā)表的形態(tài)學(xué)種之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系也未完全確定，一些形態(tài)學(xué)種是否存在未完全確定；（3）同屬之間的物種ITS片段大小差別不大，但羊肚菌三個(gè)類群之間的差別較大。產(chǎn)生這些差別的原因不清楚，在系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、分類學(xué)上的意義也不明確。分類學(xué)上的問(wèn)題得不到解決，對(duì)羊肚菌栽培中的遺傳與育種研究影響較大。

2 羊肚菌生態(tài)學(xué)

2.1 環(huán)境生態(tài)因子

雖然羊肚菌特別是黃色類群分布區(qū)域比較廣泛，但一般情況下羊肚菌居群數(shù)量較小，發(fā)生的時(shí)間較短，整體生物量不大，這也是其珍稀名貴的重要原因。影響羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境生態(tài)因子包括植被、氣候和土壤，從生物地理學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，這3個(gè)因子相互間密切相關(guān)。不少學(xué)者對(duì)羊肚菌發(fā)生的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了長(zhǎng)期細(xì)致的研究[40～48]，得到有益的結(jié)果。

2.1.1 土壤

土壤對(duì)土生大型真菌的生長(zhǎng)發(fā)育影響，包括土壤物理化學(xué)特性（顆粒度、pH、溶氧能力、持水能力等）、有機(jī)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分（有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硫、鈣、鎂、鐵、鋅、鉬、錳、硼、銅、硅、鈉等）和土壤微生物類群等，一般認(rèn)為子囊菌發(fā)生在中性偏堿性的土壤中，羊肚菌也如此，目前報(bào)道的羊肚菌發(fā)生區(qū)的土壤以pH 6.5～8.5的砂質(zhì)土壤為主。

（1）pH。在野外調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)羊肚菌子實(shí)體根部1 cm處的pH比10 cm處低0.1～0.3，森林大火之后土壤的pH會(huì)上升，pH上升刺激了包括羊肚菌在內(nèi)的大量子囊菌發(fā)生，而這些菌類的發(fā)生又促進(jìn)了土壤的修復(fù)與恢復(fù)，有利于植物的生長(zhǎng)。但是，大田栽培的結(jié)果表明，羊肚菌特別是黑色類群對(duì)土壤的pH無(wú)嚴(yán)格要求，pH 5.0～8.8都能成功栽培出菇。

（2）礦質(zhì)元素。研究表明，礦質(zhì)元素影響羊肚菌的菌絲生長(zhǎng)速度和菌核形成，栽培中施加微肥還對(duì)土壤中微生物群落產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到栽培的產(chǎn)量和子實(shí)體中微量元素、氨基酸的含量[49～51]。趙永昌等對(duì)羊肚菌3個(gè)產(chǎn)地的土壤進(jìn)行分析，所測(cè)得的各元素含量均在生物生長(zhǎng)的臨界值以上，而磷、鉀、鐵、鋅、銅、錳、硼和鉬則均高出臨界值許多，特別是磷、鉀和鋅，表明羊肚菌對(duì)磷、鉀和鋅有富集作用，而土壤富含有效磷、鉀、鋅是羊肚菌發(fā)生的必要條件[48]。另一特點(diǎn)是，羊肚菌的發(fā)生地，鐵與鎂、鋅、銅、錳形成補(bǔ)充和拮抗關(guān)系，即鎂、鋅、銅、錳含量高時(shí)，鐵含量低；反之亦然。這也許是羊肚菌發(fā)生的特定環(huán)境要求。羊肚菌發(fā)生區(qū)土壤微量元素背景值中，錳、銅、鋅、鉛、鎳等元素的全量分布背景值明顯高于非羊肚菌發(fā)生區(qū)。在氣候條件適宜的情況下，羊肚菌的產(chǎn)量似與這些元素的全量分布背景值成正相關(guān)。

（3）土壤微生物。雖然有研究表明一些種類的真菌和細(xì)菌是大型真菌生長(zhǎng)發(fā)育的助手，但羊肚菌發(fā)生區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差別較大，微生物群落結(jié)構(gòu)更是千差萬(wàn)別。趙永昌等研究指出，羊肚菌發(fā)生區(qū)細(xì)菌及放線菌數(shù)量較多但差別小，酵母菌差別較大，而絲狀真菌則有鐮刀菌屬（）、青霉屬（）、曲霉屬（）、根霉屬（）、毛霉屬（）等20余種[48]。這些真菌多數(shù)為腐生真菌，分解纖維素、木質(zhì)素等。羊肚菌與微生物之間似沒有特定的關(guān)系。大田栽培試驗(yàn)表明，未栽培羊肚菌的土壤真菌多樣性指數(shù)和豐度顯著大于羊肚菌根際土，染病羊肚菌根際真菌豐度和多樣性大于正常生長(zhǎng)的羊肚菌，各樣品的群落組成和優(yōu)勢(shì)類群有較大差異[52]。圓葉楊栽培點(diǎn)土壤和非栽培點(diǎn)土壤微生物多樣性研究發(fā)現(xiàn)土壤真菌12種，栽培點(diǎn)和非栽培點(diǎn)在優(yōu)勢(shì)真菌種群上有一定的區(qū)別，其中盤菌綱真菌群落存在很大的差異；羊肚菌出菇土壤的真菌豐度低于對(duì)照，可能與土壤中羊肚菌優(yōu)勢(shì)種群對(duì)其他種群的抑制作用有關(guān)；土壤中細(xì)菌包括擬桿菌門、放線菌門、厚壁菌門和變形菌門細(xì)菌15種，土壤中細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)種群與是否栽培羊肚菌并無(wú)很大關(guān)系，栽培土樣的優(yōu)勢(shì)種群基材目同[53～55]。Singh等研究發(fā)現(xiàn)羊肚菌發(fā)生區(qū)的優(yōu)勢(shì)真菌有,sp.，，，和，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為，，和spp.，出菇點(diǎn)與非出菇點(diǎn)的差別明顯[56]。真菌和細(xì)菌的相互作用是土壤微生物生態(tài)的重要組成部分，目前對(duì)羊肚菌與細(xì)菌之間的作用研究較少，研究發(fā)現(xiàn)可作為細(xì)菌的農(nóng)夫（a bacterial farmer），包括羊肚菌通過(guò)生長(zhǎng)協(xié)助細(xì)菌擴(kuò)散（bacterial dispersal），羊肚菌的分泌物飼喂細(xì)菌，幫助細(xì)菌進(jìn)行碳源的收獲和轉(zhuǎn)移，同時(shí)羊肚菌也是相互作用的受益者，即獲取碳源和增加抗性[57]。

（4）大火對(duì)土壤特性和羊肚菌發(fā)生的影響。雖然世界范圍內(nèi)的采菇者都知道火災(zāi)后會(huì)產(chǎn)生大量羊肚菌，但很少有人進(jìn)行定量的研究。Larson等對(duì)火災(zāi)后Sierra Nevada地區(qū)羊肚菌的豐富度進(jìn)行評(píng)估[58]，調(diào)查了該區(qū)域羊肚菌的時(shí)空變化。不同的真菌對(duì)火燒強(qiáng)度的反應(yīng)差別較大，中高強(qiáng)度的火災(zāi)后羊肚菌等子囊菌增加100倍以上，這些菌的產(chǎn)生對(duì)生態(tài)恢復(fù)有益[59]。雖然人們也能在沒有受到干擾的林地找到羊肚菌，但是在受到火災(zāi)、蟲害影響而死亡的林地或土壤受到干擾的林地更容易找到。有些管理者使用疏林、燒山的方法增加羊肚菌產(chǎn)出量，這種干擾具有盲目性，而對(duì)羊肚菌的多樣性、生態(tài)等進(jìn)行深入的研究則較為困難[60]。羊肚菌有時(shí)表現(xiàn)出較好的耐溫特性，遭受過(guò)一定大火的森林土壤會(huì)瘋長(zhǎng)，人們對(duì)這一過(guò)程中控制子實(shí)體發(fā)生的生態(tài)習(xí)性知之甚少。有人觀察森林大火后下一季節(jié)黑色羊肚菌的生長(zhǎng)，采取清理火燒點(diǎn)的樹樁、用重型機(jī)械壓實(shí)火燒地土壤并覆蓋有羊肚菌發(fā)生地木屑的新土等處理，子實(shí)體增加較多，而未處理的火燒地只有少量子實(shí)體，同一地點(diǎn)未受大火影響的沒有發(fā)生子實(shí)體[61]。通過(guò)分析收集的生態(tài)信息、遺傳數(shù)據(jù)以及收購(gòu)者信息發(fā)現(xiàn)，火燒后針葉樹周邊有5種類型的羊肚菌，以灰色羊肚菌較多，而且采菇者確認(rèn)灰色羊肚菌商業(yè)價(jià)值高，因?yàn)槠鋫€(gè)大體重，耐儲(chǔ)存[62]。

2.1.2 溫度

羊肚菌不同種或同種的不同菌株對(duì)溫度的適應(yīng)性有差別，室內(nèi)培養(yǎng)表明，羊肚菌在2～35 ℃都能生長(zhǎng)，但形態(tài)特征和活力差別較大。目前關(guān)于溫度對(duì)羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育的影響值得注意的是：（1）耐低溫特性。羊肚菌低溫耐受性還沒有較好的研究，如在新疆伊犁、陜西榆林地區(qū)種植后要經(jīng)過(guò)寒冷的冬天，一般溫度低于－20 ℃，凍土層在20厘米以上，春季溫度回升后羊肚菌即快速出菇。這樣的環(huán)境條件，凍土層內(nèi)是否有存活的羊肚菌菌絲體？若有，羊肚菌抗凍的機(jī)制是什么？若沒有，羊肚菌菌絲體在凍土層形成之前如何靠低氧生長(zhǎng)進(jìn)入非凍土層？（2）耐高溫特性。森林大火后的下一季節(jié)羊肚菌會(huì)大量產(chǎn)生（指春季森林大火后秋季產(chǎn)生，或秋季森林大火后春季產(chǎn)生），火燒地上產(chǎn)生的羊肚菌種源來(lái)自何方？雖然Li等研究了不同火燒方式對(duì)梯棱羊肚菌種植的影響，認(rèn)為表面過(guò)火可促進(jìn)羊肚菌生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量，但這與野生狀態(tài)過(guò)火后大量產(chǎn)生羊肚菌不同，這只是純粹的改變土壤性質(zhì)[63]。羊肚菌種植后進(jìn)行火燒對(duì)羊肚菌的影響目前尚無(wú)研究，一般的研究者認(rèn)為羊肚菌種源可能來(lái)自空氣。若種源真是來(lái)自空氣，則說(shuō)明空氣中羊肚菌孢子的密度比較高，應(yīng)該可以監(jiān)測(cè)到，但沒有相應(yīng)的研究結(jié)果；若不是，說(shuō)明羊肚菌能耐受短時(shí)間的高溫，耐高溫的生物學(xué)機(jī)制是什么？（3）我們利用溫濕度記錄儀對(duì)不同梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌菌株的生長(zhǎng)發(fā)育溫度（1米處空氣溫度、地表空氣溫度、土壤10厘米處溫度）進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，不同種菌株和同種不同菌株之間存在一定的差別（表1），但不同年份之間也有差別，說(shuō)明溫度對(duì)羊肚菌子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育的影響是多方面的，包括最高溫、最低溫、積溫、溫差及同期的濕度等，準(zhǔn)確的作用需在可控溫的條件下進(jìn)行研究。

影響羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育的因素包括生物的和非生物的，而人們對(duì)這些因子的了解和認(rèn)知有限，只有通過(guò)持續(xù)的研究和觀察才能掌握。羊肚菌子實(shí)體形成對(duì)應(yīng)于春季土壤和空氣溫度的轉(zhuǎn)換，而產(chǎn)量與出菇前30天的降雨量密切相關(guān)。野生羊肚菌采收期極短（6～7天），出菇期長(zhǎng)短與土壤溫度關(guān)系密切，即只有一個(gè)比較窄的出菇土壤溫度范圍[64]。一般認(rèn)為黃色和褐色類群屬于耐溫型，發(fā)生周期較長(zhǎng)，在以色列從冬季到春季（11月至次年5月）都有發(fā)生。有些地區(qū)氣候適宜，一些品種出菇期也較長(zhǎng)，從早春出到中秋[65]，這類種質(zhì)材料值得研究。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，羊肚菌子實(shí)體的發(fā)生對(duì)應(yīng)的是土壤逐漸變干[66]。雖然一般情況下羊肚菌以春季出菇為主，但研究表明夏季羊肚菌菌絲體會(huì)在土壤中迅速擴(kuò)張并形成一些特殊的結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)以備下年春季出菇[67]。

2.1.3 濕度

水分是影響食用菌子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子，包括基質(zhì)含水量和空氣濕度。羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育需要的空氣濕度與大多數(shù)食用菌基本相同，即80%～95%（表2）。有研究表明，羊肚菌栽培過(guò)程中需要重水刺激原基形成[9，68～70]，但是自從使用了覆膜技術(shù)，這一理論又受到質(zhì)疑。一方面使用覆膜技術(shù)減少了用水，保濕效果較好，另一方面若出菇前不揭膜可以免去重水催菇。羊肚菌對(duì)生長(zhǎng)基質(zhì)水分的需求與多數(shù)食用菌不同，其栽培后若水分少則易發(fā)生生理病害導(dǎo)致死菇，水分多又易發(fā)生病原病害。由于不同種類土壤的持水能力不同，影響水分蒸發(fā)量的因素又較多，因此對(duì)水分管理要求較高，有必要對(duì)羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育的水分需求進(jìn)行深入研究。

表1 羊肚菌發(fā)育相關(guān)溫度（℃）

表2 羊肚菌發(fā)育相關(guān)水分條件

2.1.4 光照

雖然不同種類食用菌原基形成和分化對(duì)光照的需求差別較大，但總體上都需要散射光。一般認(rèn)為羊肚菌喜陰耐濕，光照對(duì)羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究較少。有研究表明，羊肚菌菌核的形成與光照時(shí)間和強(qiáng)度成反比[71]。目前羊肚菌子實(shí)體原基形成有兩種形式，一是菌絲在地表聚集逐步發(fā)育形成原基，再分化成幼菇[9, 69, 70]；二是在地表下形成原基，長(zhǎng)出地表時(shí)是幼菇，由于無(wú)法定位出菇點(diǎn)，這種情況尚沒有報(bào)道。多數(shù)研究認(rèn)為，散射光對(duì)羊肚菌原基形成和分化有促進(jìn)作用，強(qiáng)光容易導(dǎo)致幼菇死亡和成菇禿頂。然而，黑白膜大棚、黑白地膜、雙層遮陽(yáng)網(wǎng)的使用結(jié)果表明，散射光對(duì)原基形成和分化不是必需，光照主要影響菇體的生長(zhǎng)速度和顏色，光照弱時(shí)子實(shí)體顏色淺、成熟期長(zhǎng)（圖1）。

2.1.5 氧氣與二氧化碳

一般認(rèn)為羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，高濃度的二氧化碳可能導(dǎo)致蓋小柄長(zhǎng)。但二氧化碳和氧氣對(duì)菌絲生長(zhǎng)、菌核形成、分生孢子產(chǎn)生、原基形成和分化的影響研究較少，主要原因還是不可控條件下羊肚菌的生長(zhǎng)發(fā)育階段的重復(fù)性較差。羊肚菌采取農(nóng)作物種植的覆膜保水技術(shù)，在覆膜條件下羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育階段的特點(diǎn)也發(fā)生了較大的變化，如分生孢子產(chǎn)生的時(shí)間和數(shù)量與不覆膜有明顯差別，且在覆膜狀態(tài)下即可產(chǎn)生原基并分化。覆膜與不覆膜在保濕、氧氣和二氧化碳濃度上也是有較大差別的，覆膜技術(shù)有利于羊肚菌的生長(zhǎng)發(fā)育，除保濕外，是否與氧氣和二氧化碳濃度有關(guān)，值得深入研究。

圖1 光照對(duì)子實(shí)體顏色的影響

2.2 營(yíng)養(yǎng)方式

羊肚菌營(yíng)養(yǎng)方式的研究起步比較早，早期多數(shù)真菌研究者認(rèn)為羊肚菌是菌根菌，原因是羊肚菌在實(shí)驗(yàn)室較難培養(yǎng)出菇，且與特定的樹種（榆樹、蘋果樹、楊樹等）密切相關(guān)[72～75]，而在野外還發(fā)現(xiàn)有的品種與植物形成特殊的結(jié)構(gòu)[76]。不可否認(rèn)的是羊肚菌確實(shí)具有較強(qiáng)的腐生能力，能在死亡的樹木上快速生長(zhǎng)，同時(shí)相關(guān)的酶學(xué)研究也表明其具有分解木質(zhì)素、纖維素的胞外酶。目前，梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌、七妹羊肚菌等實(shí)現(xiàn)了人工栽培，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為羊肚菌可能是兼性的，即同時(shí)具有腐生和菌根特性。無(wú)論是腐生還是菌根目前都有研究和相關(guān)的證據(jù)，多數(shù)證據(jù)顯示黑色類群菌根多，黃色類群腐生多。但由于生態(tài)的差異即使是同一物種，在不同生態(tài)下營(yíng)養(yǎng)方式也有可能不同。

目前，羊肚菌多數(shù)種與特定的植物有關(guān)系，但沒有得到較好的解釋，普遍認(rèn)為多數(shù)種與植物的關(guān)系是腐生或內(nèi)生，少數(shù)種是純腐生。羊肚菌發(fā)生地主要為相對(duì)潮濕的林下和草地，黃色類群主要生長(zhǎng)在落葉樹下，黑色類群多數(shù)生長(zhǎng)在針葉樹林地或火燒地，而在云南滇西北地區(qū)種過(guò)中藥而荒廢的純草地上也大量出現(xiàn)梯棱羊肚菌。雖然大多數(shù)羊肚菌發(fā)生在春季，但也有種類只發(fā)生在秋冬季。與羊肚菌發(fā)生相關(guān)的菌根植物種類也是有差異的，且隨地理氣候的不同差別較大，如同一種羊肚菌在歐洲、美洲和亞洲都有分布。

2.2.1 腐生

羊肚菌營(yíng)腐生的證據(jù)包括了人工栽培、同位素標(biāo)記及羊肚菌產(chǎn)生各種木質(zhì)素、纖維素分解酶。不同種類羊肚菌均可產(chǎn)生高活性的漆酶和木質(zhì)纖維素酶、Mn氧化酶、纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶、愈創(chuàng)木酚酶、漆酶等[77～81]。不同類群、不同種和同種不同菌株在產(chǎn)酶活力上有差異，相比黑色類群，黃色類群產(chǎn)生cellulase，amylase，pectinase and urease的活性較高，通過(guò)這些酶的活性可以區(qū)別是黃色還是黑色類群[82, 83]。不僅不同物種的產(chǎn)酶活力不同，即使是同一子實(shí)體的不同單孢，同一菌株的不同發(fā)育階段也有差別。不產(chǎn)菌核菌株的蛋白酶、過(guò)氧化氫酶和木聚糖酶的平均活性高于產(chǎn)菌核菌株，而漆酶活性卻低于產(chǎn)菌核菌株[84]。除產(chǎn)生與木質(zhì)素、纖維素降解相關(guān)的酶外，羊肚菌還產(chǎn)生與其他碳代謝相關(guān)的酶類[85～88]。

對(duì)羊肚菌的營(yíng)養(yǎng)特性研究，不僅局限于傳統(tǒng)的生化分析，同位素標(biāo)記研究表明盤菌目中的真菌Helvellaceae和Tuberaceae是菌根菌，而Discinaceae和Morchellaceae則是腐生菌[89]，Hobbie等確認(rèn)火災(zāi)后產(chǎn)生的羊肚菌是腐生類型[90]，因?yàn)槟举|(zhì)素降解可產(chǎn)生自發(fā)熒光，而研究表明羊肚菌子實(shí)體可產(chǎn)生自發(fā)熒光[91]。

雖然Kellner等從基因水平上鑒定了羊肚菌種的漆酶基因功能和結(jié)構(gòu)多樣性，分類得到15株羊肚菌的漆酶基因，每個(gè)菌株都有1種以上的漆酶，并對(duì)漆酶的活性進(jìn)行了研究[92]。但這種研究還不夠，其未涉及基因調(diào)控和表達(dá)水平。相信隨著羊肚菌基因組測(cè)序完成及各種組學(xué)的發(fā)展，其腐生特性會(huì)得到更深入研究。

2.2.2 菌根

在盤菌類大型真菌中有關(guān)于羊肚菌菌根關(guān)系的研究[93]，在野外也觀察到羊肚菌與多種植物形成菌根關(guān)系[94～98]，在成熟的根部形成菌核，而在小根處形成菌根。室內(nèi)研究表明，營(yíng)養(yǎng)、物理及生物因子對(duì)羊肚菌與挪威云杉（）的菌根形成具有影響，同時(shí)羊肚菌菌絲體與一種細(xì)菌一起接種在根部時(shí)有助于菌根的形成[99]。羊肚菌除與木本植物形成菌根關(guān)系外，與禾本科植物也形成類似的關(guān)系。研究表明sp.20能與甜玉米形成外生菌根狀結(jié)構(gòu)（ectendomycorrhiza-like structures），同時(shí)能產(chǎn)生植物激素脫落酸（Abscisic acid）、吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid）和水楊酸（Salicylic acid），這有益于植物生長(zhǎng)和增加抗性[100]。

2.3 內(nèi)生或附著生物體

開放式生長(zhǎng)的大型真菌子實(shí)體含有或附著一些其他生物體（真菌、細(xì)菌、病毒、質(zhì)粒等）是比較正常的，這些生物體與大型真菌的關(guān)系非常值得研究。其涉及這些生物體是否與大型真菌生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)，是否與食用菌風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生相關(guān)；同時(shí)也涉及這些生物體能否產(chǎn)生一些有害物質(zhì)。Bala等從羊肚菌干品中檢測(cè)到18個(gè)屬的37種真菌，包括了,a和等屬的多種有害真菌，產(chǎn)生黃曲霉毒素（aflatoxins）、橘霉素（citrinin）、赭曲霉素（ochratoxin）和玉米赤霉醇（zearalenol）[101]。姚麗從羊肚菌子實(shí)體中分離得到4種真菌：、、和[55]。沈洪從子實(shí)體中檢測(cè)到擬桿菌門、變形菌門和厚壁菌門內(nèi)生細(xì)菌7種[54]。何培新等從3個(gè)地點(diǎn)的粗柄羊肚菌中分離得到內(nèi)生真菌14種16株，其中15個(gè)菌株為子囊菌或其無(wú)性型[102]。

羊肚菌子實(shí)體上真菌或細(xì)菌可能影響羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育[103]、風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生[101]及食用安全[101, 104～111]。羊肚菌菌肉較薄，生長(zhǎng)過(guò)程是內(nèi)外開放的，從子實(shí)體上得到的細(xì)菌或真菌是內(nèi)生還是附著比較難界定。目前還沒有找到與羊肚菌密切相關(guān)的細(xì)菌或真菌，而從干品上得到的真菌則更難確定，因?yàn)椴墒蘸笳麄€(gè)過(guò)程都有可能附著其他真菌。盡管如此，鑒于近年來(lái)羊肚菌栽培的真菌病害比較嚴(yán)重，有些真菌還可能是寄生性的，真菌、細(xì)菌與羊肚菌之間的相互作用應(yīng)引起重視，進(jìn)行深入研究。

除真菌、細(xì)菌外，在羊肚菌菌種上檢測(cè)到染色體外遺傳單元，包括大小各異的質(zhì)粒，而這些質(zhì)粒的作用尚不清楚，但明確檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄活性[112, 113]，一般質(zhì)?；虿《径寂c寄主的抗性相關(guān)，羊肚菌的病毒和質(zhì)粒研究進(jìn)展較緩慢。（待續(xù)）

國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-20）；國(guó)家自然科學(xué)基金（31460014）

趙永昌（1964—），研究員，從事大型真菌資源收集評(píng)價(jià)與馴化研究工作。E-mail：yaasmushroom@aliyun.com。

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2095-0934（2018）04-201-06