孟慶峰, 張 旭, 祝倫偉, 付少彬
(1.遵義醫(yī)學院 公共衛(wèi)生學院,貴州 遵義 563100;2.遵義醫(yī)學院 藥學院,貴州 遵義 563100)
食用菌是高等真菌中可供人們食用的大型真菌(又稱蕈菌)[1]。有研究表明,我國發(fā)現(xiàn)的野生食用菌已超過2 000種,其中,馴化栽培的種類超過100種,商品化的種類超過60種,而商品化的野生食用菌中常見的有平菇、香菇、金針菇、杏鮑菇、木耳等[2-4],僅占食用菌的3%??梢?,目前我國野生食用菌具有很大開發(fā)潛力。貴州生態(tài)環(huán)境良好、氣候條件適宜,野生食用菌資源是全國最豐富的地區(qū)之一。在食用菌的鑒定中,常依據食用菌的形態(tài)進行確定,即通過觀察子實體或培養(yǎng)后觀察菌落形態(tài)及個體顯微特征,將標本及菌種鑒定到門、綱、目、科、屬、種。但隨著科學技術的發(fā)展,有關學者發(fā)現(xiàn),有些食用菌會隨著生長環(huán)境的不同而表現(xiàn)出不同的形態(tài)學特征。筆者等對采于遵義地區(qū)的3種野生食用菌進行傳統(tǒng)的形態(tài)描述鑒定,并進行了組織分離和分子生物學鑒定,以準確判斷其品種和系統(tǒng)地位,為開發(fā)和利用該野生食用菌提供理論依據。
1.1.1 食用菌 3種野生食用菌采自貴州省遵義匯川區(qū)團澤鎮(zhèn)雞公山,編號分別為X-01,X-02,X-03。
1.1.2 培養(yǎng)基 1) 配制麥芽汁:取50 g麥芽,磨碎,在45℃水浴中0.5 h,然后升溫到70℃,保持1 h,向其加水至400 mL。2) 培養(yǎng)基配制:20%馬鈴薯汁500 mL,麥芽汁100 mL,葡萄糖15 g,維生素B 150 mg,瓊脂20 g,蒸餾水加至1000 mL,pH 5.5左右。
1.1.3 試劑與儀器設備 試驗所用的試劑及儀器設備見表1和表2。
表1 主要試劑
表2 主要儀器設備
1.2.1 形態(tài)學觀察 借助體視顯微鏡對食用菌子實體進行外部形態(tài)學觀察,光學顯微鏡對食用菌的孢子、菌絲特征進行觀察并描述。
1.2.2 菌種的分離與培養(yǎng) 組織分離法:在無菌條件下,先用酒精棉球對菇體進行表面消毒,然后手持菌柄,將菌撕成兩半,取手術刀經火焰滅菌、冷卻后,在菌蓋、菌柄交界處挑取一小塊菌肉,移植到PDA培養(yǎng)基上于25℃培養(yǎng),待菌絲長出,挑取菌絲純化,再置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
孢子釋放法:在無菌條件下,先用酒精棉球對菇體進行表面消毒,然后除去菌柄,將菇直立,菌蓋朝上放于無菌培養(yǎng)皿中過夜,待孢子長出,對其進行分離、純化,再將其放入25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
1.2.3 分子生物學鑒定 從子實體組織和菌絲中提取DNA,按照真菌基因組DNA提取試劑盒操作,PCR擴增體系見表3,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,將成功獲得的PCR產物送北京博友順生物技術有限公司測序;將上述獲得的序列通過NCBI、BLAST,找出與之同源性最大的序列并運用MEGA7建立系統(tǒng)發(fā)育樹。PCR反應程序:預變性 94℃ 3 min;變性94℃ 30 s,退火55℃ 30 s,延伸72℃ 1 min,20 個循環(huán);延伸72℃ 10 min,4℃ 保存。
表3 PCR反應體系
3種食用菌的子實體見圖1。X-01:子實體呈傘狀。菌蓋呈鐘形至平展,直徑約7 cm,中部稍微凸起,灰褐色,表面干燥,有的邊緣平滑,有的龜裂。菌肉為白色,受傷后變?yōu)榛野咨?;菌褶灰白色,稍密,彎生,不等長。菌柄為圓柱形,長約5 cm,粗約1.2 cm,表面光滑,白色,受傷后變?yōu)榛液稚?,內部松軟至中空,基部稍膨大?;餅橥寥?。X-02:子實體呈耳狀。菌蓋呈漏斗形,直徑約為4 cm,中部下凹,邊緣上翹,表皮顏色為黃褐色,表面干燥、有些許鱗片;菌肉為白色,受傷后變?yōu)榛疑?;菌褶為黃白色,致密,長約2 cm,延生,不等長。菌柄較短,約2.5 cm,圓柱形,灰白色,叢生,內部較為中空,基部略微膨大?;餅槔鏄?。X-03:子實體呈圓筒形。菌蓋近圓錐形,長約7 cm,寬約5 cm,表面有許多凹坑,似羊肚狀,凹坑近圓形或不規(guī)則形,顏色淡黃色或黃褐色,交織成網狀;菌柄長約6 cm,粗約5 cm,中空,基部膨大,基物為土壤。
圖1 3種食用菌的子實體
Fig.1 The fruiting bodies of three wild edible fungi
經過反復的分離、純化得到3種野生食用菌菌絲,在培養(yǎng)基上,X-01號菌菌絲為白色、帶有玫紅色,濃密、呈絨毛狀,產生玫紅色的色素,爬壁能力較強,一般7 d菌絲長滿;X-02號菌菌絲為白色、綿毛狀、較為稀疏,不產生色素,爬壁能力弱,一般13 d菌絲爬滿;X-03號菌菌絲為黃色、絨毛狀、濃密,產生黃褐色色素,后期有菌核生成,爬壁能力強,一般4 d菌絲長滿。
由圖2和圖3看出,X-01號食用菌孢子為單個、淺綠色、近球形,大小約為9 μm×9 μm;菌絲粗細較均勻,有分叉,鎖狀聯(lián)合。X-02號食用菌孢子為單個、淡綠色、橢圓形,大小約為7 μm×2 μm;菌絲粗細不勻,有分叉,鎖狀聯(lián)合。X-03號食用菌子囊近柱形,有8個孢子、單行排列,孢子無色、為橢圓形,每個大小約為5 μm×8.5 μm;菌絲粗細均勻,有隔,無鎖狀聯(lián)合。
圖2 3種食用菌的孢子形態(tài)特征
Fig.2 Morphological characteristics of spore of three edible fungi spores
圖3 3種食用菌的菌絲形態(tài)特征
Fig.3 Morphological characteristics of hyphae of three edible fungi spores
從圖4看出, 6條條帶的片段大小均為500~800 bp。
注:從左至右,條帶依次為3條子實體和3條菌絲體。
Note: The band in the following order: Tree fruiting bodies; tree myceliums.
圖43種野生食用菌子實體及其菌絲的瓊脂糖凝膠電泳圖譜
Fig.4 Agarose gel electrophoresis of three species of wild edible fungi and their mycelium
將測序結果與GeneBank比較,X-01號菌子實體測序結果與晶蓋粉褶蕈[Entolomaclypeatum(L)Quel]的同源性為98%;菌絲與南海海洋真菌(Fusariumsp)的同源性為99%,子實體的序列結果與表性特征一致,最終以子實體的結果為準,系統(tǒng)發(fā)育樹見圖5。X-02號菌子實體和菌絲分子鑒定結果均與漏斗大孔菌[Favolusarcularius(Batsch : Fr.) Ames]的同源性為99%,系統(tǒng)發(fā)育樹見圖6。X-03號菌子實體結果與柳毒蛾(Leucomacandida)的同源性為77%;菌絲與冠狀蟲霉(Conidioboluscoronatus)的同源性為95%,子實體和菌絲的序列與表型均不符合,所分離的菌株可能是附著在表面的雜菌,而子實體序列可能是PCR產物直接測序其目的片段,最終以表型特征為主進行鑒定。
X-01號食用菌分類地位:真菌界(Eumycota),擔子菌亞門(Basidiomycotina) ,層菌綱(Hymenomycetes) ,傘菌目(Agadcales) ,粉褶菌科(Rhodophyllaceae),粉褶菌屬(Rhodophyllus),晶蓋粉褶蕈[Entolomaclypeatum(L)Quel]。
X-02號食用菌分類地位:真菌界(Eumycota),擔子菌亞門(Basidiomycotina),無隔擔子菌亞綱(Holobasidiomycetidae),非褶菌目(Aphyllophorales),多孔菌科(Polyporaceae),多孔菌屬(Polyporus),漏斗大孔菌[Favolusarcularius(Batsch:Fr.) Ames]。
X-03號食用菌經過表型特征鑒定為羊肚菌屬,分類地位:真菌界 (Eumycota),子囊菌亞門(Ascomycotina),盤菌綱(Discomycetes),盤菌目(Pezizales),羊肚菌科(Morohellaceae),羊肚菌屬(Morchella)。
圖5 X-01號菌子實體系統(tǒng)發(fā)育樹
Fig.5 The phylogenetic tree of the mycelium system X-01
圖6 X-02號菌子實體系統(tǒng)發(fā)育樹
Fig.6 The phylogenetic tree of the mycelium system X-02
采用孢子釋放法和組織分離法分離野生食用菌,通過顯微鏡對3種野生食用菌的子實體、菌絲和孢子形態(tài)特征進行觀察,分子生物學方法對其子實體和菌絲進行基因組DNA提取、ITS區(qū)測序,綜合形態(tài)學特征和ITS基因序列,鑒定X-01號為真菌界(Eumycota),擔子菌亞門(Basidiomycotina),層菌綱(Hymenomycetes),傘菌目(Agadcales),粉褶菌科(Rhodophyllaceae),粉褶菌屬(Rhodophyllus),晶蓋粉褶蕈[Entolomaclypeatum(L)Quel];X-02號為真菌界,擔子菌亞門,無隔擔子菌亞綱(Holobasidiomycetidae),非褶菌目(Aphyllophorales),多孔菌科(Polyporaceae),多孔菌屬(Polyporus),漏斗大孔菌[Favolusarcularius(Batsch : Fr.) Ames];X-03號為真菌界,子囊菌亞門(Ascomycotina),盤菌綱(Discomycetes),盤菌目(Pezizales),羊肚菌科(Morohellaceae),羊肚菌屬(Morchella)。
孢子釋放法比組織分離法的效率高,但是與時間、孢子成熟程度關系較大。采用傳統(tǒng)的形態(tài)特征對其進行鑒定,方法雖然簡便、快速、直觀,但仍存在很多不足,有些食用菌的形態(tài)特征會隨著生長環(huán)境的變化而變化,進而不能完全準確地對食用菌進行分類。因此,分子生物學手段廣泛地應用于未知真菌的鑒定,在食用菌分類上取得了成功,如田慧敏等[5]成功確定了赤峰5種未知真菌的分類學地位。然而,雖然結合分子學方法能更快速地確定食用菌的分類學地位,但也有試驗表明,單從分子生物學的結果并不能準確地確定食用菌的類別,如劉曉婷等[6]對1株白樁菇進行鑒定時,在形態(tài)學和分子學的結果上出現(xiàn)了很大的差異,綜合考慮后從形態(tài)學的角度確定其為白樁菇屬。試驗中X-01、X-03號食用菌的分離鑒定中也出現(xiàn)了此現(xiàn)象。