陳文艷，姜寧，范鑫磊，田呈明

(北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

1 赤黏殼科的分類學(xué)歷史及研究進(jìn)展

赤黏殼科Erythrogloeaceae 隸屬于真菌界Fungi子囊菌門Ascomycota 糞殼綱Sordariomycetes 間座殼目Diaporthales。 該科真菌常寄生于植物的主干、側(cè)枝、葉片，引起的林木病害主要有潰瘍病和葉斑病[1-5]。 至今，該科真菌在全球范圍內(nèi)分布并不廣泛，但其中的多個(gè)類群可作為病原菌侵染植物，引起植物病害，給農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定的影響，是一類潛在風(fēng)險(xiǎn)高、研究程度低的植物病原菌。目前赤黏殼科共包含橙隱孢屬Chrysocrypta、枝腐殼屬Dendrostoma、類座盤孢屬Disculoides及模式屬赤黏殼屬Erythrogloeum4 個(gè)屬[6-9]，已知的寄主包括蘇木科Caesalpiniaceae、殼斗科Fagaceae、桃金娘科 Myrtaceae、木犀科 Oleaceae、松科 Pinaceae 及薔薇科 Rosaceae 等植物[2-3，5-9]。

赤黏殼科最初是由Senanayake 等人于2017 年以赤黏殼屬為模式屬，在橙隱孢屬、類座盤孢屬及赤黏殼屬3 個(gè)無(wú)性型屬的基礎(chǔ)上依據(jù)共有葉附生分生孢子盤、亞圓柱形至橢圓形的產(chǎn)孢細(xì)胞等特征建立的科級(jí)分類階元，且該科在系統(tǒng)學(xué)上的支持率很高[4]。 然而該科有性型的缺失使其科級(jí)真菌的分類及鑒定存在一定的困難。 2018 年，范鑫磊等人基于有性型描述了枝腐殼屬[2]，基于培養(yǎng)基上產(chǎn)生的子實(shí)體描述無(wú)性型形態(tài)，這是赤黏殼科有性態(tài)的首次描述。 該科擁有間座殼目的中柱結(jié)構(gòu)、折光環(huán)等典型特征，且子囊孢子中隔處略凹陷的特征使得該科易與其它間座殼目真菌區(qū)分。 2019 年，姜寧等人對(duì)大量的枝腐殼病害標(biāo)本進(jìn)行了觀察，并系統(tǒng)地開(kāi)展了分類學(xué)研究，確定枝腐殼屬的無(wú)性子實(shí)體為分生孢子器，區(qū)別于橙隱孢屬、赤黏殼屬及類座盤孢屬的分生孢子盤結(jié)構(gòu)[3]。

赤黏殼屬是赤黏殼科歷史最悠久的屬，該屬由Petrak 于1952 年首次描述于蘇木科孿葉豆Hymenaea coubaril的葉斑病及幼苗病害，模式種為孿葉豆赤黏殼Erythrogloeum hymenaeae[10]。 除模式種外，該屬還有1 種松赤黏殼Erythrogloeum pini-acicola，是引起卵果松Pinus oocarpa松針病害的病原菌，遺憾的是無(wú)該種菌株留存的記錄[11]。

橙隱孢屬是由Crous 等人于2012 年描述自桃金娘科傘房屬Corymbia植物葉斑上的黃色子實(shí)體上，該屬僅模式種1 種，傘房橙隱孢Chrysocrypta corymbiae[6]。 由于當(dāng)時(shí)赤黏殼科尚未建立，而系統(tǒng)學(xué)上該屬與隱叢赤殼科Cryphonectriaceae 多個(gè)類群的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)關(guān)系較近，故將該屬歸于隱叢赤殼科[6]。 2017 年Senanayake 等人根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育學(xué)將該屬移至赤黏殼科[4]。

類座盤孢屬是由Crous 等人于2012 年描述自桃金娘科桉屬Eucalyptus植物葉斑上的棕黑色分生孢子盤上，當(dāng)時(shí)共描述2 種，包括模式種桉類座盤孢Disculoides eucalypti和桉生類座盤孢Disculoides eucalyptorum[9]。 隨后傘房屬植物上的傘房生類座盤孢Disculoides calophyllae[7]及傘房類座盤孢Disculoides corymbiae[8]先后被描述，目前該屬共4 種。

枝腐殼屬是由范鑫磊等人于2018 年描述的赤黏殼科新類群，包括采自蘋果屬M(fèi)alus、木犀屬Osmanthus及櫟屬Q(mào)uercus植物枝干潰瘍上的3 種，分別定名為蘋果枝腐殼Dendrostoma mali、木犀枝腐殼Dendrostoma osmanthi及櫟生枝腐殼Dendrostoma quercinum，其中蘋果枝腐殼為模式種[2]。 同年，Senanayake 等人根據(jù)分子系統(tǒng)學(xué)特征將歐洲的Amphiporthe leiphaemia組合進(jìn)枝腐殼屬為平滑暗色枝腐殼Dendrostoma leiphaemia[5]。 姜寧 等人2019 年采集了大量的板栗Castanea mollissima及櫟樹的潰瘍病標(biāo)本，依據(jù)系統(tǒng)學(xué)及形態(tài)學(xué)特征描述了金黃枝腐殼Dendrostoma aurorae、板栗枝腐殼Dendrostoma castaneae、板栗生枝腐殼Dendrostoma castaneicola、中國(guó)枝腐殼Dendrostoma chinense、離生枝腐殼Dendrostoma dispersum、寄生枝腐殼Dendrostoma parasiticum、秦嶺枝腐殼Dendrostoma qinlingense、櫟枝腐殼Dendrostoma quercus、陜西枝腐殼Dendrostoma shaanxiense及山東枝腐殼Dendrostoma shandongense[3]等 10 種。 至此，枝腐殼屬共計(jì) 14 種。

近年來(lái)，隨著分子系統(tǒng)學(xué)和形態(tài)學(xué)的結(jié)合、新基因片段的選入及高清顯微拍照技術(shù)的提升，間座殼目分類體系逐漸健全，越來(lái)越多的真菌類群，尤其是植物病原真菌開(kāi)始為人類所知[1]。 赤黏殼科便是其中一例，該科建立至今，其分類學(xué)研究進(jìn)展較快，但由于采樣寄主和地點(diǎn)的局限性及研究時(shí)間尚短，該科尚有許多類群待描述。 因此，了解赤黏殼科及科下分類單元的研究歷史、形態(tài)學(xué)特征及分類關(guān)鍵，結(jié)合赤黏殼科系統(tǒng)發(fā)育樹，對(duì)認(rèn)知和準(zhǔn)確鑒定這一重要的植物病原菌，有效評(píng)估赤黏殼科真菌的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以及開(kāi)展該科真菌調(diào)查與研究等具有重要意義。

2 赤黏殼科的形態(tài)學(xué)鑒定

赤黏殼科真菌有性型和無(wú)性型均有記載，其假子座圓形，單生、半埋生至偏表生，突出寄主表皮，可見(jiàn)一不明顯的外生頂盤，外生頂盤平坦或略凹陷，通常淺橘黃色至褐黃色；中柱生于頂盤下方，呈明顯的錐形；子囊殼明顯，棕黑色至黑色，分散式嵌于假子座組織；側(cè)絲于子囊殼成熟后消解；子囊擬紡錘形，具明顯折光環(huán)，內(nèi)含8 個(gè)子囊孢子；子囊孢子2 或3列，孢子透明，對(duì)稱或略不對(duì)稱，擬紡錘形至圓柱形，單隔，隔膜處略縊縮至凹陷，內(nèi)含多油滴(圖1)。 分生孢子器球形至墊狀，單生、半埋生至偏埋生，無(wú)孔口至單孔口，雨后分生孢子角從孔口處產(chǎn)出，黃色至橘黃色；分生孢子盤盤狀，單生，半埋生至偏表生，單孔口，橘黃色至黑褐色；產(chǎn)孢細(xì)胞透明、光滑，亞圓柱形至圓柱形；分生孢子單一或二型，均無(wú)隔，透明，光滑，擬紡錘形至橢圓形[2-3，6-9](圖2)。

目前赤黏殼科共21 種，其中13 種報(bào)道于殼斗科植物上，5 種于桃金娘科植物上，3 種分別于木犀科、薔薇科及蘇木科植物上，且均在北半球發(fā)現(xiàn)。 赤黏殼科在殼斗科及桃金娘科植物上報(bào)道較多，這是由于研究者目前收集的殼斗科及桃金娘科標(biāo)本較多而已，從已記載的寄主植物包含松科、木犀科及薔薇科植物來(lái)看，赤黏殼科真菌具有較廣的寄主范圍。

由于該科真菌的有性型發(fā)現(xiàn)較少，僅4 種。 因此無(wú)性型的特征是該科形態(tài)學(xué)分類的主要依據(jù)，包括子實(shí)體的發(fā)育類型(分生孢子器、分生孢子盤)，子實(shí)體的顏色(黃色、褐色)，中柱結(jié)構(gòu)的存留，分生孢子梗的大小，分生孢子是否二型，分生孢子形狀大小。 有趣的是，枝腐殼屬均在枝干上報(bào)道且無(wú)性子實(shí)體為分生孢子器，而赤黏殼屬、類座盤孢屬和橙隱孢屬均分離自葉片上的分生孢子盤。 可以推測(cè)該科真菌在進(jìn)化適應(yīng)過(guò)程中針對(duì)寄主部位的不同而采取了不同的繁殖策略。

圖1 木犀枝腐殼形態(tài)示意(赤黏殼科典型有性特征)Fig.1 Morphology of Dendrostoma osmanthi (The typical sexual charactenistics of Erythrogloeaceae)

圖2 離生枝腐殼形態(tài)示意(赤黏殼科典型無(wú)性特征)Fig.2 Morphology of Dendrostoma dispersum (The typical asexual characteristics of Erythrogloeaceae)

赤黏殼科真菌分種檢索表

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3 赤黏殼科的分子系統(tǒng)學(xué)鑒定

近年來(lái)，隨著分子系統(tǒng)學(xué)及形態(tài)學(xué)結(jié)合，采用ITS-LSU -TEF1 -RPB2 四基因聯(lián)合構(gòu)建的間座殼目系統(tǒng)發(fā)育樹將目?jī)?nèi)科級(jí)階段很好地區(qū)分[2，4-5]。同樣地，該四基因聯(lián)合建樹對(duì)該目多個(gè)屬的分種仍然適用，如棒盤孢屬Coryneum[12]、枝腐殼屬[3]、核桃黑盤孢屬Juglanconis[13]、盤磚格孢屬Stegonsporium[14]和束狀孢霉屬Stilbospora[14]等。 本文使用TS-LSU-TEF1 -RPB2 四基因聯(lián)合片段在RAx-ML 軟件基于最大似然法，構(gòu)建了赤黏殼科的系統(tǒng)發(fā)育圖(圖3)，選取的33 個(gè)赤黏殼科菌株見(jiàn)表1。

圖3 赤黏殼科系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.3 The phylogenetic tree of Erythrogloeaceae

赤黏殼科的4 屬分別形成4 個(gè)獨(dú)立的分枝，其中模式屬赤黏殼屬位于樹圖的最基部，其次是橙隱孢屬，再次是類座盤孢屬。 得益于對(duì)中國(guó)枝干病害的大量采集研究，枝腐殼屬是4 屬中研究最充分的屬，包含15 種，其中14 種為中國(guó)獨(dú)有。 除了木犀枝腐殼的菌株(CFCC 52106 和CFCC 52108)與平滑暗色枝腐殼(CBS 187.37)混雜，其它種皆形成單獨(dú)的分枝。 但是平滑暗色枝腐殼的子囊孢子明顯寬于木犀枝腐殼，系統(tǒng)圖上的混亂很可能是由于平滑暗色枝腐殼(CBS 187.37)菌株缺乏TEF1 和RPB2 片段信息。

表1 赤黏殼科的菌株信息Tab.1 The strain information of Erythrogloeaceae

4 赤黏殼科真菌的潛在風(fēng)險(xiǎn)性

赤黏殼科真菌引起兩類植物病害，其中國(guó)外報(bào)道的赤黏殼屬、橙隱孢屬及類座盤孢屬類群引起植物葉斑病[6-11]。 例如松赤黏殼，在尼加拉瓜和洪都拉斯地區(qū)是引起松科植物針葉部位產(chǎn)生紅棕色脂溢性病斑的一類病原真菌。 如果該類病害傳入我國(guó)并定居擴(kuò)散，極可能構(gòu)成危害。

松樹作為我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅種類繁多而且分布廣泛，松赤黏殼真菌若作為病原菌入侵為害，可能會(huì)致使森林中松林大面積發(fā)病。目前在我國(guó)并未報(bào)道相關(guān)病原真菌的存在，但赤黏殼科作為具有一定潛在危險(xiǎn)性的真菌，仍需提高對(duì)其關(guān)注度，切實(shí)加強(qiáng)進(jìn)境苗木、種子、木材以及木質(zhì)包裝的檢疫，嚴(yán)格監(jiān)控該類真菌的流行與傳播。

國(guó)內(nèi)報(bào)道的枝腐殼屬主要引起板栗、櫟樹等殼斗科植物的潰瘍病[2-3]等枝干病害發(fā)生范圍較廣、危害程度相當(dāng)嚴(yán)重，但葉部病害發(fā)生不普遍，危害不嚴(yán)重。

板栗為我國(guó)的原產(chǎn)果樹，產(chǎn)地分布范圍廣，綜合利用價(jià)值高。 但近年來(lái)板栗病害頻繁發(fā)生，其中危害較為嚴(yán)重的板栗疫病(寄生隱叢赤殼Cryphonectria parasitica)在全國(guó)十幾個(gè)省(市)的板栗主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，而14 種枝腐殼真菌中有8 種(金黃枝腐殼、板栗枝腐殼、板栗生枝腐殼、中國(guó)枝腐殼、寄生枝腐殼、陜西枝腐殼、山東枝腐殼及離生枝腐殼)在我國(guó)板栗主產(chǎn)區(qū)分布極為廣泛，導(dǎo)致板栗主干、側(cè)枝、小枝上產(chǎn)生明顯潰瘍病斑，引起局部組織枯死[3]。目前尚未開(kāi)展關(guān)于8 種枝腐殼的致病性試驗(yàn)，但對(duì)于枝腐殼屬病原菌寄生種類多、范圍大、部位多的寄生植物板栗值得引起高度重視。

5 展望

赤黏殼科的鄰近科——隱叢赤殼科Cryphonectriaceae 作為間座殼目中重要的林木病原菌科，其科內(nèi)有4 屬6 種分離自我國(guó)桃金娘科林木潰瘍病斑，且都對(duì)桉樹表現(xiàn)出一定的致病性[15-18]。 由于隱叢赤殼科中包含世界三大林木病原菌之一的寄生隱叢赤殼[15-18]，故該科的研究早于赤黏殼科，且可作為赤黏殼科病害研究的參照。

目前，赤黏殼科中僅有枝腐殼屬在國(guó)內(nèi)有分布，標(biāo)本均采自于表現(xiàn)明顯潰瘍斑或枯死癥狀相關(guān)的木本植物枝干，且寄主、分布范圍已初步探清。 后續(xù)的赤黏殼科研究工作中，重點(diǎn)從以下4 個(gè)層面進(jìn)行:1)赤黏殼科中僅有枝腐殼屬的4 種真菌具有有性型(木犀枝腐殼、蘋果枝腐殼、大西洋枝腐殼、櫟生枝腐殼)，并且該屬真菌均分離于林木病害的枝干，顯著區(qū)別于其他三個(gè)屬真菌(赤黏殼屬、類座盤孢屬和橙隱孢屬)分離自發(fā)病葉片，由于野外環(huán)境中真菌會(huì)根據(jù)外界條件等情況變化采取一定的進(jìn)化措施從而更持續(xù)穩(wěn)定的生存繁殖，因此在采集標(biāo)本的過(guò)程中不應(yīng)拘泥于先前報(bào)道的寄主及發(fā)病部位，可廣泛采集林木潰瘍病標(biāo)本，并進(jìn)行識(shí)別鑒定；2)對(duì)重要寄主，如板栗、蒙古櫟等上面的枝腐殼屬真菌多樣性進(jìn)行分析研究，進(jìn)而理清各種的分布習(xí)性及危害特點(diǎn)；3)林木病害可能是由于不同類群的真菌侵染所導(dǎo)致，因此在對(duì)真菌準(zhǔn)確鑒定的同時(shí)，還需要通過(guò)開(kāi)展進(jìn)一步的致病性研究去探究真正的病原菌類型；4)我國(guó)的地域遼闊，真菌資源豐富，可結(jié)合日益先進(jìn)的現(xiàn)代分子生物學(xué)手段逐漸完善赤黏殼科真菌的分類系統(tǒng)，對(duì)危害較大的枝腐殼真菌進(jìn)行基因水平的研究，針對(duì)關(guān)鍵靶標(biāo)基因，制定科學(xué)有效的策略，為科學(xué)防控林業(yè)有害生物服務(wù)。