劉祈猛 ，劉郁林，陳明輝，翟志軍，周健平，胡殿明1,,3**

（1.江西農(nóng)業(yè)大學食藥用菌工程技術研究中心，江西 南昌 330045；2.江西環(huán)境工程職業(yè)學院，江西 贛州 341002；3.江西農(nóng)業(yè)大學生物科學與工程學院，江西 南昌 330045）

田頭菇屬（Agrocybe）真菌通常生長于林中地上、草地或糞上，如田頭菇Agrocybe praecox(Pers.)Fayod、平田頭菇 A.pediades(Fr.)Fayod[1]；少數(shù)生于腐木上，如茶樹菇A.aegerita(V.Brig.)Singer生長于腐爛或死亡的楊樹、柳樹、茶樹等樹木上[2]；極少數(shù)寄生于植物上，如寄生田頭菇A.parasitica G.Stev.寄生在新西蘭闊葉樹上并使寄主死亡[3]。

田頭菇屬常見可食用種類包括柱狀田頭菇A.cylindracea(DC.)Maire、楊樹菇A.aegerita(V.Brig.)Singer、茶薪菇A.chaxingu N.L.Huang、楊柳田頭菇A.salicaceicola Zhu L.Yang,M.Zang & X.X.Liu、田頭菇A.praecox(Pers.)Fayod、平田頭菇A.pediades(Fr.)Fayod等[4-6]。其中，柱狀田頭菇與茶薪菇、楊樹菇、楊柳田頭菇，統(tǒng)稱為茶樹菇，原為江西廣昌境內(nèi)的高山密林地區(qū)茶樹蔸部生長的一種野生蕈菌[7]。上世紀80年代，我國開始研究茶樹菇的栽培技術，經(jīng)過30余年的努力，我國茶樹菇已經(jīng)在全國大規(guī)模推廣栽培，并且形成了巨大的產(chǎn)業(yè)[8]。2017年中國茶樹菇年產(chǎn)量約90萬噸，比2016年產(chǎn)量增加了8.95%，占中國食用菌總產(chǎn)量的2.42%[9]。

茶樹菇不但具有高蛋白、低脂肪、低糖等營養(yǎng)特性，而且具有獨特的風味物質(zhì)，鮮食、烘干皆宜[10-11]。此外，茶樹菇還有一定的藥理作用，有研究表明，其多糖和凝集素具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤和凝集紅細胞等功效[12-15]。

多種田頭菇屬真菌是美味可口的食（藥）用菌，但只有少數(shù)被成功馴化并人工栽培，其種質(zhì)資源亟待開發(fā)。系統(tǒng)分類學研究是生物資源開發(fā)利用的基礎。通過對國內(nèi)外田頭菇屬的分類研究歷史和現(xiàn)狀進行綜述和展望，可為我國田頭菇屬的系統(tǒng)分類研究、種質(zhì)資源開發(fā)與利用及其遺傳育種研究提供理論參考。

1 田頭菇屬的形態(tài)學分類研究

田頭菇屬（Agrocybe）屬于擔子菌門（Basidiomycota）傘菌綱 （Agaricomycetes）傘菌目 （Agaricales）球蓋菇科（Strophariaceae）。田頭菇屬由Fayod于1889年建立，該屬的模式種為A.praecox(Pers.)Fayod[16]。田頭菇屬主要形態(tài)特征為菌蓋外皮層由球形、梨形或泡囊狀細胞組成；菌褶直生至彎生，褶幅較寬，具囊狀體，或僅有褶緣囊狀體，菌髓平行型至近平行型；菌幕存在或消失，通常具有菌環(huán)，少數(shù)無；菌柄基部常具白色較細根狀菌索；擔孢子卵圓形、橢圓形或紡錘形，蜜黃色至淺褐色，光滑，芽孔有或不明顯或無孔[1,17]。

自田頭菇屬建立以來，該屬未有統(tǒng)一的分類標準，致使其分類較混亂。直到Singer[17]確定了田頭菇屬的分類標準，即蓋皮層由梨形、近球形、泡囊狀的細胞組成；褶緣和褶側囊狀體有無；孢子印銹褐色至黃褐色，孢子芽孔有或不明顯等微觀特征，并將田頭菇屬歸入糞銹傘科（Bolbitiaceae），這為后續(xù)田頭菇屬的形態(tài)分類研究奠定了基礎。為了進一步確定其分類地位，將田頭菇屬與其他相近屬形態(tài)特征進行比較[1]，具體情況見表1。

表1 田頭菇屬與其他相近屬形態(tài)特征比較Tab.1 Comparison of morphological characteristics between Agrocybe and other similar genera

如表1所示，田頭菇屬與糞銹傘科中的一些屬的某些形態(tài)特征很相似，因此Hawksworth也支持Singer的觀點[18]。然而，田頭菇屬某些種類與球蓋菇科（Strophariaceae）的一些屬，如鱗傘屬 [Pholiota(Fr.)P.Kumm.]和球蓋菇屬 [Stropharia(Fr.)Quél.]，在形態(tài)特征上也很相似。于是在很長一段時間里，田頭菇屬的科級歸屬地位存有爭議。直到Kirk[19]根據(jù)分子特征將田頭菇屬放入球蓋菇科中，其分類系統(tǒng)一直沿用至今。當時田頭菇屬真菌包含100種，而截至目前，Index Fungorum報道的田頭菇屬真菌約160種[20]。

早期有關田頭菇屬的分類研究較少，且形態(tài)描述主要包括子實體形態(tài)特征，而微觀結構特征很少被提及。Singer[17]根據(jù)孢子有無芽孔或不明顯，將田頭菇屬分為2個亞屬，田頭菇亞屬（Subgen.Agrocybe）和非顯孔亞屬（Subgen.Aporus）。其中，田頭菇亞屬又劃分為5個組，田頭菇組（Sect.Agrocybe）、平田頭菇組（Sect.Pediades）、小孢田頭菇組（Sect.Microsporae）、全囊體田頭菇組（Sect.Allocystides）和幕出田頭菇組（Sect.Evelatae）；非顯孔亞屬則包括非顯孔田頭菇組（Sect.Aporus）和具幕田頭菇組（Sect.Velatae）。Watling[21]對田頭菇屬進行詳細的分類學研究，并對Singers分類系統(tǒng)進行了修訂，在2個亞屬的基礎上，將田頭菇亞屬下的幕出田頭菇組（Sect.Evelatae）放入非顯孔亞屬中，同時刪減了該亞屬中的全囊體田頭菇組（Sect.Allocystides）。此分類系統(tǒng)也一直被后來學者沿用至今，本郷次雄[22]、金鑫[1]等都采用Watling的分類方法對田頭菇屬真菌進行了形態(tài)學系統(tǒng)分類并鑒定。

在Fayod建立田頭菇屬之初，該屬包括9種，其中田頭菇A.praecox(Pers.)Fayod為模式種[20]。但由于該屬形態(tài)特征較原始定義更為寬泛，后續(xù)不斷有新的物種被納入田頭菇屬。如：Singer增加田頭菇屬真菌56種，其中新種或變種17種：A.aegerita var.rugosovenosa、A.allocystis、A.apepla、A.coprophila、A.firma var.tucumana、A.insignis、A.karelica、A.lazoi、A.microspora、A.neocoprophila、A.paradoxa、A.procera、A.procera f.procera、A.procera var.procera、A.tuberosa var.heterospora、A.viscosa和A.xerophytica[23-26]，極大的豐富了該屬的種類，其中一個堅實田頭菇新變種 A.firma var.tucumana，后經(jīng)Watling修訂為A.tucumana(Singer)Watling[27]；Pegler[28-30]增添了該屬真菌8種，其中4個新種和1個變種：A.manihotis、A.peradenica、A.stercoraria 和 A.manihotis var.manihotis，Pegler[31]把田頭菇屬中的 A.cubensis(Murrill)Singer和A.underwoodii(Murrill)Singer分別放入滑誘傘屬（Hebeloma P.Kumm.）和脆銹傘屬[Naucoria(Fr.)P.Kumm.]中，把Pholiotina musae Earle放入田頭菇屬；隨后，Watling又擴充田頭菇屬真菌31種，其中新種或變種15種[32-33]。Watling[21]列出了英國田頭菇屬真菌種類17種，并進行了形態(tài)學描述，編制了檢索表。Watling和Bigelow[34]對該屬進行研究，發(fā)表了北美東部的2個新種：Agrocybe smithii Watling & H.E.Bigelow和A.occidentalis Watling & H.E.Bigelow。1986年，Watling和Abraham[35]報道了印度田頭菇屬真菌17種，其中2個新種：A.aporata Watling & S.P.Abraham和A.indica Watling & S.P.Abraham。隨后在該地區(qū)又有一些學者對該屬做過相繼報道[36-38]，Natarajan和 Purush[39]發(fā)表了 1個新種：A.musicola Natarajan & Purush.；Thoma 和 Manim[40]報道了該屬4個新種：A.calicutensis K.A.Thomas & Manim.、A.guruvayoorensis K.A.Thomas & Manim.、A.munnarensis K.A.Thomas & Manim.和 A.wayanadensis K.A.Thomas & Manim.以及2個新記錄種。Noordeloos[41]對荷蘭田頭菇屬真菌進行了詳細的研究，報道了該國該屬13種和2個變種。Niveiro[42]對阿根廷糞銹傘科的整理中，列出了田頭菇屬名錄23種。Coimbra[43]整理了中美洲和南美洲球蓋菇科真菌，該屬曾報道有29種。此外，許多學者對田頭菇屬做了零星報道，Stevenson[3]報道了唯一1株寄生在新西蘭闊葉樹上并使寄主致死的田頭菇屬新種A.parasitica G.Stev.；Nauta[44]報道了荷蘭田頭菇屬1個新種A.rivulosa Nauta。

綜上所述，經(jīng)Fayod、Singer、Watling、Kirk等其他國外真菌學者的研究，不僅豐富了田頭菇屬的種類，最終還確定田頭菇屬歸屬于球蓋菇科（Strophariaceae）。該屬包括2亞屬和5組，即田頭菇亞屬（Subgen.Agrocybe），以及田頭菇組（Sect.Agrocybe）、平田頭菇組（Sect.pediades）、小孢田頭菇組（Sect.Microsporae）、非顯孔亞屬（Subgen.A－porus）、非顯孔田頭菇組（Sect.Aporus）、具幕田頭菇組 （Sect.Velatae）。

2 田頭菇屬的分子系統(tǒng)學研究

2.1 線粒體基因

線粒體核糖體小亞基（mitochondrial small-subunit，mtSSU）序列的核苷進化率要比核基因組核糖體小亞基（SSU rDNA）高16倍，但比核糖體內(nèi)部轉錄間隔區(qū)（internal transcribed spacer，ITS）進化率低，非常適用于蕈菌的發(fā)育演化關系研究[45]。Gonzalez[46]首次對茶樹菇A.aegerita、硬田頭菇A.dura、茶薪菇A.chaxingu、濕粘田頭菇A.erebia、堅實田頭菇A.firma、田頭菇A.praecox、沼生田頭菇A.paludosa、平田頭菇 A.pediades、維瓦田頭菇 A.vervacti、A.alnetorum等10種田頭菇屬真菌采用mtSSU可變區(qū)域V4、V6、V9序列進行分子系統(tǒng)學分類研究，成功將10種田頭菇屬分成4個進化分支。隨后，Uhart[47]采用同樣的方法把茶樹菇復合群A.aegerita complex分成3個分支：歐洲分支、阿根廷分支和遠支亞-美分支，發(fā)現(xiàn)在亞-美分支菌株之間存在大量遺傳交換現(xiàn)象。Callac[48]結合mtSSU序列和線粒體細胞色素b基因（mitochondrial cytochrome b gene，mtcob）對亞洲茶薪菇A.chaxingu和歐洲柱狀田頭菇A.cylindracea進行了分析，發(fā)現(xiàn)這兩者間具有高的差異性和可雜交性，認為前者可能是后者的1個變種；陳衛(wèi)民[49]基于mtSSU序列對云南茶樹菇復合群多樣性進行系統(tǒng)發(fā)育分析，認為楊柳田頭菇可從茶樹菇復合群作為1個分類單元獨立出來，證實茶樹菇復合群具有高度的多樣性，可能存在新物種。由此得知，mtSSU序列能夠很好地區(qū)分田頭菇屬不同物種之間的親緣關系。

除mtSSU序列外，線粒體核糖體大亞基（mitochondrial large-subunit，mtLSU）[50]、A.aegerita 線粒體基因組中編碼家族B DNA聚合酶的基因Aa-PolB[51]、線粒體中間肽酶基因[52]等線粒體基因也將是田頭菇屬遺傳研究熱點。

2.2 核糖體DNA基因（rDNA）

真菌rDNA不同區(qū)段的保守性不同，于是不同片段系統(tǒng)學分類水平也不同[53]。其中ITS和LSU廣泛應用于真菌分類鑒定，田頭菇屬系統(tǒng)學研究的rDNA基因片段主要有LSU序列和ITS序列，如Petersen[54]采用LSU基因對濕粘田頭菇A.erebia和田頭菇A.praecox系統(tǒng)發(fā)育分析，結果表明，2種田頭菇屬真菌均分布于球蓋菇科分支。田恩靜[55]則采用ITS序列對中國球蓋菇科10個屬進行分子系統(tǒng)學研究，發(fā)現(xiàn)田頭菇屬茶薪菇A.chaxingu與球蓋菇屬、鱗傘屬等分布在同一支，這與Kirk觀點一致。Cheong[56]分析了30株田頭菇屬菌株ITS序列的差異，將其分成8個組。Malysheva[57]基于ITS序列構建系統(tǒng)發(fā)育樹并分析了俄羅斯平田頭菇復合群34種，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物種屬于平田頭菇變種A.pediades var.pediades，少數(shù)為新變種A pediades var.bispora。Malysheva[58]基于多基因LSU+ITS序列分析，將Galera besseyi Peck 和 Bolbitius liberatus Kalchbr.分別修訂為A.besseyi(Peck)E.F.Malysheva,G.Moreno & M.Villarreal和A.liberate(Kalchbr.)E.F.Malysheva。Vizzini[59]分別采用LSU和ITS序列分析，將田頭菇屬分成4組，并把非顯孔亞屬的茶樹菇復合群、濕粘田頭菇Cyclocybe erebia和意大利新種C.erebioides歸并入環(huán)傘屬Cyclocybe。Callac[48]、陳衛(wèi)民[49]、Alam[60]等對田頭菇屬遺傳多樣性的研究中均用到ITS序列。

此外，一些其他基因比如茶樹菇子實體分化基因Aa-Pri1、Aa-Pri2、Aa-Pri3[61-63]，以及信息素受體基因[64]也有相關田頭菇屬真菌的報道。

3 田頭菇屬的其他分類方法研究

傳統(tǒng)形態(tài)學和分子系統(tǒng)學是田頭菇屬分類研究的主要方法，除此之外，一些生理生化特征也可以作為分類依據(jù)。根據(jù)生物學物種的定義，具有交配親和性或無生殖隔離的類群可視為同一物種，因此，這一特點可作為物種鑒定——交配試驗[65]。

Flynn[66]對北美和歐洲田頭菇復合群Agrocybe praecox complex進行交配相容性試驗，認為A.molesta分類群應放在田頭菇復合群A.praecox complex。Uhart[67]通過交配試驗在柱狀田頭菇分類單元發(fā)現(xiàn)1新種，即 A.wrightii Uhart & Albertó。Callac[48]通過交配試驗證明亞洲茶薪菇和歐洲柱狀田頭菇可雜交，說明這兩個菌株有一定的親和性，認為茶薪菇是柱狀田頭菇的1個變種。陳衛(wèi)民[49]基于ITS和mtSSU序列并結合交配試驗，從而證明楊柳田頭菇可作為單獨的物種從茶樹菇復合群獨立出來。

4 中國田頭菇屬真菌資源研究

田頭菇屬的研究主要集中在歐美和印度地區(qū)，我國對田頭菇屬的研究較少，僅有金鑫[1]對我國田頭菇屬真菌資源進行過系統(tǒng)研究，其他都是零星報道。

茶薪菇Agrocybe chaxingu N.L.Huang，是我國黃年來于1970年在福建油茶上發(fā)現(xiàn)并命名的1種新田頭菇屬真菌，該命名存在爭議[20,68]。1993年，楊祝良[4]發(fā)表了無孔組的1個滇產(chǎn)新種：楊柳田頭菇A.salicaceicola Zhu L.Yang,M.Zang & X.X.Liu；盧成英[69]報道了湖南吉首和張家界國家森林公園中中國田頭菇屬1個新記錄種無環(huán)田頭菇 A.fariancea Hongo。金鑫[70]報道了田頭菇屬3個中國新記錄種：隆起田頭菇A.elatella(P.Karst.)Vesterh.、褐色田頭菇A.brunneola(Fr.)Bon和平田頭菇環(huán)狀變種A.pediades var.cinctula Nauta。同時對中國田頭菇屬進行系統(tǒng)描述，增加了2個中國新記錄種，即平田頭菇糞生變種A.pediades var.fimicola(Speg.)Nauta和堅殼田頭菇A.putaminum(Maire)Singer及5個省級新記錄，共鑒定該屬真菌21種[1]。秦改娟[71]報道了采自北京延慶的中國田頭菇屬1個新紀錄種菌核田頭菇A.tuberose(Henn.)Singer；王鋒尖[72]在湖北省賽武當國家級自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)中國田頭菇屬1個新記錄種堅實田頭菇A.firma(Peck)Singer。

關于我國田頭菇屬真菌的遺傳多樣性有較多報道，譚琦[73]利用隨機擴增多態(tài)性（random amplified polymorphic DNA，RAPD）技術對不同地理環(huán)境下柳松菇菌株遺傳差異進行測定，發(fā)現(xiàn)源于國外的8個菌株與我國6株野生菌株遺傳差異明顯。鮑大鵬[74]在譚琦研究的基礎上增加了核糖體DNA擴增片段限制性內(nèi)切酶分析（amplifed ribosomal DNA restriction analysis，ARDRA）技術，對7株柳松菇菌株進行遺傳多樣性分析，發(fā)現(xiàn)2株希臘菌株和5株中國菌株差異明顯。何瑩瑩[75]和姜性堅[76]分別對云南2種茶樹菇和湖南地區(qū)8株柱狀田頭菇栽培品種進行了遺傳多樣性的擴增片段長度多態(tài)性（amplified fragment length polymorphisms，AFLP）分析，通過聚類得出，前者將茶樹菇和楊柳田頭菇聚為2類，得到了很好的區(qū)分，后者能清晰地顯示出不同品種的多態(tài)性差異，將8株分為3支。王筱凡[7]對茶樹菇進行表達序列標簽簡單重復序列（expressed squence tags-simple sequence repeats，EST-SSR） 引物開發(fā)及通用性研究，挑選的28對引物多樣性好且穩(wěn)定的有13對，其PCR產(chǎn)物的多態(tài)性可成功將17株茶樹菇菌株進行分類，從而說明菌株間具有一定的遺傳差異性。

我國幅源遼闊，田頭菇屬的物種資源豐富，且其生長宿主具有多樣性。根據(jù)上述文獻報道，我國已報道田頭菇屬大約有21個，約占全世界的13%，其中包括同物異名和變種，見表2。

表2 中國田頭菇屬種類及分布Tab.2 Species and distribution of the genus Agrocybe in china

5 小結與展望

長期以來，田頭菇屬的分類一直較為混亂，沒有統(tǒng)一的分類標準，國內(nèi)外對該屬分類研究主要包括傳統(tǒng)形態(tài)學、分子系統(tǒng)學、種間隔離-交配試驗。

形態(tài)學研究主要以有無菌環(huán)、有無褶緣和褶側囊狀體、孢子大小以及芽孔有無或不明顯等特征作為分類依據(jù)，易與相近屬鱗傘屬、裸蓋菇屬和球蓋菇屬等混淆。但僅通過傳統(tǒng)形態(tài)特征分類，無法準確反映不同物種的親緣關系和進化路線。

現(xiàn)代分子系統(tǒng)學分類已成為真菌物種分類研究的強有力手段，涌現(xiàn)出多種分子標記技術。現(xiàn)有田頭菇屬的分子系統(tǒng)學研究主要以單基因或2個基因片段的系統(tǒng)發(fā)育研究為主，但并不能全面體現(xiàn)其系統(tǒng)演化關系。真菌多基因片段系統(tǒng)發(fā)育樹的構建被廣大學者所采用，其更有利于疑難種或近似種的正確界定。但是田頭菇屬的多基因分子系統(tǒng)發(fā)育學研究還沒有報道，因此，多基因分子系統(tǒng)發(fā)育研究是田頭菇屬分子系統(tǒng)分類的研究熱點之一。由于地理因素引起的環(huán)境變化，導致田頭菇屬在形態(tài)和生理生化特征上的不穩(wěn)定性，容易發(fā)生變化，此時應通過交配試驗來驗證它們是否產(chǎn)生生殖隔離。

綜上所述，未來在田頭菇屬分類研究，尤其是由于地理因素造成難以區(qū)分的真菌中，應該從形態(tài)學、分子系統(tǒng)學和交配試驗3個層面進行研究。