王鋒尖,周向宇,劉 杰,常 堃,饒咬成
(1.漢江師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 十堰 442000; 2.十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,湖北 十堰 442000;3.江漢大學(xué)湖北省漢江流域特色生物資源保護(hù)開發(fā)與利用工程技術(shù)研究中心,武漢 430056;4.漢江師范學(xué)院生態(tài)文明研究中心,湖北 十堰 442000)
粉褶菌屬Entoloma物種分布廣泛,種類繁多,現(xiàn)已知全球有1 000多個物種[1].粉褶菌屬子實(shí)體的形態(tài)多樣[2-3],一般呈傘菌狀(臍菇狀、金錢菌狀、小菇狀、口蘑狀、側(cè)耳或靴耳狀)[3-5],菌褶粉紅色,擔(dān)孢子多邊形[2];然而,近年來在日本[6]、西班牙[7]等地發(fā)現(xiàn)有呈塊狀無菌褶且生于地下的腹菌化粉褶菌.2016年7月,于湖北省十堰市張灣區(qū)采集到1份腹菌狀的粉褶菌屬標(biāo)本,經(jīng)顯微觀察、分子系統(tǒng)發(fā)育分析,發(fā)現(xiàn)其為粉褶菌屬Entoloma的棱柱孢粉褶菌EntolomaprismaticumHir. Sasaki,A. Kinosh. & K. Nara,該物種此前在中國未見報道.
標(biāo)本采集于湖北省十堰市張灣區(qū)百龍?zhí)堵糜螀^(qū),采集樣地為闊葉林,土壤類型為黃棕壤.張灣區(qū)地處秦嶺、大巴山和武當(dāng)山之間,屬秦嶺、大巴山東延余脈,地理坐標(biāo)范圍為32°23′~32°47′ N,110°26′~110°57′ E,屬北亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),光、熱、水條件較為適宜,年均日照時數(shù)1 889.3 h,年均氣溫15.3 ℃,年均無霜期246 d,年均降雨量1 000.8 mm,境內(nèi)動植物資源豐富,其中植物資源有113科828種[8].
發(fā)現(xiàn)子實(shí)體后,首先對其進(jìn)行實(shí)地拍照;其次觀察外部形態(tài)特征,測量外觀尺寸并及時記錄相關(guān)數(shù)據(jù);然后采集完整的子實(shí)體,并切取一小塊干凈的組織用硅膠保存制成分子材料,分別編號后帶回室內(nèi)處理;完整的子實(shí)體在40 ℃左右的溫度下烘干后經(jīng)低溫冷凍處理制成憑證標(biāo)本(HMHNU1522)用于保藏,并用作形態(tài)學(xué)鑒定的材料;經(jīng)硅膠保存的分子材料帶回實(shí)驗(yàn)室后存放于-20 ℃以下的低溫中或及時用于分子系統(tǒng)學(xué)研究.憑證標(biāo)本(HMHNU1522)存放于漢江師范學(xué)院真菌標(biāo)本室.
用于分子系統(tǒng)學(xué)分析的粉褶菌屬物種序列來源于GenBank數(shù)據(jù)庫,詳情見表1.
依據(jù)新鮮標(biāo)本的野外觀察記錄對宏觀形態(tài)特征進(jìn)行描述[9].依據(jù)干燥標(biāo)本的顯微觀察結(jié)果對微觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行描述.使用5%KOH(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純)對干燥標(biāo)本進(jìn)行顯微制片,以3個子實(shí)體為依據(jù),每個子實(shí)體至少隨機(jī)觀測20個成熟孢子的顏色、形狀及大小,孢子大小的測量參照王鋒尖等[10]的方法.
表1 系統(tǒng)樹構(gòu)建所用標(biāo)本信息及GenBank登錄號Tab.1 Specimens information used for phylogenetic tree construction and their GenBank accession numbers
采用植物基因組提取試劑盒(天根生化科技有限公司,北京)對樣本的基因組DNA進(jìn)行抽提;參照王鋒尖等[11]的反應(yīng)體系及程序,采用真菌通用引物ITS1、ITS4對基因組DNA進(jìn)行PCR反應(yīng)擴(kuò)增特征片段,PCR反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測后送測序公司(生工生物工程(上海)有限公司)測序.對獲得的ITS序列仔細(xì)核對后提交GenBank數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行BLAST比對.從比對結(jié)果中選擇同源性較高的序列,采用MEGA6.06軟件構(gòu)建序列矩陣,采用最大似然法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(Entolomaversatile作外類群),Bootstrap共1 000次.
EntolomaprismaticumHir. Sasaki,A. Kinosh. & K. Nara,F(xiàn)ungal Biology 116(12): 1253 (2012)
圖1 棱柱孢粉褶菌的子實(shí)體Fig.1 Fruiting body of Entoloma prismaticum
圖2 棱柱孢粉褶菌的微觀特征Fig.2 Microscopic features of Entoloma prismaticum
模式產(chǎn)地:日本[6].
生境:散生,于闊葉林中半地下生.
標(biāo)本信息:湖北省十堰市張灣區(qū)百龍?zhí)堵糜螀^(qū)(HMHNU1522),32.590583°N,110.696833°E,海拔476 m,采集人:王鋒尖和周向宇,采集時間:2016年07月22日.
BLAST比對顯示,研究標(biāo)本HMHNU1522的ITS序列(GenBank登錄號為MN749380)與學(xué)名為Entolomaprismaticum的序列(GenBank登錄號:NR_119415、AB691998、AB691999、AB692000)同源性均為99.84%.以E.versatile為外類群,將HMHNU1522ITS序列和其他粉褶菌屬物種的ITS序列(見表1)構(gòu)建序列矩陣,進(jìn)行分子系統(tǒng)發(fā)育分析,結(jié)果如圖3所示,HMHNU1522與E.prismaticum(GenBank登錄號:NR_119415、AB691998、AB691999、AB692000)聚為一類,支持率達(dá)100%.
圖3 利用ML法基于ITS序列推斷HMHNU1522的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(以Entoloma versatile為外類群)Fig.3 Phylogenetic relationships of HMHNU1522 and other taxa of Entoloma inferred from ITS data using ML method (the tree is rooted with Entoloma versatile)
綜合考慮形態(tài)學(xué)鑒定與系統(tǒng)樹構(gòu)建結(jié)果,最終確定研究標(biāo)本HMHNU1522為Entolomaprismaticum,根據(jù)Kinoshita等[6]在發(fā)表新種時的詞源釋義“prismaticum(prism-like),referring to the prismatoid basidiospores”,可將其中文名翻譯為棱柱孢粉褶菌.
棱柱孢粉褶菌的區(qū)別于其他同屬物種的主要特征為:子實(shí)體半地下生,腹菌化,棱柱形孢子,孢子小尖位于以五角面為中心的頂端[12].和Entolomaprismaticum一樣,Entolomaasterosporum、Entolomahypogaeum等也為生于地下的腹菌化子實(shí)體[6],但Entolomaasterosporum的包被先是白色,后來變成紅褐色,孢子為十字形;Entolomahypogaeum的包被純白色,孢子5~6角,異徑.
真菌為適應(yīng)環(huán)境選擇壓力(如傳播媒介、干旱等)而多次發(fā)生腹菌化的現(xiàn)象,已被眾多的研究所證實(shí)[13-20].按照Lebel & Catcheside、Justo等[21-22]的觀點(diǎn),在粉褶菌這樣的非腹菌支系中,出現(xiàn)個別腹菌,表明是近期發(fā)生的腹菌化事件.近年來,發(fā)現(xiàn)了較多的近期腹菌化的蕈菌,如Entoloma[6-7]、Cortinarius[18]、Guyanagaster[20]、Amanita[22]、Chlorophyllum[23]、Spongiforma[24]、Mackintoshia[25]等.無親緣或親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的類群趨同演化產(chǎn)生相似的結(jié)構(gòu),趨同演化在大型真菌物種進(jìn)化中的重要意義毋庸置疑.傳統(tǒng)分類學(xué)以形態(tài)特征為基礎(chǔ),而形態(tài)上的趨同演化易導(dǎo)致誤判的出現(xiàn),因此需要采取分子系統(tǒng)學(xué)與分子遺傳學(xué)相關(guān)研究手段,為親緣關(guān)系的確立提供更為可靠的依據(jù)[26].