龐 杰,康立茹,2,王葆生,于傳宗**,王海燕,孫國琴,李亞嬌
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030)
隨著我國社會經(jīng)濟生活的不斷發(fā)展,人們對野生食用菌產(chǎn)品的需求越來越多。由于目前野生食用菌資源開發(fā)缺乏有效的管理和監(jiān)督制約機制,主要以掠奪性采挖為主[1-2];致使我國大量的優(yōu)質(zhì)野生食用菌資源分布越來越少,也嚴(yán)重的影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境[3]。經(jīng)實地考察,通遼地區(qū)努魯兒虎山脈有一種獨有食用菌,俗稱“天合板”,目前還無法人工培育,產(chǎn)量極少,干菇售價每千克已達到1 000元~1 200元。近年來隨著市場需求量的增加,可以采集到的“天合板”食用菌越來越少,當(dāng)?shù)乩习傩找搽y以采挖。
野生食用菌種質(zhì)資源的收集與鑒定是開發(fā)利用的前提[4]。傳統(tǒng)的野生食用菌資源鑒定主要是依靠外觀形態(tài)鑒別[5]。但由于缺乏科學(xué)權(quán)威的評判標(biāo)準(zhǔn),而且有些食用菌種類子實體形態(tài)差異較小,例如錫林郭勒草原上的野蘑菇(Agaricus arvensis)、大肥蘑菇(Agaricus bitorquis)、黃斑蘑菇 (Agaricus xanthoderma) 等,被統(tǒng)稱為“黑蘑”,一般僅依賴形態(tài)特征的傳統(tǒng)鑒定分辨不同較為困難[6]。隨著分子生物學(xué)研究的不斷深入,分子標(biāo)記技術(shù)因其準(zhǔn)確、快速、簡便的特點,受到人們的重視。在分子標(biāo)記中,轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)序列 (internal transcribed spacer,ITS) 區(qū)域片斷較小,易于分析,是中度保守的序列,其表現(xiàn)為種內(nèi)相對一致,種間差異比較明顯,這些特征使ITS在真菌物種的分子鑒定及真菌的系統(tǒng)發(fā)育研究應(yīng)用中最為廣泛[7-8]。因此ITS可應(yīng)用于真菌菌種鑒定、系統(tǒng)發(fā)育、條形碼和群體多樣性研究中[9]。以通遼地區(qū)采集到的“天合板”食用菌為試驗材料,對其進行ITS鑒定,旨在探明“天合板”食用菌的分類學(xué)地位,為進一步開發(fā)和保護這種地區(qū)特色野生食用菌種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。
表1 ITS序列于GenBank種比對結(jié)果Tab.1 Comparison results of ITS sequences on GenBank
2018年在內(nèi)蒙古通遼市采集,由當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)依據(jù)形態(tài)特征鑒定為通遼地區(qū)“天合板”食用菌。
DNA提取采用CTAB法[10],PCR反應(yīng)體系參照參考文獻[11]。PCR 引物為 ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’) 、 ITS4( 5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)[12],由上海生工合成;ITS測序由北京博邁德基因技術(shù)有限公司完成。
ITS測序及NCBI數(shù)據(jù)庫比對結(jié)果見表1。
由表1所示,測定的樣品子實體rDNA ITS序列長度為681 bp,其中CG含量為42.58%,測序質(zhì)量優(yōu)良。將序列提交至NCBI數(shù)據(jù)庫,獲得序列號為MK335698,比對后共獲得100個比對結(jié)果,其中同源性僅與 Leucopaxillus sp.(KY173356.1) 為 99%,最大評分(Max score) 為1 216;與其他物種同源性在86%~81%,最大評分647~501。
從NCBI數(shù)據(jù)庫中下載比對到的100個DNA序列結(jié)果,采用MEGA v7.0.14軟件(鄰接法,neighbor-joining methhod) 對DNA序列結(jié)果進行系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建及遺傳距離的計算。系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果見圖1。
由圖1所示,天合板(THB) 與其他40個食用菌親緣關(guān)系較近,其中與Leucopaxillus sp.(KY173356) 遺傳關(guān)系最近,通過遺傳距離判定確定為同一物種親緣關(guān)系。進一步對系統(tǒng)發(fā)育樹中于其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系較近的40個食用菌進行分析,信息統(tǒng)計結(jié)果見表2。
表2 與“天合板”有較近的親緣關(guān)系的食用菌Tab.2 Edible fungi closely related to the THB
(續(xù)表 2)
由表2所示,親緣關(guān)系接近的40個食用菌按照拉丁名可以分為12種。這12種食用菌分屬3科,分別是口蘑科(Tricholomataceae)、雞油菌科(Cantharellaceae) 和假杯傘科 (Pseudoclitocybaceae),其中口蘑科8種,假杯傘科3種,雞油菌科1種。按照屬分類可以分為7個屬,其中口蘑科的4個屬,分別是梭孢傘屬[16]Atractosporocybe、假杯傘屬[18-19]Pseudoclitocybe、Musumecia[17]和蠟?zāi)?Laccaria;假杯傘科3個屬,分別是Harmajaea[15]、杯樁菇屬Clitopaxillus[13]和Musumecia[17];雞油菌科1個屬為雞油菌屬 (Cibarius)。
從NCBI數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果來看,天合板(THB)與KY173356.1(Leucopaxillus sp.)無論是從同源性還是從系統(tǒng)發(fā)育樹都可以判定為同一種食用菌。然而以Leucopaxillus sp.為關(guān)鍵詞在NCBI中檢索,共計獲得72個結(jié)果,其他命名為Leucopaxillus sp.的食用菌并未出現(xiàn)在“天合板”檢索結(jié)果中,說明其與“天合板”并無親緣關(guān)系,從而可以推斷KY173356的命名可能并不準(zhǔn)確,需要進一步研究分析。從NCBI數(shù)據(jù)庫信息可知,KY173356采集于錫林郭勒盟多倫縣,與通遼市地理位置較遠,因此可以判定“天合板”并不是通遼地區(qū)獨有種類。
通過系統(tǒng)發(fā)育樹進一步分析,Cantharellula foetida(HQ533021.1) 單獨1種劃分為1類,進一步查詢發(fā)現(xiàn)其屬于雞油菌科、雞油菌屬,通過分析NCBI數(shù)據(jù)庫中其他雞油菌屬物種,判定HQ533021.1可能是口蘑科的某種食用菌,命名也有待進一步確定。因此可以判定“天合板”可能屬于口蘑科或假杯傘科的食用菌。Alvarado等[17]研究結(jié)果表明,假杯傘科是為了適應(yīng)多基因系統(tǒng)發(fā)育推論的結(jié)果而從口蘑科提出了一個新的類群分類,這也是Musumecia在分類中既出現(xiàn)在口蘑科,又出現(xiàn)在假杯傘科中的原因。通過檢索可知口蘑科下分93屬1 800余種[20],絕大多數(shù)是美味可食的蘑菇,如松口蘑(Tricholoma matsutake)、雞(Termitornyces albuminosus),還包括可大量栽培的香菇(Lentinus edodes)、側(cè)耳(Pleurotus sp.)等。參考前人對口蘑科人工馴化研究成果,可以減小對“天合板”食用菌進行人工馴化的難度。
后續(xù)試驗需要進一步對“天合板”食用菌子實體形態(tài)、菌絲體等形態(tài)學(xué)特征進行描述,并選擇在真菌物種鑒定或者系統(tǒng)發(fā)育分析研宄中常用的方法鑒定,如核糖體DNA內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(rDNA-ITS)、細(xì)胞核編碼的核糖體大亞基DNA(nrDNA-LSU)、核糖體DNA基因間區(qū)(nrDNA-IGS)、延伸因子1α啟動子 (EF1-α)、RNA聚合酶Ⅱ第二亞基(RPB2)、RNA聚合酶Ⅱ第一亞基(RPB1) 以及線粒體核糖體小亞基(mtSSU) 等[21],從而明確“天合板”食用菌的分類學(xué)地位,為進一步開發(fā)和保護這一特色物種奠定基礎(chǔ)。