江西盘革菌一新记录种及其樟树感染率调查
2017-04-10张俊波宋海燕翟志军胡颂平胡殿明
张俊波,宋海燕,况 丹,翟志军,胡颂平*,胡殿明*
(1.江西农业大学 生物科学与工程学院,江西 南昌 330045;2.宜春职业技术学院 食用菌研究所,江西 宜春 336000)
江西盘革菌一新记录种及其樟树感染率调查
张俊波1,宋海燕1,况 丹2,翟志军1,胡颂平1*,胡殿明1*
(1.江西农业大学 生物科学与工程学院,江西 南昌 330045;2.宜春职业技术学院 食用菌研究所,江西 宜春 336000)
樟树(Cinnamomumcamphora(L.)J.Presl)是重要的园林绿化树种,同时具有材用、药用、化工原料等重要用途。真菌是樟树的重要病原体之一。从江西农业大学校园内樟树表皮上采集到一种真菌,经形态和分子鉴定,确定该真菌为刺丝盘革菌(Aleurodiscus mirabilis(Berk.&M.A.Curtis)Höhn.)。
担子菌;盘革菌;真菌分类;分子系统学
樟树 (Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)又叫做香樟、乌樟、樟木等,隶属樟科樟属,是国家二级保护树种,在江西全省范围内已推广大量种植多年,资源丰富,具有极高的开发利用价值[1-2]。樟树的真菌性病害种类较多,例如:囊孢壳菌、胶孢炭疽菌、芒果球座菌、外担子菌等[3-6]。这些真菌性病害常常具有高发病率、高危害性等特点,造成江西乃至全国樟树的严重病害。
本研究团队于2015年冬季在江西农业大学校园内观察到许多樟树表皮长有一种粉红色真菌,目测染菌率非常高。为保护校园及我国樟树,亟需对该真菌进行鉴定。本研究就采于江西农业大学校园内表皮生真菌从形态特征和分子系统发育两个方面加以研究,以精准鉴定该真菌,为樟树真菌病防治提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 样品采集
2015年11月22日采摘于江西农业大学校园内樟树表皮,用刀直接将树表皮削下,标本保藏于江西农业大学真菌标本馆(HFJAU0106)。
1.2 形态观察与鉴定
对采摘于江西农业大学樟树表皮的新鲜子实体标本做形态学观察,先对其外部形态特征观察记录并进行描述,再使用显微镜对标本进行显微结构观察,测量大小。在樟树表皮采集已萌发的孢子显微观察其菌丝结构,从而综合完成形态观察描述,依据相关文献进行形态鉴定。
1.3 分子系统学研究
1.3.1 DNA提取、序列扩增与测序本研究中以子实体干标本为材料,总DNA采用酶法提取,破壁酶为lyticase(sigma:L4025),破壁后采用基因组 DNA提取试剂盒纯化;PCR扩增引物为:ITS1 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG)和ITS4(TCCTCCGCTTATTGATATGC)。
PCR扩增条件为95℃预变性5 min,94℃变性10 s,53℃退火10 s,72℃延伸30 s, 35个循环,72℃后延伸10 min,10 g/L琼脂糖凝胶电泳分析扩增结果;电泳回收PCR产物,使用了2xTaq DNAPCR MasterMix(MT201)、琼脂糖凝胶纯化回收试剂盒(DH101)回收PCR产物。
PCR产物送北京博迈德生物有限公司测序,使用美国ABI公司测序仪器(ABI 3030XL),及测序试剂盒 (ABI BigDye Terminator v3.1)进行测序。
1.3.2 序列比对与系统树构建利用Clustal X软件[7-23],将本研究得到的序列与从GenBank中下载的本属参考序列及外群序列(Heterobasidionparviporum)进行比对,视情况进行手工校正,使结果尽可能配对。利用软件 PAUP*4.0b10[24]采用最大简约法(mp)并经1 000次 Bootstrap验证,构建系统发育树,所有位点都作为无序、不加权处理,碱基缺失视为数据缺失[25]。利用Treeview软件[26]显示系统树,并在 Adobe Illustrator CS3软件中进行编辑。
2 结果与讨论
2.1 分子系统学
Aleurodiscus属系统树(图1)包括该属13种共19个代表菌株以及一个外群Heterobasidionparviporum。通过比对并切除模糊区域后,序列共有611个位点。经最大简约法分析,共构建4棵相似的系统发育树,其中的一颗(Length=967,CI=0.601,RI=0.688,RC=0.413,HI=0.399)如图1所示,系统发育树显示,本研究采集的标本(HFIAU0106)与Aleurodiscus mirabilis(Berk.&M.A.Curtis)Höhn.种的另一个代表菌株(KU559350)聚于同一分枝,并且Bootstrap支持率达到100%。
2.2 系统分类
刺丝盘革菌(图2)Aleurodiscus mirabilis(Berk.&M.A. Curtis)Höhn.,Sber.Akad.Wiss.Wien,Math.-naturw.Kl.,Abt.1 118:818(1909)。
担子果小型至中等,一年生,平伏,边缘卷起成盘状,一般为数个连生,单生较少而小,新鲜时无嗅无味,革质,干燥后变为木栓质;新鲜时表面为橘红色至桃红色,边缘颜色略浅,干后变为淡黄色,光滑;单个菌盘直径可达1~4 cm,厚度可达1~2 mm。形状不规则,表面在解剖镜下呈绒毛状,颜色多样,多为粉红色,边缘为白色,较柔软;菌肉粉红色,柔软,较薄;由直径15~21 μm杆状细胞及长满长2~10 μm小刺粗3~7 μm菌丝组成;亚子实层菌丝与菌肉菌丝相似,子实层中具大量刺囊体,通常呈棍棒状,薄壁至厚壁,具各种分刺和分枝,有些分枝类似缠绕菌丝,大小为60~88 μm×15~21 μm;担子棍棒形,具4个担孢子梗,基部具一锁状联合,大小为65~85 μm×15~25 μm;拟担子占大多数,与担子的形状相似,担子略大。孢子为椭圆形至半月形13~15 μm×30~33 μm,无色,表面被有细小绒毛,两端都有突出,连接担子端细长,另一端粗短。标本:中国江西省南昌市,江西农业大学校园内,樟树树干,张俊波,2015年11月22号,HFJAU0106。
已知分布:安徽[7]、广东[7]、广西[7-8]、海南[9]、吉林[10]、浙江[9,11-12]、澳大利亚[13]等地。生境:樟树树干表面。基质:樟树树干表皮。
2.3 调查樟树感染率
对江西农业大学北区校园内绿化樟树进行初步统计,得到北区校园绿化总樟树树木为1 585棵,没有感染刺丝盘革菌的有250棵,感染刺丝盘革菌的为1 335棵。从而得到江西农业大学北区校园樟树刺丝盘革菌感染率为84.23%,只有15.77%没有被感染。通过观察发现幼年的樟树不易被感染,特别是直径在10 cm左右的幼年树基本没有感染,而那些较大的樟树基本全部感染且树干上刺丝盘革菌子实体非常多。此调查发现刺丝盘革菌大量生长在樟树的表皮,其感染率极高,对树木健康造成了严重影响。
2.4 讨论
本研究采集到的标本具有典型的盘革菌属钮扣状至盘状的形态、棍棒形担子等结构特征[7,13-14]。分子系统树(图1)表明,本研究所采集到的标本(HFIAU0106)与Aleurodiscus mirabilis(Berk.&M.A.Curtis) Höhn.种的另一个菌株(KU559350)聚于同一分枝,并且Bootstrap支持率达到100%,从而确定本研究所采集的标本为刺丝盘革菌。
很多文献对刺丝盘革菌都有报道[7,10-20],在中国药用真菌图志中对其有具体的形态描述,并对孢子、担子、分枝菌丝等做了手绘图[7],分枝菌丝大小为35~52 μm×7~10 μm、担子大小为68~83 μm×17~21 μm、拟担子比担子略小、担孢子大小为23~27 μm×11~13.5 μm、子实体从春季到秋季菌出现[7];在外文文献中也对采集于日本刺丝盘革菌做出了报道,菌落大小1cm、担孢子大小为31 μm×15 μm[15];而本研究所采集的标本子实体较大直径可达1~4 cm,分枝菌丝大小为60~88 μm×15~21 μm,担子大小为65~85 μm×15~25 μm,孢子大小为13~15 μm×30~33 μm,相比较本研究的标本子实体更大,特征结构基本形态相似但较大于报道,本研究标本子实体为冬季出现一年生,本研究采用显微拍照记录所有特征结构真实的展示各个结构,为刺丝盘革菌的分类学奠定基础。
刺丝盘革菌在安徽、广东、广西、吉林、海南、浙江等地均有分布[7,10,20],在澳大利亚等其它国家也有报道分布[12-14],江西首次报道[21],一些文献定义其为一种木腐真菌,根据寄生于树木树干生长形成子实体从而影响树木健康的树干病害这一概念[22],本研究标本采集于樟树树干可将刺丝盘革菌定义为树干病害真菌。江西樟树的种植面积较大,本研究为防治该菌所引起的病害奠定了基础。在中国药用真菌图志中记载其也是一种药用真菌[8],具有抗细菌作用[7,16]。因此,本研究为刺丝盘革菌分类学研究以及防治病害奠定了基础,后期应该有更多的研究来更好的利用其药用价值。
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Investigation into Newly Recorded Species of Aleurodiscus mirabilis and Its Infection Rate of Cinnamomum camphora
ZHANG Jun-bo1,SONG Hai-yan1,Shan Dan2,ZHAI Zhi-jun1, HU Song-ping1*,HU Dian-ming1*
(1.College of Biological Science and Engineering,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045, China;2.Institute of Edible Fungi,Yichun Vocational and Technical College,Yichun,Jiangxi 336000,China)
Cinnamomum camphora(L.)J.Presl is a kind of important landscape treesand also an important resource for timber,and pharmaceutical and chemical raw materials.Fungi are important pathogens of C. camphora.In this study,an epidermal fungus was collected from C.camphoraon in the campus of Jiangxi Agricultural University.Based on morphological and molecular data,the fungus was identified as Aleurodiscus mirabilis(Berk.&M.A.Curtis)Höhn.
Basidiomycetes;Aleurodiscus mirabilis;fungi classification;molecular systematic
Q949.32
A
2095-3704(2017)01-0036-05
10.3969/j.issn.2095-3704.2017.01.008
张俊波,宋海燕,况丹,等.江西盘革菌一新记录种及其樟树感染率调查[J].生物灾害科学,2017,40(1):36-40.
2016-12-14
江西省科技厅重点研发计划项目(2016BBF60078)
张俊波,硕士,主要从事大型真菌资源调查与利用研究,1051263272@qq.com;*通信作者:胡颂平,教授,硕导,282004652@qq.com;胡殿明,副教授,硕导,hudianming1@163.com。