贵州习水国家级自然保护区地衣型真菌初报*
2021-05-17李崇清孟庆峰贾泽峰
李 敏,李 飞,李崇清,孟庆峰,贾泽峰▲
(1聊城大学生命科学学院,山东 聊城 252059;2贵州习水国家级自然保护区管理局,贵州 遵义 564600;3遵义医科大学公共卫生学院,贵州 遵义 563000)
贵州习水国家级自然保护区位于贵州省北部,地处习水县境内西北部,东经105°50′~106°29′,北纬28°07′~28°34′,海拔在420~1756 m之间,以中亚热带常绿阔叶林森林生态系统为主要保护对象,是目前贵州省面积最大的国家级自然保护区。区内岩石主要为红砂岩;水系属长江水系,主要河流为赤水河和习水河;土壤系紫色土最多;属亚热带湿润季风性气候;年降水量在900~1300 mm之间;动植物资源丰富[1]。然而,该地区的地衣型真菌不曾有人报道过,尚为空白。
地衣型真菌,简称地衣,是真菌与藻类和/或蓝细菌共生而形成的复合体,共生菌为光合生物(藻类或蓝细菌)提供可溶性矿物盐和可逆保护,光合生物提供给共生菌碳素营养[2]。目前世界范围内记载的地衣型真菌有28000余种[3-5];中国记载有3000余种[6]。地衣型真菌在食用、药用、生化试剂和冰核降雨等方面具有广泛的应用价值[7-10]。
本研究对采自贵州习水自然保护区的200余份标本进行形态学、解剖学、化学、地理学和分子生物学方面等分类学研究,共鉴定出16科22属,其中贵州省新记录3个,即斑果裂衣(Chapsaleprocarpa),锡兰裂隙衣(Fissurinacingalina)和扁果黑文衣(Phaeographisplatycarpa),该研究填补了该保护区内地衣型真菌物种多样性研究之空白,为其进一步研发提供了基础资料。
1 实验材料
所用材料为采自贵州习水国家级自然保护区的200余份地衣标本,现全部保存于聊城大学生命科学学院地衣标本馆。
2 实验方法
2.1 形态及解剖学研究
在形态学研究中使用体视显微镜OLYMPUS SZX16对地衣的外部形态进行了观察;在解剖学研究中使用光学显微镜OLYMPUS BX53对地衣子囊器结构进行了观察。
2.2 化学研究
综合化学显色反应法和薄层色谱法对地衣的代谢产物进行鉴定[11-14]。
2.3 分子生物学研究
以高效植物基因组DNA提取试剂盒提取的地衣DNA为模板,分别用ITS1F、ITS4和AL2R、LR6作为引物扩增其ITS和LSU序列,送铂尚生物技术有限公司(济南)测序后,通过NCBI进行blast。
3 实验结果
通过分类学研究,共鉴定出16科22属地衣,如表1所示。
表1 贵州习水国家级自然保护区地衣型真菌科属统计Tab.1 Checklist of families and genera of lichenized fungi in Xishui National Nature Reserve in Guizhou
贵州新记录种:
3.1 锡兰裂隙衣(图1)
Fissurinacingalina(Nyl.)Staiger,Biblthca Lichenol.85:128(2002).
≡Graphinacingalina(Nyl.)Zahlbr.,Cat.Lich.Univers.2:401(1923)[1924].
≡GraphiscingalinaNyl.,Acta Soc.Sci.Fenn.26(10):21(1900).
A:地衣体和子囊果;B:子囊果纵切;C:子囊和孢子标尺:A=1 mm;B=50 μm;C=100 μm。图1 锡兰裂隙衣Fig.1 Fissurina cingalina
地衣体树皮生,壳状,具裂缝,表面灰绿色,光滑,有光泽。
子囊果线状,黄褐色,单一,时具常分支,埋生,长1.8~2.5 mm,宽约0.2 mm。盘面闭合至裂缝状。固有盘被与地衣体同色;体质盘被不炭化,囊层被不明显;子囊层无色,清晰状,高95~150 μm;囊层基无色,15~20 μm。子囊梭形,含8个孢子;子囊孢子无色透明,砖壁型,椭圆形,常在一段加宽,20~30 μm×9~16 μm,具光晕,非淀粉质。
化学:地衣体 K+黄褐色,C-,P-;薄层色谱法未检测出。
标本:丹霞谷,1130~1145 m,树皮,GZ19525、GZ19526、GZ19527、GZ19528、GZ19529、GZ19559。
文献记载:福建、云南[15]。
分布:东方泛热带[15],印度、斯里兰卡、委内瑞拉、巴西[16]。
讨论:该种主要特征是子囊果黄褐色,盘面闭合至裂缝状,子囊含8个孢子,子囊孢子砖壁型,无色透明。该种与Fissurinaadscribenshe和Fissurina.columbina相似,不同的是Fissurinaadscribenshe皮层无裂缝且子囊孢子更窄,而Fissurinacolumbina子囊果突生且分支不规则,子囊孢子淀粉质[15]。
3.2 扁果黑文衣(图2)
PhaeographisplatycarpaMüll.Arg.,Bot.Jb.20:284(1894).
D:地衣体和子囊果;E:子囊果纵切;F:子囊和孢子标尺:D=0.5 mm;E=200 μm;F=50 μm。图2 扁果黑文衣Fig.2 Phaeographis platycarpa
地衣体树皮生,壳状,黄绿色至浅黄褐色,表面光滑,有光泽。
子囊盘线状,灰黑色,半埋生至贴生,簇生,单一至具分支,长1.5~4.5 mm,宽约0.25 mm;盘唇发育不良;盘面可见,灰褐色,微覆有灰白色粉霜。盘被不明显;囊层被褐色,厚20~26 μm;子囊层渗入状,高 80~100 μm,非淀粉质;囊层基微褐色,40~50 μm。子囊棒状,含8个孢子,子囊孢子浅褐色,横隔透镜型,长椭圆形,22~30 μm×6~10 μm,淀粉质。
化学:地衣体 K+红褐,C-,P+黄色;薄层色谱法检测到norstictic acid。
标本:丹霞谷,1130~1160 m,树皮,GZ19534、GZ19535、GZ19556-1。
文献记载:海南[14]。
世界分布:泛热带分布[14],巴西、坦桑尼亚、澳大利亚[17]。
讨论:该种主要特征是线盘簇生、盘被不明显或缺乏,子实层渗入状,子囊孢子横隔透镜型、浅褐色、具6~8胞室、22~30 μm×6~10 μm,含norstictic acid。该种与Paeographisdendritica和Paeographisintricans近似,不同之处是Paeographisdendritica子实层 I+红褐色至紫褐色、线盘不呈现簇生状,而Paeographisintricans具明显的子座区域、较小的子囊孢子(15~20 μm×5~7 μm)[14]。
3.3 斑果裂衣(图3)
Chapsaleprocarpa(Nyl.)Frisch,Biblthca Lichenol.92:108(2006).
≡Graphinaleprocarpa(Nyl.)Zahlbr.,Cat.Lich.Univers.2:412(1923)[1924].
≡GraphisleprocarpaNyl.,Acta Soc.Sci.Fenn.7(2):472(1863).
≡Thelotremaleprocarpum(Nyl.)Tuck.,Gen.Lich.(Amherst):139(1872).
G:地衣体和子囊果;H:子囊果纵切;I:子囊和孢子标尺:G=1 mm;H=100 μm;I=50 μm。图3 斑果裂衣Fig.3 Chapsa leprocarpa
地衣体树皮生,壳状,连续,表面浅灰色到灰绿色,轻微不平至具疣体,无皮层。
子囊盘有角到轻微加长,直径0.3~1.5 mm,边缘高起,深裂到具裂片,裂片后弯,具白色毡状的内表面;盘面褐色,覆有白色粉霜。盘被杯状;囊层被无色,8~15 μm高;子囊层无色,非渗入状,高100~150 μm;侧丝单一,顶部念珠状;缘丝长达40 μm。子囊棒状,含1个孢子;子囊孢子无色,砖壁型,60~110 μm×20~40 μm,轻微光晕,非淀粉质。
化学:地衣体 K+黄,C-,P-;薄层色谱法未检测出。
标本:丹霞谷,1145 m,树皮,GZ19520、GZ19521、GZ19522、GZ19530、GZ19531、GZ19536、GZ19537、GZ19538。
文献记载:广西[18]。
世界分布:泛热带分布到亚热带[18];喀麦隆、坦桑尼亚、斯里兰卡、婆罗洲、美国、巴西[18]。
讨论:该种的主要特征是地衣体无皮层,表面浅灰色到灰绿色,子囊盘具后弯的裂片,盘面覆有白色粉霜,子囊含1个孢子,子囊孢子砖壁型,60~110 μm×20~40 μm,不含地衣化学。该种与Chapsaniveocarpa和Chapsapatens相似,不同的是Chapsaniveocarpa子实层渗入状,子囊含1(2)个孢子,子囊孢子更大(80~190 μm×20~50 μm)[19],Chapsapatens海拔更高,子实层更厚,子囊孢子更大[20]。
4 地衣型真菌名录
(一)Cladoniaceae 石蕊科
(1)Cladia筛蕊属
1)Cladiaaggregata(Sw.)Nyl.聚筛蕊
标本:丹霞谷,1040 m,土层,GZ19498;天鹅池,950 m,土层,GZ19458;天鹅池,950 m,石生,GZ19477。
(2)Cladonia石蕊属
1)CladoniafenestralisNuno 繁鳞石蕊
标本:天鹅池,950~960 m,土层,GZ19465、GZ19466、GZ19467、GZ19483、GZ19485。
2)CladoniamacilentaHoffm.瘦柄红石蕊
标本:天鹅池,960 m,布条,GZ19486、GZ19491;天鹅池,960 m,土层,GZ19488;天鹅池,960~1230 m,腐木,GZ19489、GZ19490、GZ19552、GZ19553。
3)CladoniarappiiA.Evans 宽杯石蕊
标本:蔺江村,640 m,土层,GZ19580。
4)CladoniasubconisteaAsahina 拟小杯石蕊
标本:天鹅池,950 m,土层,GZ19456。
(二)Collemataceae 胶衣科
(1)Collema胶衣属
标本:天鹅池,950 m,土层,GZ19479。
(三)Gomphillaceae 楔形衣科
(1)Tricharia毛蜡衣属 (该属贵州未有报道,曾报道于香港、云南和台湾[6])
标本:丹霞谷,1040~1160 m,树叶,GZ19500、GZ19501、GZ19541、GZ19542。
(四)Graphidaceae 文字衣科
(1)Fissurina裂隙衣属
1)Fissurinacingalina(Nyl.)Staiger 锡兰裂隙衣(贵州新记录)
标本:丹霞谷,1130~1145 m,树皮,GZ19525、GZ19526、GZ19527、GZ19528、GZ19529、GZ19559。
(2)Graphis文字衣属
1)GraphisassimilisNyl.黑脉文字衣
标本:蔺江村,850 m,树皮,GZ19571。
2)GraphiscognataMüll.Arg.钝盘文字衣
标本:丹霞谷,1130 m,树枝,GZ19556、GZ19557、GZ19558。
3)GraphisimmersicansA.W.Archer 半陷文字衣
标本:蔺江村,850 m,树皮,GZ19569、GZ19570。
4)GraphislongirameaMüll.Arg.长枝文字衣
标本:丹霞谷,1130 m,树皮,GZ19519。
5)GraphisoligosporaZahlbr.寡孢文字衣
标本:丹霞谷,1040 m,树皮,GZ19511。
6)GraphissubdisserpensNyl.亚纹皮文字衣
标本:丹霞谷,1040 m,树皮,GZ19506。
7)GraphisvittataMüll.Arg.条纹文字衣
标本:丹霞谷,1040 m,树皮,GZ19512。
(3)Phaeographis黑文衣属
1)Phaeographisintricans(Nyl.)Staiger 缠结黑文衣
标本:蔺江村,850 m,树皮,GZ19565、GZ19566、GZ19567、GZ19568、GZ19576、GZ19577。
2)PhaeographisplatycarpaMüll.Arg.扁果黑文衣(贵州新记录)
标本:丹霞谷,1130~1160 m,树皮,GZ19534、GZ19535、GZ19556-1。
(五)Lecanoraceae茶渍科
(1)Lecanora茶渍属
1)LecanorapacificaTuck.太平洋茶渍
标本:蔺江村,850 m,树皮,GZ19574。
(六)Lecideaceae 网衣科
(1)Porpidia假网衣属
1)Porpidiaalbocaerulescens(Wulfen)Hertel & Knoph 白兰假网衣
标本:丹霞谷,1040 m,石生,GZ19505。
(七)Opegraphaceae 孔文衣科
(1)Cresponea鸡冠衣属 (该属贵州未有报道,曾报道于香港和台湾[6])
标本:天鹅池,640~1050 m,石生,GZ19492、GZ19495、GZ19450、GZ19581、GZ19582。
(八)Parmeliaceae 梅衣科
(1)Parmotrema大叶梅属
1)Parmotremacetratum(Ach.)Hale 睫毛大叶梅
标本:天鹅池,950 m,土层,GZ19462、GZ19475;蔺江村,640 m,树皮,GZ19587。
(2)Punctelia星点梅属
1)Puncteliaborreri(Turner)Krog 粉斑星点梅
标本:天鹅池,1050 m,石生,GZ19446。
2)Puncteliarudecta(Ach.)Krog 粗星点梅
标本:天鹅池,970 m,石生,GZ19453;天鹅池,950 m,土层,GZ19459、GZ19461、GZ19464、GZ19470、GZ19476。
(3)Usnea松萝属
标本:天鹅池,960 m,土层,GZ19487;天鹅池,1050 m,树皮,GZ19497。
(九)Peltigeraceae 地卷科
(1)Peltigera地卷属
1)Peltigeracanina(L.)Willd.犬地卷
标本:天鹅池,950 m,土层,GZ19471;丹霞谷,1130~1230 m,土层,GZ19544、GZ19548、GZ19555、GZ19551;蔺江村,640 m,土层,GZ19578、GZ19588。
2)Peltigerahymenina(Ach.)Delise 赭腹地卷
标本:天鹅池,950 m,土层,GZ19455;丹霞谷,1040 m,土层,GZ19504。
(十)Pertusariaceae 鸡皮衣科
(1)Pertusaria鸡皮衣属
标本:天鹅池,950 m,石生,GZ19463、GZ19472、GZ19473、GZ19484。
(十一)Physciaceae 蜈蚣衣科
(1)Heterodermia哑铃孢属
1)Heterodermiaobscurata(Nyl.)Trevis.暗哑铃孢
标本:蔺江村,640 m,土层,GZ19584。
2)Heterodermiapseudospeciosa(Kurok.)W.L.Culb.拟哑铃孢
标本:蔺江村,640 m,土层,GZ19583。
(十二)Porinaceae 污核衣科
(1)Porina污核衣属
标本:丹霞谷,1145~1160 m,树皮,GZ19524、GZ19539、GZ19540。
(十三)Ramalinaceae 树花衣科
(1)Bacidia杆孢衣属
标本:丹霞谷,1160 m,树皮,GZ19532、GZ19533。
(十四)Stereocaulaceae 珊瑚枝科
(1)Lepraria癞屑衣属
标本:丹霞谷,1040 m,树皮,GZ19499、GZ19502;天鹅池,1050 m,土层,GZ19448。
(2)Stereocaulon珊瑚枝属
标本:天鹅池,960 m,土层,GZ19482。
(十五)Thelotremataceae 疣孔衣科
(1)Chapsa裂衣属
1)Chapsaleprocarpa(Nyl.)Frisch 斑果裂衣 贵州新记录
标本:丹霞谷,1145 m,树皮,GZ19520、GZ19521、GZ19522、GZ19530、GZ19531、GZ19536、GZ19537、GZ19538。
(十六)Verrucariaceae 瓶口衣科
(1)Verrucaria瓶口衣属
标本:蔺江村,590 m,石生,GZ19635、GZ19636。
5 致谢
感谢国家自然科学基金项目(31750001)的经费支持;感谢习水国家级自然保护区管理局所有工作人员的支持;感谢给予本研究提供材料的所有标本采集者。