湖北夷陵野生桑树桑黄生境调查*

孙 波，周洪英**，吴洪丽，郭 云，郝 瑜，刘启燕

（1．湖北省农业科学院经济作物研究所，湖北 武汉 430064；2．宜昌市夷陵区农业技术推广中心，湖北 宜昌 443000）

桑黄（Sanghuangporus spp．）是一类珍贵的药用真菌，Ikekawa等[1-2]于1968年首次报道桑黄提取物对小鼠肉瘤180的抑制作用为96．7%。主要活性成分有多糖类、黄酮类、三萜类、吡喃酮类、甾类、多酚类、香豆素类等，其功效包括抗肿瘤、保肝、降血糖、增强免疫力、抗氧化、抗菌、抗炎、抗诱变、抗突变、治疗关节炎等[3]，且无毒副作用[4]。目前已知全世界桑黄孔菌属（Sanghuangporus）有14种，其中中国有8种[5-6]。不同种的桑黄因寄生树种不同，活性物质含量差异较大，桑树桑黄（Sanghuangporus sanghuang）子实体多糖、黄酮及三萜含量均高于其他树种[7]。

野生桑黄人工驯化栽培研究尚处于探索阶段，大多数种的桑黄人工栽培困难，产量低，价格昂贵，远不能满足国内外市场需求，导致野生桑黄被掠夺性采集，资源面临枯竭，野生资源收集研究及原产地保护迫在眉睫。现有桑黄研究多集中在功能活性及人工驯化栽培方面，而野生桑树桑黄生境的调查鲜有报道。湖北夷陵栽桑养蚕历史悠久，桑树资源丰富，野生桑树桑黄发生率较高，通过对湖北夷陵野生桑树桑黄进行生境调查，为其资源保护及人工驯化栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 取样点信息

取样点位于湖北夷陵，平均海拔800 m，据当地气象数据统计，年降水量1 000 mm～1 300mm，5月～9月雨量集中，占全年降雨量的74%；10月～12月的降雨量占14%，1月～4月的降雨量占12%。无霜期278 d，年平均日照时数1 669．2 h。

1.2 试验仪器

Thermo Sorvall Biofuge Primo R型高速冷冻离心机，美国Thermo公司；TaKaRa TP600型PCR仪，日本TaKaRa公司；NanoDrop2000超微量分光光度计，美国Thermo公司；ABI3730-XL型测序仪，美国Applied Biosystems公司；AxyPrep DNA凝胶回收试剂盒，美国Axygen公司；Taq DNA聚合酶，上海桑尼生物科技有限公司；DNA marker，日本TaKaRa公司；DL-WS210温湿度记录仪，杭州尽享科技有限公司；PHS-3C型酸度计，上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.3 试验方法

取样桑园内，以有野生桑树桑黄发生的桑树占桑园内的桑树总数的比值作为桑黄发生率；将温度、湿度记录仪放置在桑黄生长点附近，调查时间段为2018年6月1日至2019年5月31日，共计365 d，每小时自动记录温度、湿度1次。

对桑黄生长情况及生长点周围桑树、温度、湿度、植物多样性进行调查，取桑树桑黄树根下20 cm～30 cm处土壤，采用PHS-3C型酸度计测定土壤pH，采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质。采用Excel 2010和SAS 9．1．3软件进行统计分析。DNA抽提、ITS序列PCR、测序及聚类分析参照参考文献[8]。

2 结果与分析

2.1 野生桑黄发生状态

在桑园内采集野生桑树桑黄子实体，采用组织分离法得到纯培养菌株，经内转录间隔区序列分析鉴定为桑树桑黄（Sanghuangporus sanghuang）[9]。在调查时间段内，对取样桑园内的桑树总数和有野生桑树桑黄发生的桑树进行调查，根据桑黄陆续发生的数量分析得出，桑黄发生率36%～42%，桑黄与桑树及苔藓生长情况见图1。

图1 野生桑树桑黄与桑树及苔藓生长情况Fig．1 Growth ofwild Sanghuangporus sanghuang,mulberry and bryophyte

由图1所示，桑黄生长在生命力衰败的桑树上，位于桑树的中下部，被杂草或苔藓植物覆盖的部位，一般在距地面20 cm～50 cm。在距地面20 cm左右，桑黄子实体上面褐色，附着苔藓，边缘和下面呈鲜黄色，杂草和苔藓较密，呈鲜绿色。在距地面约50 cm，杂草和苔藓较少，桑黄着生点周围和桑黄上面苔藓呈枯黄色，桑黄子实体呈褐色。由此可见，距地面约20 cm的温度、湿度等条件适合桑黄和苔藓的生长。

调查发现，距本取样点直线距离约1 km处，有一面积约600m2的水塘用作桑树灌溉。水塘边桑园无杨树等高大植物遮阴，苔藓较少，桑树上有野生桑树桑黄寄生，见图2。

图2 水塘环境及野生桑黄在桑树上的生长情况Fig．2 Pond environmentand growth ofwild Sanghuangporus sanghuang onmulberry

由图2可知，该地区桑黄子实体呈棕褐色，木质化严重，有类似年轮状的特征，桑黄边缘未见鲜黄色生长点，仍可通过组织分离得到桑黄纯培养菌株。进一步说明，在温度、湿度等条件适宜时，桑黄和苔藓可恢复生长，呈现鲜黄色和鲜绿色。

对上述观察点采集的6株野生桑黄菌株进行ITS聚类分析，ITS片段长度698 bp～757 bp。结果见图3。

图3 观察点桑树桑黄菌株ITS聚类分析Fig．3 ITS cluster analysis of strains atobservation points

图3结果表明，从桑园内采集的菌株（SH05、SH06、SH07、SH08）和水塘边采集的菌株（SH01、SH04）与桑树桑黄菌株（Sanghuangporus sanghuang voucher Cui14419）亲缘关系接近，为桑树桑黄，与桑黄属其他种有区别。

2.2 桑园及桑树生长情况

湖北夷陵野生桑树桑黄生境及生长情况见图4。

图4 桑园Fig．4 Mulberry garden

由图4可知，桑园四面环山，北高南低形成坡地，南面有山涧水流。东西长30 m，南北长10 m，面积约300 m2，桑树60棵，品种均为湖桑32（Morus alba），是国内推广面积最大的桑树品种，叶子用于饲养家蚕。根据叶用桑树栽培管理方式要求，树干高60 cm～90 cm，每年需定期剪伐枝条一次，加之桑叶采摘，使桑树生长受到抑制，加速老化。树龄约为20年～30年，树干中空，病虫害多发，发芽数和产叶量明显下降，无法满足养蚕生产需要。桑园废弃5年～10年，间作杨树3年～5年，株距3 m，行距4m。

桑树喜光稍耐荫、耐旱，不耐涝。桑树适宜土壤pH为中性，含水率60%～80%，土质为粘质壤土至壤质粘土，且排水通畅。若土壤过粘会使桑根闭气，桑树生命力减弱，易发生病害[10]。桑园间作杨树5年后调查发现，杨树生长造成桑树光照不足，生长受到抑制。杨树落叶增多，土壤含水率达95%～100%，且不易蒸发。取样桑园土壤为粘质黄棕壤，pH 5．5～6．5。综上所述，桑园的光照、土壤等条件不适宜桑树的生长，促使桑树死亡干枯，仅在桑园边缘有个别桑树存活。

2.3 野生桑树桑黄生境温湿度分析

桑黄菌丝生长最适温度为24℃～28℃，子实体生长最适温度为20℃～28℃，低于20℃或高于28℃生长缓慢，子实体生长最适湿度为85%以上。温度低于15℃，湿度低于70%，桑黄菌丝、子实体生长缓慢或停滞[11]。调查时间段内，日最高平均温度为29．8℃，最低平均温度为-5．6℃，最高平均湿度为100%，最低平均湿度为53．7%，年平均温度为14．9℃，年平均湿度为 84．4%。

调查时间段内，桑园日平均温度、湿度变化和分析结果见图5。

图5 观测时间段内日平均温度、湿度分析Fig．5 Analysis on daily average temperature and humidity during the observation period

观测时间段内日平均温湿度分析如图5所示，平均温度20℃～28℃的天数达107 d，占总调查天数的29．32%，适合桑黄子实体生长。其中，平均温度24℃～28℃的天数为54 d，占14．79%，适合桑黄菌丝及子实体生长。平均湿度85%以上的天数达184 d，占50．41%，适合桑黄的子实体生长。调查时间段内，平均温度低于15℃，平均湿度低于70%的天数仅为 29 d，占 7．95%。

在调查的6月～9月，日平均温度均高于15℃，平均湿度均高于70%，为观测时间段适合桑黄子实体生长的最长时间段。5月适合桑黄子实体生长的天数为24 d，4月和10月的天数超过10 d，分别为14 d和11 d。1月、2月、12月平均温度低于15℃，平均湿度低于70%，不适合桑黄子实体生长。全年日平均温度高于15℃、平均湿度高于70%的天数共185 d，其中日平均温度高于20℃、平均湿度高于85%、最适合桑黄子实体生长的天数共62 d，其中6月～8月共52 d，为最适合的月份。

2.4 生境内植物多样性调查

桑树、杨树、苔藓、杂草等通过生境改善、引入有益生物等形成植被群落，之间的相互作用是构建野生桑树桑黄生境的重要因素，对其组成和结构有强烈的影响[12-13]。

2．4．1 杨树及其与桑黄的关系

杨树群落的叶面积指数和郁闭度对环境温湿度有重要的调节作用。冠层结构限制蒸腾作用释放水分的散失，使群落内湿度维持在较高的水平。郁闭度越大、叶面积指数越高，群落内的空气温度就越低[14-15]。桑园间作杨树，株距3 m，行距4 m，树龄1年～3年，冠层结构郁闭度较小、叶面积指数较低，群落环境适合苔藓和桑黄的生长，同时抑制了桑树生长。杨树树龄3年～5年，冠层结构郁闭度增大、叶面积指数增高，桑树因光照不足、土壤含水率高等原因进一步衰败，直至死亡，在尚未干枯的桑树上仍有个别桑黄生长。桑树干枯后，群落温湿度等环境因素虽然适合桑黄生长，但桑黄因缺少水分供给不再出菇生长。

2．4．2 苔藓及其与桑黄的关系

苔藓植物是一种结构简单的高等植物，是森林生态系统的重要组成部分，对维持种群、群落或生态系统的稳定具有重要的作用[16]。杨树群落提供了苔藓生长所需的散射光线或半阴环境。桑树根部、桑黄着生部位及桑黄子实体上面布满苔藓，苔藓长势良好，同时桑黄边缘也呈现生长点特有的鲜黄色。苔藓和桑黄在相同生境中的生长状态提示二者对生境的要求相似。桑黄子实体上面布满苔藓说明二者可形成共生关系[17]。

取样点所在村随处可见苔藓生长，且有多处养蚕用老桑园，推断该村内发生零星野生桑树桑黄的概率较大。

2．4．3 杂草及其与桑黄的关系

桑园内杂草主要有狗牙根（Cynodon dactylon）、荩草 [Arthraxon hispidus(Thunb．)Makino]、雾水葛[Pouzolzia zeylanica(L．)Benn．]、马兰 [Kalimeris indica(Linn．)Sch．]等，桑黄发生的高度一般不超过杂草的生长高度。杂草在距地面20 cm～50 cm桑黄发生的高度范围内形成了小气候环境，影响环境内的光照和温湿度。杂草与杨树、苔藓形成植被群落的高低层次生态环境，从而维持桑黄生境的稳定。

3 讨论

在桑树上生长，形似桑黄的真菌有多种，如粗毛纤孔菌（Inonotus hispidus），分布在我国多地，被当地用作桑黄，其生长发育规律、子实体形态特征和生长环境条件与桑树桑黄不同[18-19]。研究中野生桑树桑黄经形态学和分子生物学鉴定确定为桑树桑黄，此前未见桑树桑黄自然生境调查报道，研究结果可为桑树桑黄人工驯化提供参考。

调查取样点年平均温度14．9℃，年平均湿度84．4%。全年日平均温度高于15℃、平均湿度高于70%的天数共185 d，其中日平均温度高于20℃、平均湿度高于85%、最适合桑黄子实体生长的天数共62 d，6月～9月为适合桑黄子实体生长的月份。

桑黄多发生于生命力衰败且尚未干枯的桑树上，受到生境内各因素的影响。因采叶养蚕、特定栽培管理方式及树龄老化，桑树树干畸形中空，病虫害多发，生命力衰败，桑黄孢子容易侵入宿生。间作杨树改变了桑园内的光照进而改变的植被群落，与苔藓、杂草等多种因素相互作用，影响园内光照、通风、温湿度和土壤含水率等生境条件，促进桑黄的生长。经实地调查发现，在湖北竹山县、秭归县、长阳县山林中也有其他种的野生桑黄发生，如桑树桑黄（Sanghuangporus sanghuang）、漆树桑黄（Sanghuangporus toxicodendri）、忍冬桑黄（Sanghuangporus lonicerinus）等。其生境与本调查结论一致，均有相对高大的树木、灌木、杂草、苔藓形成的植被群落、光照及温湿度环境。在相对开放或管理到位的桑园中，桑树生长旺盛或不具备适宜生境条件，桑黄难以发生。

桑树、杨树、苔藓、杂草等植物群落共同作用有助于维持生态系统的稳定，形成了适合桑黄发生生长的生境。杨树通过叶面积指数和郁闭度调节生境的光照和温湿度，提高了土壤含水率，抑制了桑树的生命力，提供了苔藓生长所需的散射光线或半阴环境。杂草和苔藓在桑黄生长的高度内形成了小气候环境，与杨树形成高低层次生态环境。苔藓和桑黄在相同生境中生长状态说明二者有相似的生境要求。苔藓植物对环境变化敏感，可将苔藓作为野生桑树桑黄资源保护及人工驯化栽培环境研究的指示性植物，通过苔藓植物的生长状况判断是否合适桑黄生长。通过控制温度、减少日照、增加植被种类加强保湿来调整小气候环境，有望增加桑黄发生概率。

野生桑树桑黄资源保护迫在眉睫，人工驯化栽培有待突破，可寻找稳定的野生桑树桑黄生长点，并分析这些生长点之间环境条件的共性，为野生桑树桑黄资源保护和人工驯化提供翔实的数据。研究中调查点的周年温湿度变化数据，发现的桑树桑黄与桑树、杨树等乔木、杂草、苔藓等植被的关系，与水源的距离等因素，有助于我们了解桑黄生长的最佳气候环境条件，为人工驯化提供参考。人工栽培常出现原基不分化或原基死亡污染等问题，可参考调查中调控温湿度、光照、通风，把苔藓生长状况作为环境条件是否适合桑黄生长的观测指标，为桑树桑黄生长提供良好环境。实践证明，在部分苔藓长势良好的栽培大棚内，桑黄边缘均呈现生长点特有的鲜黄色，且少有污染发生。桑黄和宿主植物的相互作用，杂草和苔藓对栽培环境及杂菌污染是否有改善作用，有待深入研究。