贵州省册亨县和望谟县大型真菌资源收集及鉴定分析
2022-10-27尚念杰杨通静赵德刚朱国胜周佳佳苏荣荣武华文
李 彪,尚念杰,杨通静,赵德刚,朱国胜,周佳佳,苏荣荣,武华文,桂 阳
(1.贵州省农业科学院·贵州省农作物品种资源研究所 贵阳 550006; 2.贵州省食用菌育种重点实验室 贵阳 550006;3.贵州省食用菌现代农业产业技术体系资源育种功能实验室 贵阳 550006;4.贵州省食用菌工程技术研究中心资源育种实验室 贵阳 550006;5.贵州省黔西南州喀斯特区域发展研究院 贵州 兴义 562499; 6.黔西南民族职业技术学院 贵州 兴义 562499)
中国是北半球生物多样性最丰富的国家之一,其中大型真菌(Macrofungi)更是丰富多彩,大型真菌也称蕈菌,是能够产生显著子实体的一类真菌,包括大部分担子菌和部分子囊菌,种类繁多,绝大多数生于森林、空旷山地和草原中。贵州省地理位置特殊,喀斯特地貌发育典型,生境异质性程度高,气候温暖湿润,为大型真菌生长发育提供了有利条件。前人研究发现贵州大型真菌中食用真菌、药用真菌资源在贵州省各市州均很丰富,但是缺乏对黔西南州望谟县和册亨县大型真菌较为系统的资源普查和研究。
贵州省黔西南州册亨县和望谟县大型真菌资源丰富,但组成和分布尚未清楚,对该地区优势大型真菌的研究也不够系统。系统调查贵州大型真菌资源,摸清资源种类、特点、分布及储量情况,研究其遗传多样性、分析物种组成,开展分子系统学分析,鉴定出贵州菌类优势科、属、种,对具有开发价值的特色菌类资源进行创新利用,研究菌类资源保存关键技术,建立贵州菌类资源种质库,保存资源标本、菌株和DNA,对贵州大型真菌的创新利用具有重要价值。为充分了解贵州省的大型真菌物种多样性,对贵州省黔西南州册亨县和望谟县进行实地样方调查、标本采集和标本鉴定,对黔西南州册亨县和望谟县菌种资源种类、优势科属、频度成分等进行初步研究,其结果可为贵州野生菌菌种资源保护和利用提供理论参考,并为贵州生态资源优势的野生菌产业快速发展提供理论依据和资料支撑。
1 材料与方法
1.1 自然概况
贵州省册亨县和望谟县的大型真菌资源丰富。册亨县地处贵州西南部云贵高原向广西低山丘陵过渡的斜坡地带,境内气候属亚热带温暖湿润季风气候,夏秋多湿、冬春干旱,气候温暖,年均气温19.7 ℃,林木生长快。望谟县境内沟壑纵横,山谷河溪相互交错,为典型的高原山地,热量丰富、光照充足、雨热同季,拥有丰富的森林资源,2018 年全县的森林覆盖率达68.28%,有“贵州天然温室”之称。两县具备适宜各类大型真菌生长和发育的生态环境。
1.2 调查及分析方法
成立大型真菌资源普查团队,采用随机路线踏查法,结合当地调查,主要走访当地菇农和长期居住农户。调查内容:大型真菌主要生长的时间、地点,当地居民食用和药用大型真菌种类的情况。在2019—2020 年3—12 月进行大型真菌普查和标本采集。标本采集地为贵州省黔西南州册亨县和望谟县,走访调研的地点有秧坝镇、福尧村、洛央村、小米地村、纳朝村、打狼村、乐康村、纳上林场、打易镇、新屯街道、蔗香镇等。大型真菌采集时进行编号、生境记录、伴生植物记录等,利用生命观察(Biotracks 4.0.2)软件记录海拔、经纬度、采集地点、具体采集时间等基本信息。大型真菌标本保存于贵州省食用菌育种重点实验室标本馆。
大型真菌数量统计基于对册亨县和望谟县区域地上、腐木上等的子实体采集数量,对优势科属等的分布主要采用数量统计的方法,使用Excel(Microsoft Office 2019)进行数据处理和分析。
1.3 标本鉴定
在采集当天记录新鲜标本的形态:菌盖直径、颜色、形状、附属物;菌褶或菌管颜色、着生方式、细密度;菌柄长度、形状、质地、附属物;菌托,菌环等。
DNA 鉴定:用CTAB 法提取标本(硅胶干燥保存)DNA,随后进行聚合酶链式反应(PCR)进行特异性扩增,扩增引物选用ITS(ITS4/ITS5),对扩增产物进行凝胶电泳检测,并将PCR 产物送往上海生工生物有限公司进行测序。测序得到的DNA 序列通过BioEdit(About BioEdit version 7.0.9.0)软件互补拼接获得高质量的完整序列。通过Genbank 数据库对拼接好的DNA 序列进行相似性比对。综合形态分类和比对结果,进行种类鉴定。
2 结果与分析
2.1 册亨县和望谟县大型真菌物种组成成分
通过大型真菌普查和标本采集,共采集到353 个标本进行形态学和分子生物学分析,成功鉴定了48 个科(311 个)、74 个属(290 个)、134 个种(134 个)。采集的部分大型真菌子实体见图1。结合分子生物学分析,发现共有2 门、13 纲、23 目、48 科、74 属、134 种真菌,其中子囊菌门有8 纲12 目12 科13 属15 种,约占总数的11.19%;担子菌门有5 纲11 目36 科61 属119 种,约占总数的88.81%,数量统计结果见表1。
表1 册亨县和望谟县大型真菌资源数量
图1 册亨县和望谟县大型真菌部分属子实体不同角度图
2.2 册亨县和望谟县大型真菌目、科、属统计
黔西南州册亨县和望谟县大型真菌有伞菌目Agaricales、非 褶 菌 目Aphyllophorales、多 孔 菌 目Polyporales、马勃菌目Lycoperdales、毛霉目Mucorales、硬皮马勃目Sclerodermatales、银耳目Tremellales、牛肝菌目Boletales、肉座菌目Hypocreales、链孢霉目Moniliales、鸡油菌目Cantharellales、革菌目Thelephorales、内孢霉目Endomycetales、柄灰包目Tulostomatales、球壳目Plectomycetes、锈革孔菌目Hymenochaetales、盘菌目Pezizales、蘑菇目Agaricales、隐球酵母目Cryptococcales、红螺菌目Rhodospirillales、瘤座孢目Tuberculariales、炭角菌目Xylariales、丛梗孢目Moniliales 共23 目。这些目真菌分属于多孔菌科Polyporaceae 等48 个科、黑管菌属等74 个属(表2)。
表2 册亨县和望谟县大型真菌科、属、种数量统计
将采集到的标本进行ITS 测序后,进行分子生物学和形态学分析。由表3 可知,多孔菌科Polyporaceae 出现的频度最高(17.36%),其次为红菇科Russulaceae(12.54% )、牛 肝 菌 科 Boletaceae(12.22%)、伞菌科Agaricaceae(6.75%)、网褶菌科Paxillaceae(6.11%)等,其中当地菌农采食红菇科和牛肝菌科较多。
表3 册亨县和望谟县大型真菌各科出现频度
对各属大型真菌出现的频度进行统计分析,由表4 可知,出现频度最高的是乳菇属(6.90%),其次为网褶菌属(6.55%)、粉孢牛肝菌属(5.52%)、红菇属(5.52%)蘑菇属(5.17%)、灵芝属(4.83%)、蜡蘑属(4.48%)等。
表4 册亨县和望谟县大型真菌各属出现频度
2.3 册亨县和望谟县大型真菌资源优势科和优势属分析
将物种数大于等于10 的科定为相对丰富的科,即优势科。经过统计分析发现优势科一共有9个(图2),分别为多孔菌科Polyporaceae(54 个,17.36%)、红菇科Russulaceae(39 个,12.54%)、牛肝菌科Boletaceae(38 个,12.22%)、伞菌科Agaricaceae(21 个,6.75%)、网褶菌科Paxillaceae(19 个,6.11%)、白蘑科Tricholomataceae(14 个,4.50%)、类脐菇科Omphalotaceae(11 个,3.54%)、侧耳科Pleurotaceae(10 个,3.22%)、鹅膏菌科Amanitaceae(10个,3.22%),占总数的69.46%,这些科种类相对丰富,是册亨县和望谟县的关键类群。以种数大于等于5 的属为优势属,经过统计优势属有18 个(图3),分别为乳菇属(20 个,6.90%)、网褶菌属(19 个,6.55%)、粉孢牛肝菌属(16 个,5.52%)、红菇属(16 个,5.52%)、蘑菇属(15 个,5.17%)、灵芝属(14 个,4.83%)、蜡蘑属(13 个,4.48%)、裸脚伞属(13 个,4.48%)、小孔菌属(11 个,3.79%)、鹅膏菌属(10 个,3.45%)、多孔菌属(7 个,2.41%)、绿菌属(7 个,2.41%)、栓菌属(6 个,2.07%)、丝盖伞属(6 个,2.07%)、马勃菌属(6 个,2.07%)、脆柄菇属(5个,1.72%)、香菇属(5 个,1.72%)、斜盖伞属(5 个,1.72%),占总数的66.88%,这些属资源较为丰富,且开发和利用价值也较高。
图2 册亨县和望谟大型真菌优势科(含10 种及以上的科)统计
图3 册亨县和望谟县大型真菌优势属(含5 种以上的属)统计
2.4 册亨县和望谟县大型真菌与植被营养需求分析
由图4 可知,在册亨县和望谟县采集到的353个大型真菌中,大型真菌资源较为丰富的林型有茶树林(31 个,占8.78%)、青冈林(67 个,占18.98%)、针阔混交林(156 个,占44.19%)、杉木林(68 个,占19.26%)、竹林(2 个,占0.57%)、板栗树林(3 个,占0.85%)以及灌丛草地(26 个,占7.37%)。由图5 可知,在此片区采集的353 个大型真菌资源中,主要野生菌为土生菌(206 个,占58.36%)、木生菌(98个,占27.76%)和外生菌根菌(49 个,占13.88%)。
图4 册亨县和望谟县不同植被林下大型真菌种数量
图5 大型真菌生长类型统计
2.5 册亨县和望谟县大型真菌可食用和药用分析
采集到的大型真菌资源中,包含食用菌、毒菌、食药用菌以及食药不明的真菌。常见的食用菌有甜蘑菇()、蘑菇(sp.)、圈托鹅膏菌()、牛肝菌()、网柄牛肝菌()、栗色锁瑚菌()、灰锁瑚菌()、多疣波边革菌()、栗色褐孔菌()、铅色短孢牛肝菌()、血红园圃牛肝菌()、卵孢长根菇()、杏仁形长根菇(sp.)、烟草色纤孔菌()、红蜡蘑()、墨水蜡蘑()、条柄蜡蘑()、纤细乳菇()、温泉乳菇()、短囊体乳菇()、杨树乳菇()、思茅乳菇()、多汁乳菇()、粉绿多汁乳菇()、淡黄多汁乳菇()、乳菇(sp.)、皱盖疣柄牛肝()、香菇()、翘鳞韧伞()、绒毛香菇()、碘味地红菇(sp.)、杯伞状大金钱菌()、卷边网褶菌()、刺孢暗锁瑚菌()、虎奶菇()、橘红光柄菇()、矮光柄菇()、黑边光柄菇()、漏斗柄杯菌()、白黄小脆柄菇()、微小脆柄菇()、大红盖菇()、蓝黄红菇/花盖菇()、可爱红菇()、红菇属乳菇()、拟蓖形红菇()、大红菇()、拟菱红菇(sp.)、多变蓝黄红菇()、光亮红菇()、小红白毛杯菌()、松塔牛肝菌()、琉珀乳牛肝菌()等53 种,占总数的15.01%(图6)。
图6 册亨县和望谟县野生大型真菌可利用资源的统计
药(食)用菌主要集中在马勃科、香蘑科、层孔菌科和鬼伞科。常见的药用菌有紫蜡蘑()、盏芝小孔菌()、浅囊状栓菌()、血红栓菌()、变色栓菌(云芝)()、橙黄鹅膏()、假芝()、黑管菌()、头状秃马勃()、树舌灵芝()、赤灵芝()、四川灵芝()、长柄梨形马勃()、梨形马勃()、紫褐黑孔菌()、豆马勃()、光硬皮马勃()、硬 皮 马 勃()、涂擦球盖菇()等19种,占总数的5.38%。
毒菌主要集中在丝盖伞科、环柄菇科和杯伞科。有欧氏鹅膏()、淡玫瑰红鹅膏()、角鳞灰鹅膏()、湿果伞()、热带紫褐裸伞()、金黄裸柄伞()、梅内胡裸脚伞()、多纹裸脚伞()、蓝亚齿菌()、具纹丝盖伞()、大脚丝盖伞()、毛头乳菇()、假褐鳞环柄菇()、剧毒环柄菇()、桔盖白环蘑()、球囊小蘑菇()、禾谷镰刀菌()、紧缩花褶伞/空柄丝盖伞()、白绒网褶菌(sp.)、近紫歪盘菌()、榆射脉菌()、黄环罗鳞伞(sp.)、印度碗状红菇()、黄菇()、扁韧革菌()等25 种,占总数的7.08%。其余采集的256 种标本食药用不明,占总数的72.53%。
3 讨论与结论
大型真菌是森林生态系统的重要组成部分,可分解和利用森林生态系统中枯枝落叶等重要资源,是维护森林生态系统和提高森林生产力的重要组成成分。笔者选取野生菌资源丰富的册亨县和望谟县为调查区域,有针对性地对贵州省黔西南州册亨县和望谟县进行大型真菌普查,一共采集到标本353 个。经过大型真菌调查分析,借助形态学和分子生物学的方法,成功鉴定了311 个标本,隶属48科,74 属,134 种。其中,多孔菌科、红菇科、牛肝菌科等为优势科,这与陈阿敏等调查的贵州省遵义市绥阳县优势科以及杨慧等调查的贵州省铜仁市梵净山优势科的结果一致。乳菇属、网褶菌属、粉孢牛肝菌属、红菇属等为优势属。其中,乳菇属、红菇属在册亨县和望谟县是优势属,与邓春英等在铜仁市思南县调查的优势属结果一致;通过调研和查阅相关文献,发现食用菌有53 种,食药用菌有19 种,当地常见的毒菌有25 种;食药不明的有256 种。
前人研究发现,大型真菌在各种植被类型和海拔梯度都有分布,以冷杉为主的针叶林、海拔梯度在2000~2600 m 时大型真菌分布多;海拔在2600 m以上,则陆续出现灌丛群落和高山草甸,随着海拔升高,强光照、降水量减少、土壤腐殖质减少等原因,大型真菌物种数持续降低;在海拔3000 m 左右,灌丛群落密集,土壤含水量及腐殖质含量有少量提升,大型真菌物种数有小幅度提高;海拔超过3300 m 时,多是高山草甸及雪原,该区间温度过低、土壤贫瘠、积雪等不利因素较多,大型真菌物种稀少。此次资源调查针对海拔345~1634 m,海拔偏低、气候适宜、植被丰富,适宜大型真菌的生长和发育,调查和鉴定分析结果对贵州省大型真菌的分布情况、资源数据等资料进行了补充。
册亨县和望谟县是亚热带温暖季风气候区,雨热同季,在夏季和秋季给大型真菌的生长发育提供了适宜的环境条件,使得该片区的大型真菌资源丰富,提高了大型真菌的物种多样性。经过调查发现,人为环境破坏少的地方大型真菌资源较为丰富,在公路边的丛林和人为影响因素较大的地方,大型真菌资源和丰富度都比纯天然森林要少。后天生态环境的破坏给大型真菌的生存、生长和发育带来极大挑战,环境和资源的保护日趋重要。册亨县和望谟县因其适宜的环境和生态特点,拥有较高的生物多样性,通过笔者的调查研究,在一定程度上揭示了这两个县的大型真菌优势科、属以及大型真菌食药用情况,为地方野生林下资源的挖掘和利用奠定了理论基础。本次调查和分析尽管已较为系统,但仍可能没有百分百的覆盖、食药用菌的种类认定不够完善和全面,是否可食药用也还需进一步的研究和验证。综上所述,笔者对大型真菌的物种鉴定、频度分析、优势科属分析、物种组成鉴定等信息为当地大型真菌资源的评估和保护及有效地开发与利用奠定了理论基础。