APP下载

色钉菇(Chroogomphus rutilus)形态学和ITS测序鉴定

2016-07-23田慧敏文静任芳

江苏农业科学 2016年5期
关键词:形态学

田慧敏++文静++任芳

摘要:利用子实体形态特征和rDNA-ITS测序分析相结合的方法,对采自内蒙古赤峰市赛罕乌拉自然保护区的1份色钉菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill]进行了鉴定,对其rDNA-ITS区段进行扩增,片段约为730 bp,并对其外形特征及显微特征进行了详细描述。

关键词:色钉菇;ITS测序;形态学;菌种鉴定

中图分类号: S646.901文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)05-0261-03

色钉菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill.],别称血红铆钉菇,俗称红蘑、松蘑等,属担子菌门牛肝菌目(Boletales)铆钉菇科(Gomphidiaceae)色钉菇属(Chroogomphus),首次由Jacob 于1774年描述为Agaricus rutilus,后Miller于1964年划入色钉菇属Chroogomphus[1]。该菌与松属的植物共生,最早发现于欧洲和北美,主要识别特点是菌盖近圆锥形,后平展中部凸起,边缘内卷,浅棠梨色至咖啡褐色、砖红色、红褐色,湿时黏,干有光泽。菌褶延生,稀,青黄色渐变紫褐色,不等长,菌柄与菌盖色相近且基部带黄色,上部有易消失的红褐色菌环,囊状体呈长棒状[2]。

研究表明,色钉菇含有多种氨基酸、蛋白质、维生素、多糖、萜类、内酯、香豆素、酚类、甾类等营养物质,具有广泛的药用活性[3],其多糖具有明显的抗肿瘤活性,尤其对肝癌的治疗具有辅助作用[4-7],在我国该菌广泛分布,是名贵的野生食用真菌和药用菌,深受人们的喜爱,但是其子实体受环境和地域的影响,颜色、大小会有一定的变化,而且该种与多种铆钉菇科真菌外形相似,如粘铆钉菇(Gomphidius glutinosus)、红铆钉菇(G. roseus)、亚红铆钉菇(G. subroseus)等,采食时容易混淆,市场上的干品经常会混有其他品种,因此仅靠形态识别会产生误差。国内外许多菌物学家利用ITS测序技术对其进行了鉴定并研究了演化地位[8-10]。本研究利用形态学和 rDNA-ITS 序列测序法相结合的方法对色钉菇(Chroogomphus rutilus)进行了分类鉴定并做了详细的描述。

1材料与方法

1.1供试标本

供试标本子实体于2013年8月17日采自内蒙古赤峰市赛罕乌拉自然保护区庆云山(43°12′ ~44°28′N,118°11′ ~120°05′E),樟子松地上散生。标本晾干后,编号(CFSZ10397、10390)、分类、鉴定,超低温冷冻后存放于赤峰学院菌物标本室(CFSZ)。

1.2形态鉴定

宏观观察使用体视显微镜,颜色的判断主要依据采集时拍摄的彩色照片,大小用游标卡尺测量新鲜子实体2~5个,菌盖、菌柄大小、颜色、形状、附属物等,菌褶颜色,变化,着生方式,菌肉颜色、味道、气味等项。显微观察通常4%~5%KOH作浮载剂。孢子、菌丝、囊状体、担子等的淀粉质反应是将材料置于Melzer氏试剂中来判断。

1.3ITS鉴定

1.3.1基因组DNA的提取及检测子实体干品菌盖部分(含菌褶)用液氮研磨,使用北京鼎国生物公司的真菌DNA提取试剂盒对提取的DNA进行纯化后,先用0.5%的琼脂糖凝胶电泳检测。

1.3.2rDNA-ITS区PCR扩增ITS-PCR的扩增体系为:PCR mix 25 μL,20 mol/L ITS1/ITS4引物各0.5 μL,模板DNA 2 μL,ddH2O 22 μL,反应总体积为50 μL。扩增反应在德国eppendorf公司的5331型PCR扩增仪上进行。扩增程序为:94 ℃ 3 min;95 ℃ 40 s,58 ℃ 40 s,72 ℃ 1 min,共34个循环;72 ℃ 5 min;4 ℃保存。ITS引物为ITS1和ITS4通用引物[11]。

1.3.3测序PCR产物经Takara胶回收试剂盒回收纯化后,委托上海生工生物科技有限公司完成。

1.3.4ITS序列比较和系统发育分析将已测得的ITS序列和从GenBank上获得的相似度90%以上的铆钉菇属和粘铆钉菇属18个ITS序列,用MEGA 6.06软件进行多重对位排比,并采用最大相似法(ML)构建系统发育树,系统树的每个分支的统计学显著性分析以Bootstrap方法进行检验,重复次数为1 000次。

2结果与分析

2.1形态学鉴定结果

根据样品10397子实体菌盖的颜色、形状、大小以及孢子、担子、囊状体等显微形态特征初步鉴定为色钉菇[Chroogomphus rutilus (Schaeff.) O.K. Mill.]。

子实体中等大小,菌盖直径2.5~9.0 cm,初期钟形或近圆锥形,后平展中部凸起,边缘内卷,有时平展,紫红色、葡萄酒红色、砖红色,表面很黏,光滑,表皮下淡紫红色;菌肉白色带红色,干后淡紫红色,近菌柄基部带黄色,无明显气味,菌褶延生,稀,幼时青黄色、锈色,后渐变为紫褐色、灰紫色或灰褐色,每2长菌褶间有1片不等长的短菌褶,小菌褶至菌盖边缘长出。菌柄长3~7.5 cm,粗1.0~2.5 cm,圆柱形且向下渐细,上部有黏液,色同菌盖,近基部黄色,表面不光滑,似有纤维状绒毛。实心,上部往往有紫褐色纤毛状菌环。孢子印橄榄色至黑褐色。

孢子大小为(12.2~20.6)μm×(4.5~7.2)μm,长椭圆形或梭形,淡棕色或黄棕色,中间有青黄色内含物,有小尖,有的具2~3个小油滴,淀粉质。担子大小为(50~70)μm×(8~10.2)μm,棒状,顶端渐膨大,无色,4个小梗。褶侧囊体大小为(110.6~187.2)μm×(13.2~18.8)μm,无色,圆柱状或棒状,基部渐细,薄壁。菌褶菌丝短柱状,无色直立,有隔膜,大小为(43.2~76.8)μm×(10.8~19.2)μm,未见锁状联合,Melzers试剂变蓝。菌盖表皮由排列紧密的菌丝组成,菌丝圆柱状,直立,顶端稍膨大,无色,薄壁,有隔膜,大小约(50~110.4)μm×(6.0~9.6)μm,菌柄表皮由杂乱的菌丝组成,菌丝圆柱状,无色,直径7.2~14.4 μm(图1)。

色钉菇(C .rutilu)与黏铆钉菇(Gomphidius glutinosus)、红铆钉菇(G.roseus)、亚红铆钉菇(G.subroseus)均生长于我国华北地区,外形相似,但是G. glutinosus为灰紫色,暗褐色,具黑色斑点,C .rutilus菌盖偏红色,与红铆钉菇(G. roseus)、亚红铆钉菇(G. subroseus)相比,C. rutilus菌盖偏紫色,有时具有黄色色调,而G. roseus和G. subroseus常常是粉红色或正红色[12-13],而且菌盖边缘往往有菌幕残留,4种真菌都常见于松林中,在我国华北地区均有分布,可作为食用菌,但采集食用前去除黏液和菌盖表皮为宜[14]。

2.2PCR扩增及ITS序列比对结果

对供试样品基因组DNA的18S rRNA、ITS1、5.8S rRNA和 ITS2进行扩增,结果显示ITS序列长约730 bp。将该菌ITS序列与NCBI的GenBank数据库进行Blast检索比对,共得到了18个与供试样品具有较高相似率的序列物种(表1)。

2.3系统发育分析

对ITS序列系统发育树分析结果表明,19个种聚为4大类,即美味牛肝菌(Boletus edulis)、Rhizopogon salebrosus、铆钉菇属(Gomphidius)和铆拟钉菇属(Chroogomphus),铆钉菇属(Gomphidius)和铆拟钉菇属(Chroogomphus)分别处于不同的分枝,样品10 397与C. rutilus聚为一类,处铆拟钉菇属(Chroogomphus)分枝上,支持率为95%(图2)。与C. orientirutilus亲缘关系较近,而与Gomphidius glutinosus、G. roseus、G. subroseus亲缘关系较远。

3讨论

ITS测序及系统发育树分析表明,色钉菇(C. rutilus)与东方色钉菇(C. orientirutilus)、紫色钉菇(C. purpurascens)、变色色钉菇(C. vinicolor)和易混色钉菇(C. confusus)亲缘关系较近,而与Gomphidius glutinosus、G. roseus、G. subroseus亲缘关系较远。但是C. orientirutilus菌盖亮红色、血红色,且囊状体具有块状结晶[15],而C. rutilus菌盖紫红、咖啡红色,囊状体壁光滑;C. purpurascens菌盖紫色或深紫色,菌柄橘黄色,而C. rutilus菌盖偏红色,具有紫色色调,菌柄色同菌盖,仅基部亮黄色;变色色钉菇(C. vinicolor)菌盖表面不黏,有时具细

小绒毛,且囊状体壁厚,最宽处可达5~7.5 μm[2,16-17],而C. rutilus菌盖湿时很黏,光滑,囊状体壁很薄;易混色钉菇(C. confusus)菌盖较小,为1~4cm,黄棕色、橘色具有红色色调,且囊状体具,结晶。而且东方色钉菇(C. orientirutilus)、变色色钉菇(C. vinicolor)、易混色钉菇(C. confusus)生长于在我国西南部,只有紫色钉菇(C. purpurascens)生于我国东北部,色钉菇(C. rutilus)全国都有分布。铆钉菇属(Gomphidius)和色钉菇属(Chroogomphus)同属于铆钉菇科(Gomphidiaceae),亲缘关系较近,外形特征极其相似,很难区分,二者主要的区别是钉菇属(Chroogomphus)菌肉往往黄色或橙色,菌丝组织在Melzers试剂中变蓝,而铆钉菇属(Gomphidius)主要的区别特征是菌褶幼时有菌幕,菌盖边缘往往有菌幕残留物,有时会脱落,组织非淀粉质[1,2,10],有时这些特征不太明显,给鉴定带来一定困难。ITS以其简便易操作、变异度丰富等特点,在真菌种及相似种的鉴定中起着很重要的作用,但由于该区片段有限,携带信息较少,在鉴定过程中存在一定的误区,将二者相结合,可使鉴定更加准确、全面。

参考文献:

[1]Miller O K. The gomphidiaceae,a monograph of the genera and species and their world distribution[D]. Michigan:University of Michigan,1963:1-136.

[2]Miller O J. Monograph of chroogomphus(Gomphidiaceae)[J]. Mycologia,1964,56(4):526-549.

[3]李华,卫敏,薛龙龙,等. 血红铆钉菇子实体中化学成分类型及多糖含量[J]. 食用菌学报,2011,18(4):67-68.

[4]张雪倩,孙红,王立安,等. 色钉菇粗多糖对小鼠DA能神经元MPTP损伤的保护作用[J]. 菌物学报,2011,30(1):77-84.

[5]李贞卓. 血红铆钉菇化学成分及其抗肿瘤活性的研究[D]. 长春:吉林农业大学,2014:1-63.

[6]唐超,王清吉,葛蔚,等. 血红铆钉菇多糖对小鼠S180肉瘤的抑制作用[J]. 安徽农业科学,2010,38(6):2966-2967.

[7]高婵娟. 血红铆钉菇多糖的制备及生物学活性分析[D]. 抚顺:辽宁石油化工大学,2012:1-84.

[8]王守现,刘宇,张英春,等. 基于RAPD和ITS分子标记对血红铆钉菇菌株的鉴别研究[J]. 食用菌学报,2013,20(3):10-14.

[9]Li Y C,Yang Z L,Tolgor B. Phylogenetic,biogeographic relationships of Chroogomphus species as inferred from molecular,morphological data[J]. Fungal Diversity 2009,38:85-104.

[10]Miller O K Jr. The gomphidiaceae revisited:a worldwide perspective[J]. Mycologia,2003,95:176-183.

[11]White T J,Bruns T,Lee S,et al. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics[M]//PCR Protocols:a guide to methods and applications. New York:Academic Press,1990:315-322.

[12]卯晓岚. 中国真菌[M]. 郑州:河南科学技术出版社,2000.

[13]邵力平,项存悌. 中国森林蘑菇[M]. 哈尔滨:东北林业大学出版社,1997:1-652.

[14]Zeitlmayr L. Wild mushrooms:an illustrated handbook[M]. Hertfordshire:Garden City Press,1976:93-94.

[15]李艳春. 中国广义粉孢牛肝菌属的分类及该属的系统学研究——兼论色钉菇属的分类及生物地理学[D]. 昆明:中国科学院昆明植物研究所,2009:1-87.

[16]Roody W C. Mushrooms of west virginia and the central appalachians[M]. Kentucky:University Press of Kentucky,2003:1-536.

[17]Kuo M. Chroogomphus vinicolor [EB/OL]. (2007-10-20) [2015-3-25]. http://www.mushroomexpert.com/chroogomphus_vinicolor.html.王爱波,李婕,时钟瑜,等. 不同处理对2个品种美国红枫种子萌发的影响[J]. 江苏农业科学,2016,44(5):264-267.

猜你喜欢

形态学
前交通动脉瘤形成和大脑前动脉分叉的几何形态学相关性研究
Budd-Chiari综合征肝尾状叶的形态学变化
基于多尺度形态学和Kalman滤波的基波分量提取
一种基于数学形态学的星点提取方法
医学微观形态学在教学改革中的应用分析
血细胞形态学观察对常见血液病诊断的意义分析
精细化教学管理模式应用于人体形态学教学的探索与实践
基于多级广义自适应形态学滤波的电力信号消噪
数学形态学滤波器在转子失衡识别中的应用
巨核细胞数量及形态学改变在四种类型MPN中的诊断价值