石建森，郭明慧，陈淑霞

（山西省农业科学院食用菌研究所，山西太原030031）

羊肚菌（Morchella spp.）是一种珍贵的食用菌，隶属于子囊菌亚门（Ascomycota）盘菌纲（Discomycetes）盘菌目（Pezizales）羊肚菌科（Morchellaceae）。目前已在我国四川、湖北、山西等地开始大规模的人工种植，发展比较迅速。但是由于在羊肚菌方面的理论研究尚不够深入，许多东西还不甚清楚，就在很大程度上限制了羊肚菌种植的工艺与水平，产量极不稳定。

羊肚菌的分生孢子产生是羊肚菌栽培中一个特殊阶段，有人已经把分生孢子的数量与产量联系起来，认为原基的形成数量与分生孢子的多少形成相关，没有分生孢子就形不成原基[1-3]。但是有大量的试验证实，直接从栽培土壤表面收集的分生孢子，在纯培养或混合培养的条件下，不能萌发产生新的菌丝，推测分生孢子是羊肚菌真正的休眠体[4]。对于羊肚菌子实体的形成有人提出了不同的看法，认为羊肚菌子实体是由菌核发展而来的[5-7]，并详细描述了由菌核到子实体形成的4个阶段。VOLK等[8]在前者基础上提出了完整的羊肚菌生活史，在这个假设的生活史中，菌核在子实体形成中的作用占据了主导位置。

本研究对尖顶羊肚菌（M.conica）菌丝、分生孢子及原基进行了详细的显微观察，着重分析探讨了分生孢子在原基的形成过程中所起的作用，对羊肚菌生活史提出了新的见解，使人们对羊肚菌生活史有一个更加科学的认识。

1 材料和方法

1.1 材料

供试栽培菌株尖顶羊肚菌8号来自山西省农业科学院食用菌研究所菌种保藏室。

1.2 栽培试验

羊肚菌栽培试验在山西省农业科学院东阳试验示范基地12号大棚进行。2017年12月20日播种，3 d后菌丝开始萌发，6 d后大量气生菌丝形成，13 d后土壤表面产生大量分生孢子，特别是畦边排水渠两侧见成片分生孢子聚集。2018年3月14日开始出菇，有大量原基产生。

1.3 显微观察

在各个阶段分别取样。菌丝取于畦上土壤表面，原基取于水渠边分生孢子聚集区域，并在山西省农业科学院食用菌研究所实验室进行光学显微镜观察与拍照。

2 结果与分析

2.1 气生菌丝的显微观察

羊肚菌播种后3 d就会萌发，在土壤中形成大量的菌丝，这些菌丝有一部分在土壤表面形成气生菌丝，气生菌丝在10～15 d就在土壤表面形成大量的分生孢子（图1）。还有一部分菌丝深入土壤中形成基内菌丝。

气生菌丝根部粗，大部分处于40～70 μm，透明状，偶有分枝、融合少，看不清菌丝细胞分隔与核相，也有少量很细的菌丝。气生菌丝前段菌丝变细，分叉增多，菌丝直径20～60 μm。去掉气生菌丝，紧贴土壤表面发现一扫帚状菌丝，主干最粗处600 μm，细处 240 μm，主干上分枝 60 μm。

2.2 基内菌丝的显微观察

在土壤中发现的基内菌丝与土壤表面的气生菌丝有明显的不同，不仅颜色深，呈淡黄色，而且韧性强，菌丝粗40～80 μm，这部分菌丝有大量的分叉与三角型联结（图2），笔者暂命名为活跃菌丝，推测其可能是羊肚菌菌丝分化出的不同于气生菌丝的另一种菌丝。

2.3 分生孢子的显微观察

气生菌丝前端分枝形成分生孢子梗，分枝菌丝20 μm左右，孢子梗更细，分生孢子轮生于孢子梗上，初期呈雪白色（图3）。分生孢子在浇出菇水后，在畦边排水渠边上大片聚集。

2.4 原基的显微观察

2.4.1 栽培试验的观察结果 原基在水渠边上分生孢子稠密区域大量发生，大小参差不齐，相差甚远，在同一个区域呈现有针尖大小的、有米粒大小的、有黄豆大小的，还有刚开始分化的与分化已完成的。原基呈肉质，小时透明，稍大时顶部呈灰黑色。原基中也有呈乳白色的，观察发现这种原基不能发育成子实体（图4）。

试验观察发现，在种植区畦边分生孢子越密集的区域原基发生的越多，分生孢子少的区域原基少，没有分生孢子的区域不产生原基；分生孢子被移植到别的地方或被水冲到远离种植区的地方，也不产生原基，这就表明了分生孢子与原基发生有密切的关系，而且只有分生孢子并不能形成子实体，这就暗示了原基的形成除了分生孢子还需要畦内土壤中另一种元素的共同作用。

2.4.2 原基的发生与活跃菌丝的关系 对原基进行显微观察发现，原基根部与活跃菌丝紧密相连，这种活跃菌丝粗约40 μm，有韧性，在近原基端呈微红色，距离越近颜色越深，菌丝内分隔清晰可见，常常呈叉状（图5）。与单个原基相连的活跃菌丝有的是1根，有的是2根，也有3根的，进入不同原基的活跃菌丝组成一个网络，这种菌丝来自于土壤里面另一种区别于气生菌丝的菌丝。还观察到活跃菌丝进入原基处有的形成一个明显的保护鞘。

原基根部有毛刷状透明的细菌丝，菌丝粗20～10 μm，似初生根毛。推测这些毛刷状菌丝是由活跃菌丝激发形成的，是以后形成庞大肉质假根的基础。

通过大量的对原基及活跃菌丝的观察，认为活跃菌丝在环境适宜的条件下与分生孢子发生了作用，促使分生孢子的膨大并与分生孢子相互作用才形成了原基，在这个过程中，分生孢子相当于卵子，活跃菌丝则担当了精子的角色。

2.5 羊肚菌生活史新模型

基于大量的显微观察分析及相关的试验，本研究提出一个新的羊肚菌生活史描述。羊肚菌生活史新模型（图6）的要点在于：（1）羊肚菌菌丝在土壤中萌发并分化出2种菌丝，其中，一种是气生菌丝，其在土壤表面形成单核的分生孢子[9-11]，另一种菌丝则是本研究所述的活跃菌丝。（2）由活跃菌丝作用于分生孢子，使分生孢子在适宜的环境下膨大分化成原基，分生孢子相当于卵子，活跃菌丝相当于精子。（3）在这个关于羊肚菌生活史的新模型中分生孢子占据重要的位置，与以前所沿用的以菌核为中心的羊肚菌生活史有本质的区别。

3 结论与讨论

关于羊肚菌分生孢子人们已经进行了大量的研究，CARRIS等[12]证实了斯莱德羊肚菌（M.cryptosph-aeria populina）白座焦孢（Diatrype stigma）的分生孢子不萌发。JACBOS等[13-14]对其细胞核进行染色分析，结果发现，它们的分生孢子均是单核状态，细胞核几乎完全充盈在镰刀型的无性孢子内，作者推测它们可能是扮演着不动精子的角色。国内学者刘伟等[9]对梯棱羊肚菌分生孢子的观察，也证明了分生孢子为单核，偶见2个或3～4个核，并且证明孢子内有核分裂行为，但是没有说明核分裂的具体时期。

本研究通过对羊肚菌原基的大量观察发现了一种活跃菌丝的存在，而且推测羊肚菌的分生孢子只有在与这种菌丝发生了相互作用后才能萌发形成原基。OWER[15]及CARRIS等[12]的试验证明至少4种羊肚菌的分生孢子单独培养均不能萌发，也从侧面支持了本试验的研究结果。

本研究提出的羊肚菌生活史新模型能够合理解释分生孢子单独培养不能萌发[12，16]，及分生孢子与子实体原基数量的相关性[1]等问题，但要搞清楚羊肚菌菌丝如何分化出活跃菌丝及活跃菌丝与分生孢子相互作用的详细过程，还有待于进一步更加深入的研究。