方艺伟，王文兵，何明霞，许欣景，高 锋，杨天伟，刘 静，

曹 旸，王 云，张春霞*

(云南省热带作物科学研究所，云南省景洪市 666100)

暗褐网柄牛肝菌Phlebopusportentosus(Berk. & Broome)Boedijn，隶属于牛肝菌目Boletales小牛肝菌科Boletinellaceae，国内主要分布于云南泛热带地区和四川攀枝花等地，国外分布于泰国和斯里兰卡等(Sanmeeetal.，2003；杨祝良和臧穆，2003；臧穆，2006；Jietal.，2011)。该菌是云南南部及泰国东北部最受群众喜爱的名贵食用菌之一(Lumyongetal.，2007；Jietal.，2011)。为了能人工栽培该菌，云南省热带作物科学研究所对它的生态和生物学特性进行了多年的探索研究(何明霞等，2009；张春霞等，2012)。多数情况下，该菌生长在植物附近，而且它和这些植物的营养关系可能是通过一种特殊的虫瘿维系着。这种虫瘿生长在植物根上，和一般的植物虫瘿不同，它的腔体是由该菌的菌丝组成的，这种特殊的虫瘿被命名为“菌腔虫瘿”(张春霞等，2015)。

与牛肝菌相关的菌腔虫瘿的首次报道，是一种网柄牛肝菌Phlebopustropicus和康氏粉蚧Pseudococcuscomstocki(Kuw.)在柑橘根部形成的虫瘿结构(葡萄牙语称为“criptas”)，这种虫瘿对巴西的柑橘种植造成灭顶之灾(Gonçalvesetal.，1940)。半个世纪后，Brundrett和Kendrick(1987)发现在北美白蜡树Fraxinusspp.的根上，迷孔牛肝菌Boletinellusmerulioides(Schweinitz)Murrill和洋白蜡卷叶绵蚜Prociphilus(Meliarhizophagus)fraxinifolii(Riley)形成菌腔虫瘿结构。最近，在泰国发现暗褐网柄牛肝菌与白粉蚧属的扳氏簇粉蚧ParaputobanzigeriWilliams在龙眼DimocarpuslonganLour.树根上也形成菌腔虫瘿结构(Lumyongetal.，2007；Kumlaetal.，2016)，但更深入的研究还未见报道。

通过对菌腔虫瘿的长期观察，发现菌腔虫瘿是暗褐网柄牛肝菌营养机制的关键环节。菌腔虫瘿为介壳虫提供了安全舒适的生存环境，每个腔室内有一或数个介壳虫生活；反过来，介壳虫分泌的大量蜜露(介壳虫的排泄物含有大量的糖和蛋白质等物质)，为该菌提供了生长所必须的营养，菌虫二者形成一种共生关系，菌腔虫瘿又寄生在植物根系上，所以通过菌腔虫瘿，菌-虫-植物形成了一种三位一体的复杂的营养关系(Zhangetal.，2015；张春霞等，2015)。

为了解这种营养关系，本研究先后在云南、四川和广西3省暗褐网柄牛肝菌产区的16个地点，针对菌腔虫瘿的形态、寄生部位、寄主植物与相关介壳虫种类进行了调查。调查结果将为暗褐网柄牛肝菌的仿生栽培奠定科学基础。

1 材料与方法

1.1 野外生态学调查

从2015年开始，本研究在暗褐网柄牛肝菌的产区的16个地点(云南、四川和广西)(表1)进行了大量的野外生态学调查。调查内容包括植被类型、海拔、坡向、坡度等。记录寄主植物的种类、采集寄主植物样品、观察寄主植物的根部有无菌腔虫瘿及感染状况。采集已被感染的寄主植物样品，带回观察有无介壳虫共生，观察不同寄主植物上介壳虫种群的异同，记录介壳虫是否可以单独寄居以及寄生部位等。

1.2 植物样品的采集鉴定

在调查中发现有暗褐网柄牛肝菌出菇，在出菇点及周边用小锄头小心地刨开表土，找到与牛肝菌菌丝相连的植物根系，观察是否有菌腔虫瘿出现，如果有，对寄主植物和菌腔虫瘿拍照，将有菌腔虫瘿的寄主根系用枝剪剪下带回实验室，寄主植物不能准确鉴定的，送往中国科学院热带植物园进行鉴定。

1.3 菌腔虫瘿样品观察

将从野外采集的菌腔虫瘿在解剖镜(LEICA M125)下观察并拍照，记录菌腔虫瘿的颜色、大小、形态和特征等信息，用解剖刀和解剖针剖开虫瘿，观察其内部结构特征及介壳虫的生存状态。

1.4 介壳虫样品种类鉴定

用2#排笔将菌腔虫瘿中的介壳虫用75%酒精保存，制成玻片标本，进行形态学鉴定，对不能确定到种的介壳虫，送往北京林业大学武三安老师做进一步鉴定。

2 结果与分析

2.1 根部着生菌腔虫瘿的寄主植物

调查研究发现，根部着生菌腔虫瘿的寄主植物有31种，隶属于16科28属(表2)。菊科(5种，16.12%)、蔷薇科(4种，12.90%)、苏木科(3种，9.68%)、含羞草科(3种，9.68%)的寄主植物相对于其他科的寄主植物较多。其中草本植物(13种，41.93%)和乔木(15种，48.39%)在寄主植物中最多，总的占寄主植物比例90.32%，藤本植物作为寄主植物目前还没有发现。在这些寄主植物中不乏经济作物，如柚子、枇杷、桃和菠萝蜜等(图1，图2)，凤凰木和蟛蜞菊是尤其适合菌腔虫瘿寄生(图3，图4)。

表1 暗褐网柄牛肝菌菌腔虫瘿的分布

2.2 寄主-蚧虫-菌腔虫瘿三者的关系

在这16个地点，与暗褐网柄牛肝菌形成菌腔虫瘿的介壳虫种类有12种，10种隶属粉蚧科Pseudococcidae绵蚧科Monophlebidae、蚧科Coccidae各1种。与暗褐网柄牛肝菌形成菌腔虫瘿的介壳虫种类因植物种类和地点不同而异。同一种介壳虫可以和多种寄主植物形成菌腔虫瘿，如伴毛地粉蚧GeococcussatellitumWilliams可以和菠萝蜜、凤凰木、蟛蜞菊、蔓花生和小蓬草等5种植物形成菌腔虫瘿(张春霞等，2015)。同一寄主植物也可以和多种介壳虫形成菌腔虫瘿，如凤凰木根部菌腔虫瘿中有伴毛地粉蚧和核桃皑粉蚧Crisiococcusmatsumotoi(Shiraiwa)(表3)。调查的16个地点中有5个点都有蟛蜞菊出现，出现频率大约占31.25%；凤凰木、柚子树、枇杷树分别有3个点都出现，出现频率均为18.75%。菌腔虫瘿的形状除了在地桃花根上是椭圆形和球形，虫室为单室，其他寄主上都是囊状、球形、椭圆形，其主要原因是蚧虫数量较少。在调查中没有观察到核桃皑粉蚧在异型莎草的根部单独寄生，还有Dysmicoccussp.没有在牛筋草根部单独寄生的情况，其余的介壳虫都能在寄主植物根部单独寄生。这些介壳虫只有柑橘棘粉蚧Pseudococcuscryptus(Hempel)1种在柚子树上的枝干和叶片上寄生，占介壳虫种类的8.33%，其余的11种都在根部寄生。不同介壳虫在不同寄主上形成菌腔虫瘿的寄生位置不同，有的即使在同一寄主上也不相同，例如新菠萝灰粉蚧在凤凰木根上的寄生位置主要分布在主根和侧根上，但是伴毛地粉蚧只在凤凰木侧根上有分布(表3)。

图1 柚子树Fig.1 Citrus maxima (Burm.) Merr.

图2 枇杷树Fig.2 Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.

图3 凤凰木Fig.3 Delonix regia (Boj.) Raf.

图4 蟛蜞菊Fig.4 Wedelia chinensis (Osbeck.) Merr.

表2 根部着生菌腔虫瘿的寄主植物

续表2 Continued table 2

科Family属Genus种Species生物学特性Biological characteristics豆科 Leguminosae雨树属Samanea雨树Samanea saman (Jacq.) Merr.乔木Arbor含羞草科Mimosaceae银合欢属Leucaena含羞草属Mimosa银合欢Leucaena glauca (L.) Benth.灌木Shrub无刺含羞草Mimosa invisa Mart. ex Colla var. inermis Adelb.亚灌木状草本Suffrutex shape herb含羞草Mimosa pudica Linn.多年生草本Perennial herb桑科Moraceae菠萝蜜属Artocarpus菠萝蜜Artocarpus heterophyllus Lam.乔木Arbor榕属Ficus小叶榕Ficus microcarpa var. pusillifolia J.C. Liao乔木Arbor桃金娘科Myrtaceae蒲桃属Syzygium乌墨Syzygium cumini (L.) Skeels乔木Arbor蝶形花科Papilionaceae落花生属Arachis蔓花生Arachis duranensis Krap.et Greg多年生草本Perennial herb禾本科Poaceae钩毛草属Pseudechinolaena钩毛草Pseudechinolaena polystachya (Kunth) Stapf一年生草本Annual herb穇属Eleusine牛筋草Eleusine indica (L.) Gaertn.一年生草本Annual herb蔷薇科Rosaceae桃属Amygdalus桃Amygdalus persica L.乔木Arbor枇杷属Eriobotrya枇杷Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.小乔木Subarbor李属Prunus李Prunus salicina Lindl.乔木Arbor梨属Pyrus川梨Pyrus pashia Buch-Ham.ex D.Don乔木Arbor茜草科Rubiaceae咖啡属Coffea小粒咖啡Coffea arabica L.小乔木或大灌木Subarbor or large shrub玉叶金花属Mussaenda粉叶金花Mussaenda hybrida cv.Alicia灌木Shrub芸香科Rutaceae柑橘属Citrus柚子Citrus maxima (Burm.) Merr.乔木Arbor橘子Citrus reticulata Blanco小乔木Subarbor木犀科Oleaceae木犀属Osmanthus木犀Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.乔木或灌木Arbor or shrub棕榈科Palmae槟榔属Areca槟榔Areca catechu L.乔木Arbor锦葵科Malvaceae梵天花属Urena地桃花Urena lobata Linn.亚灌木状草本Suffrutex shape herb

表3 寄主-蚧虫-菌腔虫瘿三者的关系

续表3 Continued table 3

蚧虫种类Species ofscale insect科、属Family,Genus种群编号Populationcode寄主植物Host plant虫瘿形态Shape of fungus-insect gall介壳虫是否单独寄生Whether the Proportion insects are individually parasitic or not介壳虫寄生部位Site of the parasitic host of the scale insect致瘿部位Site caused fungus-insect gall虫瘿虫室Chamber of fungus-insect gall菌腔虫瘿在根部寄生位置Site of root system of fungus-insect gallDrosicha sp.绵蚧科Monophlebidae履绵蚧属Drosicha23蟛蜞菊W. bilobata囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Single chamber毛状根、根基部、须根Hairy root, basal stem, fibrous rootParaputo sp.粉蚧科Pseudococcidae白粉蚧属Paraputo4地桃花U.lobata球形、椭圆形 Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root单室Single chamber主根Main root柑橘棘粉蚧Pseudococcus cryp-tus(Hempel)粉蚧科Pseudococcidae粉蚧属Pseudococcus5棠梨树P. pashia囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室 Multi-chamber, Single chamber主根、侧根Main root, lateral root1012柚子C.maxima囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部、叶片、茎Root, Leaf, Branch根部 Root多室、单室Multi-chamber, Single chamber侧根lateral root主根、侧根Main root, lateral rootParaputo sp.粉蚧科Pseudococcidae白粉蚧属Paraputo7枇杷树E. japonica囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber主根、侧根Main root, lateral rootDysmicoccus sp.粉蚧科Pseudococcidae洁粉蚧属Dysmicoccus9柚子树C.maxima囊状、球形、椭圆形 Cystic,Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber主根、侧根Main root, lateral root牛筋草E.indica囊状、球形、椭圆形Cystic, Sphericity, Oval无No根部 Root根部 Root多室Multi-chamber须根Fibrous root

续表3 Continued table 3

蚧虫种类Species ofscale insect科、属Family,Genus种群编号Populationcode寄主植物Host plant虫瘿形态Shape of fungus-insect gall介壳虫是否单独寄生Whether the Proportion insects are individually parasitic or not介壳虫寄生部位Site of the parasitic host of the scale insect致瘿部位Site caused fungus-insect gall虫瘿虫室Chamber of fungus-insect gall菌腔虫瘿在根部寄生位置Site of root system of fungus-insect gall扳氏簇粉蚧Paraputo banzigeriWilliams粉蚧科Pseudococcidae白粉蚧属Paraputo11凤凰木D.regia囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber主根、侧根Main root, lateral root印度蚁粉蚧Formicococcus ro-bustus (Ezzat & McConnell)粉蚧科Pseudococcidae白粉蚧属Paraputo11凤凰木D. regia囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber主根、侧根Main root, lateral rootDysmicoccus sp.粉蚧科Pseudococcidae洁粉蚧属Dysmicoccus14桂花O.fragrans球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber侧根、须根Main root, lateral root槟榔树 A.catechu球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber侧根、须根Main root, lateral root蚧科Coccidae蚧科Coccidae1516枇杷E.japonica囊状、球形、椭圆形 Cystic, Sphericity, Oval有 Yes根部 Root根部 Root多室、单室Multi-chamber, Sin-gle chamber主根、侧根Main root, lateral root

2.3 菌腔虫瘿的形态

当菌腔虫瘿初始形成，如腔内介壳虫数量较少的时候，虫瘿一般为单室，形状为球形和椭圆形(图5和图6)。随着介壳虫的繁衍，当腔内介壳虫较多的时候菌腔虫瘿为多室，形状为密集的念珠球形或者不规则的囊状(图7和图8)。菌腔虫瘿的颜色与暗褐网柄牛肝菌的颜色相近为黄褐色，菌丝组织致密，当菌腔老化后变成黑褐色，菌丝组织疏松，颜色变黑。每数个菌腔顶部有类似烟囱似的通气孔，通气孔可以作为介壳虫1～2龄若虫和雄虫的出入口(图9)，还有部分蚂蚁也会从通气孔进出。大部分情况下一个菌腔中只有一种介壳虫，但少量也有两种及以上的介壳虫存在，这种同一菌腔中的不同种介壳虫之间是互助还是竞争或其他关系还需进一步研究(图10)。形成菌腔虫瘿的介壳虫有不同的习性，例如伴毛地粉蚧虽然也寄生在木本植物如在雨树和凤凰木等根上，但是主要偏好于寄生在草本植物根上，例如菊科的蟛蜞菊、藿香蓟和小蓬草等。

图5 球形和椭圆形Fig.5 Sphericity and oval

图6 椭圆形Fig.6 Oval

图7 念珠球形Fig.7 Bead

图8 囊状Fig.8 Cystic

图9 若虫出入通气孔 Fig.9 Nymphs through ventilation holes

图10 同一菌腔中两种介壳虫 Fig.10 Two species of insect scales in the single chamber

3 结论与讨论

菌腔虫瘿是暗褐网柄牛肝菌-介壳虫-植物三者相互作用的产物，与之最为相似的是担子菌亚门中的隔担子科Septobsidium 或隔担子属Septobasidiaceae真菌和盾蚧科Diaspidiae的介壳虫有一种推测的利他共生关系，介壳虫为真菌提供营养，真菌构建的菌斑及虫室结构可帮助介壳虫免于不利环境，介壳虫依附在树皮上，通过口器从树皮中吸收营养，危害树干、枝条或叶片，在植物的枝干上引起膏药病，造成植株死亡(何帆和刘杏忠，2011；陈素真，2013)。黄邦侃等(1986)在福建莆田县的萩芦镇发现枇杷蚁粉蚧Formicococcuseriobotryae与一种隔担子菌Septobasidiumsp.共生，乳黄至灰白色的菌丝层把介壳虫包裹在里面，形成“根瘤”(类似菌腔虫瘿的结构)，枇杷蚁粉蚧吸食植株根部，造成树势衰弱，果实减产，后期造成死亡。隔担子菌属的有些真菌能够将部分孢子附着于介壳虫体表，通过介壳虫传播(蒋先芝等，2009)。本研究没有发现孢子附着于介壳虫活虫体表，也没有发现暗褐网柄牛肝菌丝菌有侵入粉蚧活虫虫体内的现象。

Gonçalves等(1940)报道过P.tropicus和康氏粉蚧在柑橘根部形成的一种虫瘿，这种虫瘿与暗褐网柄牛肝菌菌腔虫瘿类似，它是当地柑橘的一种毁灭性的病害，该虫瘿也可以在柑橘枝叶上形成虫瘿，并有一种蚂蚁参与在这种营养关系中。暗褐网柄牛肝菌与扳氏簇粉蚧在龙眼树根上也形成类似菌腔虫瘿结构，造成龙眼顶梢枯萎现象(Lumyongetal.，2007；Kumlaetal.，2016)，该粉蚧在凤凰木根上的菌腔虫瘿中也有发现(张春霞等，2015)，粉蚧数量过多会引起凤凰木的的枯黄，这种共生关系对植物不利，但对暗褐网柄牛肝菌和粉蚧是有利的。

在本研究过程中，在植物根部形成菌腔虫瘿最多的介壳虫是伴毛地粉蚧、核桃皑粉蚧、柑橘棘粉蚧、履绵蚧、新菠萝灰粉蚧。这些介壳虫中，荒粉蚧属的伴毛地粉蚧主要生活在土壤里危害植物根部，草履蚧主要是聚集枝条芽基部取食汁液，部分种类也在根部危害(高存劳等，2002)，其他如核桃皑粉蚧、柑橘棘粉蚧、新菠萝灰粉蚧等介壳虫危害的部位都集中于植物的茎部和叶片(Parketal.，1992；Kimetal.，2000；Zhangetal.，2008)，在植物根部危害的情况较少。因此本研究认为介壳虫有了菌腔虫瘿的庇护，有利于躲避天敌，同时菌腔虫瘿内的温湿度也可能更利于介壳虫的生长，从而提高了寄生的能力和扩展了寄主植物广度。一般造瘿昆虫大部分都具有专一性，一种昆虫只在某一种特定的植物或者亲缘关系相近的植物上形成虫瘿，和植物具有协同进化现象(邵淑霞等，2012)，相对于能与暗褐网柄牛肝菌形成菌腔虫瘿的植物比较，发现介壳虫与植物之间并没有专一性，与暗褐网柄牛肝菌形成菌腔虫瘿的介壳虫种类目前有12种，根部着生菌腔虫瘿的寄主植物有16个科的28个属的31种之多。同一植物可以和多种介壳虫形成菌腔虫瘿，同一介壳虫也可以和不同植物形成菌腔虫瘿。在没有菌腔虫瘿形成的条件下，介壳虫也能寄生在植物的茎叶、根部位。