太白山地区蜜环菌种类 10页

Vol.27No.6841太白山地区蜜环菌种类赵俊1*秦国夫2戴玉成2王汉臣21国家林业局森林病虫害防治总站沈阳1100342中国科学院沈阳应用生态学研究所沈阳110015摘要：对太白山地区的蜜环菌进行了调查，共发现4个互交不育群：Armillariaborealis、CBSJ、CBSN和CBSF，均为四极性异宗配合。扩大了部分种类的分布范围，该地区可能为CBSJ种群的最北分布界线。基金项目：国家自然科学基金（No.30271085，30370008，30311130460）；国家科技基础条件平台林业微生物菌种资源标准化整理、整合及共享试点DKA21207资助项目*Correspondingauthor.E-mail:armillaria@163.com收稿日期：2008-01-03，接受日期：2008-02-26关键词：互交不育群，中国生物种J，分布界线ArmillariabiologicalspeciesfromTaibaiMountainZHAOJun1*QINGuo-Fu2DAIYu-Cheng2WANGHan-Chen21GeneralStationofForestPestControl,StateForestryAdministration,Shenyang110034,China2InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110015,ChinaAbstract:TheArmillariaspeciesmainlyfromTaibaiMountainwereinvestigated.Fourintersterilitygroupswerediscovered.TheyareArmillariaborealis,CBSJ,CBSNandCBSF,andallofthembelongtoquadripolarheterothallism.Theknowndistributionofsomespecieswasexpanded.TheTaibaiMountainmaybethenorthernmostdistributionboundaryforCBSJ.Keywords:intersterilitygroup,ChinesebiologicalspeciesJ,distributionboundary蜜环菌Armillaria(Fr.:Fr.)Staude在我国分布极其广泛，目前中国已经报到了15个种，6个为已知种类，9个为我国特有的种http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841（贺伟等1996；秦国夫等1999，2000；赵俊等2005，2008）。秦岭太白山地区地理位置独特，是我国南北气候、物种的分界线，物种资源十分丰富，具有独特的物种资源，南北气候带的物种并存，在物种的散布与进化过程中，起到纽带作用。目前，秦岭太白山地区的蜜环菌种类尚不清楚，为了深入了解该地区蜜环菌的种类与分布，2004年起对上述地区进行调查和标本采集与鉴定，现将结果报道如下。1材料与方法1.1标本采集共采集到50号标本，经野外拍照后，记录形态特征，组织分离，在无菌滤纸上制作孢子印，低温保存带回实验室进行单孢分离，子实体烘干后带回，保存在国家林业局森林病虫害防治总站，所有标本的信息见表1。表1采自陕西太白山的蜜环菌标本Table1ArmillariaspecimenscollectedinMt.Taibai,Shaanxi,China标本Samples日期Date地点Localities寄主Hosts采集人Collectors04017040807太白山自然保护区Mt.TaibaiBetulaalbo-sinensis戴玉成DaiYC04018040807太白山自然保护区Mt.TaibaiBetulaalbo-sinensis戴玉成DaiYC04019040807太白山自然保护区Mt.TaibaiBetulaalbo-sinensis戴玉成DaiYC05001050917太白山自然保护区2500mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05002050917太白山自然保护区2850mMt.TaibaiAbiesfargesii赵俊等ZhaoJetal.05003050917太白山自然保护区2850mMt.TaibaiAbiesfargesii赵俊等ZhaoJetal.05004050917太白山自然保护区2550mMt.TaibaiAbiesfargesii赵俊等ZhaoJetal.05005050917太白山自然保护区2250mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05006050917太白山自然保护区2250mMt.Taibaiunknown赵俊等ZhaoJetal.05007050917太白山自然保护区2250mMt.TaibaiBetulaplatyphylla赵俊等ZhaoJetal.05008050917太白山自然保护区2250mMt.TaibaiBetulaplatyphylla赵俊等ZhaoJetal.05009050917太白山自然保护区2250mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05010050917太白山自然保护区2250mMt.TaibaiTiliasp.赵俊等ZhaoJetal.05011050917太白山自然保护区1800mMt.Taibaiunknown赵俊等ZhaoJetal.05012050917太白山自然保护区1550mMt.TaibaiTiliasp.赵俊等ZhaoJetal.05013050917太白山自然保护区1550mMt.TaibaiPopulussp.赵俊等ZhaoJetal.05014050917太白山自然保护区1550mMt.Taibaiunknown赵俊等ZhaoJetal.05015050917太白山自然保护区1500mMt.TaibaiMagnolialiliflora赵俊等ZhaoJetal.05016050917太白山自然保护区1500mMt.TaibaiAcersp.赵俊等ZhaoJetal.05017050917太白山自然保护区1500mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05018050917太白山自然保护区2850mMt.TaibaiAbiesfargesii赵俊等ZhaoJetal.05019050917太白山自然保护区2850mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05020050918太白山红河谷自然保护区2500mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05021050918太白山红河谷自然保护区2500mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05022050918太白山红河谷自然保护区2500mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05023050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulaplatyphylla赵俊等ZhaoJetal.05024050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulasp.赵俊等ZhaoJetal.05025050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05026050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulasp.赵俊等ZhaoJetal.05027050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05028050918太白山红河谷自然保护区2000mMt.TaibaiBetulasp.赵俊等ZhaoJetal.05029050918太白山红河谷自然保护区1400mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05030050918太白山红河谷自然保护区800mMt.TaibaiTiliasp.赵俊等ZhaoJetal.05031050922太白山自然保护区2000mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05032050922太白山自然保护区2000mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.684105033050922太白山自然保护区2850mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.续表105034050922太白山自然保护区2850mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05035050922太白山自然保护区2800mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05036050922太白山自然保护区2650mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05037050922太白山自然保护区2600mMt.Taibaiunknown赵俊等ZhaoJetal.05038050922太白山自然保护区2400mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05039050922太白山自然保护区2200mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05040050922太白山自然保护区2100mMt.TaibaiTiliasp.赵俊等ZhaoJetal.05041050922太白山自然保护区1900mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05042050923太白山自然保护区1500mMt.Taibaibroadleaftree赵俊等ZhaoJetal.05043050923太白山自然保护区2000mMt.TaibaiTiliasp.赵俊等ZhaoJetal.05044050923太白山自然保护区2000mMt.TaibaiAcersp.赵俊等ZhaoJetal.05045050923太白山自然保护区2200mMt.TaibaiBetulaalbo-sinensis赵俊等ZhaoJetal.05046050923太白山自然保护区1700mMt.TaibaiQuercusaliena赵俊等ZhaoJetal.05047050923太白山自然保护区1200mMt.Taibaiunknown赵俊等ZhaoJetal.1.2单孢分离单孢分离方法按赵俊等（1999）进行，每号标本至少分离30个单孢菌株。菌株标号为标本号/分离顺序号，例如05001的第1个菌株标号为05001/1。选取12个生长好的菌株保存备用，菌种保存在国家林业局森林病虫害防治总站。1.3培养基水琼脂培养基：琼脂20g（DifcoLaboratories,Becton,Dickinson&Co.,Sparks,MD）、蒸馏水1L。麦芽粉培养基：麦芽粉20g（北京双旋微生物培养基制品厂生产）、琼脂17g（福建泉港化工厂生产）、蒸馏水1L。1.4用于对峙培养试验的已知种群菌株已知种或群菌株的信息参见赵俊等（2008）文献中列出的已知蜜环菌菌株和试验的蜜环菌标本信息表。1.5对峙培养实验采用麦芽粉培养基进行配对实验，接种时菌种相距3mm左右，22℃-23℃温度下培养3-4周检查结果。1.6亲和性判断标准判断方法及结果符号代码含义参见赵俊等（2008）文献中列出的对峙培养试验的反应类型信息表。2结果与分析2.1极性判断单孢分离采用2%水琼脂培养基，分离菌株生长2周之后，所有单孢菌株均呈现出白色棉毛状气生菌落形态特征。根据标本的分布特点确定04017、04018、04019、05001、05004、05011、05016、05017、05018、05021、05047等11个标本，采用2%麦芽粉培养基进行极性测定，结果均表现为典型的四极性异宗配合。http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.68412.2互交不育群测定极性判断所知，所有菌株均属于异宗配合种类。每标本号选4个菌株，有交配型的选用不同的交配型，采用2%麦芽粉培养基进行试验。2.2.1太白山景区的互交不育群：首先选取05年采的地点和形态差异较大的5个具有交配型的重点标本号的菌株，进行第一阶段的循环对峙培养试验。结果05001、05004、05032之间，100%呈现亲和性反应，明显为相同的群，且互为复等位基因；05011、05047分别为独立一个群，见表2。第二阶段选取其余的菌株与测出的3个群进行对峙培养试验，结果04017-04018、05001-05010、05012-05015、05018、05031-05046为1个群，04016、04019、05011为1个群，05047为1个群，05016、05017不属于任何1个群。第三阶段选取05016、05017的4种不同交配型的菌株进行对峙培养试验，结果为同1个群。太白山景区存在4个互交不育群，以05001为代表的T1群，以05011为代表的T2群，以05017为代表的T3群，以05047为代表的T4群。表2太白山风景区的互交不育群测试Table2DeterminationofintersterilitygroupofArmillariainMt.Taibaiscenicspot菌株05017/05016/05032/05004/05001/05011/Isolates123412342381012613220232448111305001/2÷÷÷÷÷÷÷÷++++++++20÷÷÷÷÷÷÷÷++++++++23÷÷÷÷÷÷÷÷++++++++24÷÷÷÷÷÷÷÷++++++++05011/4–÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷–÷÷÷÷÷÷8–÷÷–÷÷÷÷÷÷÷÷––÷÷–÷÷÷11–÷÷÷÷÷÷÷–÷–÷÷–÷÷÷÷÷÷13–÷÷÷÷÷÷÷––––÷–÷÷÷÷÷÷05047/3÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷–÷÷÷÷÷÷÷6÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷7÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷–––––÷–÷÷÷÷8÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷–÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷2.2.2红河谷景区的互交不育群：红河谷景区共采到11号标本，选用05021、05026、05029和05030测试互交不育群，结果05026和05029属于同一个群，100%互交可育，为复等位基因，05021、05030各自为独立的群，3个群之间100%互交不育，见表3。其余的7个标本号的菌株与测出的3个群测试，结果05020-05022为1个群，05023-05029为1个群，05030单独为1个群。红河谷景区存在3个互交不育群，即以05021为代表的H1群，以05026为代表的H2群，和以05030为代表的H3群。2.2.3太白山地区的互交不育群：从红河谷景区的3个群和太白山景区的4个群中，每个群选取1个标本号的菌株为群的代表，进行对峙培养试验，测定它们之间的相互关系。结果http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841H1群与T2群相同，H2群与T1群相同，H3群与T4群相同（表4）。表3红河谷风景区的互交不育群测试Table3DeterminationofintersterilitygroupofArmillariainHongheguscenicspot菌株05029/05026/05021/Isolates12341234123405026/1++++2++++3++++4++++05021/1÷÷÷÷÷÷÷÷2÷÷÷÷÷÷÷÷3÷÷÷÷÷÷÷÷4÷÷÷÷÷÷÷÷05030/1÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷2÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷3÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷4÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷表4太白山地区的互交不育群测定Table4DeterminationofintersterilitygroupofArmillariaintheMt.Taibaiarea菌株05001/05011/05017/05047/Isolates22023244811131151720367805026/1++++÷––÷–÷÷÷–÷–÷2++++÷÷–÷÷÷÷–÷÷÷÷3++++÷÷÷––÷÷÷÷÷–÷4++++÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷05021/1–÷÷÷++++÷÷÷÷÷÷÷÷2––÷–++++÷÷÷÷÷÷––3–÷÷÷++++÷÷÷÷÷÷––4÷÷÷÷++++÷÷÷÷÷÷÷÷05030/1÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷±++±2÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷±–+±3÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷–÷±++±4÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷±++±2.3太白山地区的互交不育群与已知种（群）的关系已知种群菌株（以下简称为已知种菌株）是进行菌株对峙培养试验、对未知种群菌株进行鉴定的必要条件。中国已知的15个异宗配合的蜜环菌种群，每个种群至少选取4个复等位基因的菌株。国内没有的国外6个异宗配合种类，除ArmillarianabsnonaVolk&Burds.和NABSX仅有2个菌株外，其余每个种最多选4个菌株。太白山地区的4个互交不育群，每个群取4个菌株，分别为4种类型的交配型，采用2%麦芽粉培养基进行试验。试验中Armillariaostoyae的98+3号、CBSF的96060号菌株污染无结果被舍去，结果见表5。从表5可以看出，T1群与CBSJ互交可育，交配反应占64.1%，半交配或疑似半交配反应占9.4%，疑似交配反应占10.9%，无拮抗反应，与其它种（群）之间无交配反应，除CBSN和NABSX外具黑色拮抗线的反应占50.0%以上；T2群与A.borealis互交可育，交配反应占25.0%，半交配反应占6.3%，无拮抗反应，与其它种（群）之间无交配反应，具黑色拮抗线的反应占62.5%以上；T3群与CBSN互交可育，交配反应占25.0%，半交配反应占43.8%，无拮抗反应，与其它种（群）之间无交配反应，http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841具黑色拮抗线的反应占62.5%以上；T4群与CBSF互交可育，交配反应占41.7%，半交配反应占16.7%，疑http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841似交配反应占8.3%，无拮抗反应，与其它种（群）之间无交配反应，除NABSX外具黑色拮抗线的反应占75%以上。3讨论3.1CBSJ种群及其分布从表5得结果可以看出，以05001为代表的T1互交不育群，明显地与CBSJ种群互交可育，特别是与云南、四川地区的菌株交配率较高，而与西藏林芝地区的菌株地理距离较远，出现部分半交配反应，这可能是该种在进化的方向上有一定的差异造成的，湖北神农架的菌株也有类似的现象发生（赵俊等2008），进一步支持了CBSJ的分布中心可能是在西南地区的观点（赵俊等2008）。该群虽然与CBSN和NABSX具黑色拮抗线反应的比率较低，但所有的反应都表现为菌落互不融合，具有一定的排斥性，不属于同种菌株对峙培养的表现特征。太白山地区8月上旬到9月下旬，海拔从1400m到2850m之间该种群均有分布，生长在针阔混交林中，个体数量极大，为广泛分布种群，占样本的78%。它既侵染阔叶树，也侵染针叶树，既腐生，也寄生于活树，是树木的病原菌之一。3.2Armillariaborealis种群及其分布以05011为代表的T2互交不育群与ArmillariaborealisMarxm.&Korhonen种群互交可育，具有明显交配反应特征的组合仅占到25%，但隐性的反应表现为菌落融合，如同对峙的2个点为同一个菌株，无排斥现象，而与其它各种均表现为强烈的拮抗反应，明显为不同的种群。8月上旬到9月中旬太白山地区，海拔从1800m到2500m之间该种群有分布，主要生长在针阔混交林中的阔叶树上，包括5个标本号，占样本的10%，为当地稀有种。该种群仅在湖北神农架、山西省晋城沁水县历山发现过（赵俊等2005，2008）。3.3CBSN种群及其分布以05017为代表的T3互交不育群与CBSN种群互交可育，与其他种群强烈地呈现拮抗反应。该种群仅在四川峨眉山发现（赵俊等2005），此次试验结果中半交配反应比率较高。在半交配反应中，来自四川峨眉山的已知菌株提供核，不能获得核，呈现出不交配特征；而来自太白山的菌株获得核，不能提供核，表现为交配特征，作者判断太白山种群的菌株相对于四川峨眉山的已知菌株可能为后裔，太白山CBSN种群远离该群的分布中心，由此可以推断，太白山也可能是CBSN种群的分布北线。9月中旬太白山地区，海拔从1500m到1550m之间该种群有分布，主要生长在针阔混交林中的阔叶树上。包括4个标本号，占样本的8%，为当地稀有种。3.4CBSF种群及其分布以05047为代表的T4互交不育群与CBSF互交可育，交配反应的比率并不高，仅为http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.684141.7%，存在16.7%的半交配反应，无拮抗反应，隐性的反应表现为菌落融合，无排斥现象，属于相同种类菌株对峙培养的表现特征，表明太白山该种群已经远离了分布中心。与NABSX的具有黑线拮抗反应虽然很低，但所有的反应都表现为菌落互不融合，具有一定的排斥性，不属于同种菌株对峙培养的表现特征。9月中旬太白山地区，海拔从800m到1200m之间该种群有分布，主要生长在针阔混交林中的阔叶树上，包括2个标本号，占样本的4%，为当地稀有种类。该种群主要分布在东北地区，是当地出现子实体较晚的种类（秦国夫等2000；孙立夫等2007），南部地区仅在湖北神农架发现过1号（赵俊等2005）、山西省晋城沁水县历山发现过2号（赵俊等2008）。综合分析可知，目前，太白山地区存在4个互交不育群——生物种，分别为A.borealis、CBSJ、CBSN和CBSF。秦岭是气候和许多物种分布的分界线，因此可以推断太白山地区可能是CBSJ和CBSN种群分布的最北分布线。[REFERENCES]HeW,QinGF,ShenRX,1996.TheArmillariabiologicalspeciesoftheGreatXing-anandtheChangbaiMts.ActaMycologicaSinica,15:9-16(inChinese)QinGF,HeW,ZhaoJ,TianSM,ShenRX,1999.MatingrelationshipsbetweenChinesebiologicalspeciesandNorthAmericanspeciesofArmillaria.Mycosystema,18:243-248(inChinese)QinGF,ZhaoJ,TianSM,KorhonenK,DaiYC,LiuCR,2000.NewbiologicalspeciesofArmillariainChina.Mycosystema,19:509-516(inChinese)SunLF,ZhangYH,YangGT,QinGF,SongYS,SongRQ,ZhanJ,TianSM,2007.GeographicdistributionsurveyofArmillariabiologicalspeciesinHeilongjiangprovince.Mycosystema,26(1):59-67(inChinese)ZhaoJ,DaiYC,QinGF,WeiYL,WangHC,YuanHS,2008.NewbiologicalspeciesofChineseArmillaria.Mycosystema,27(2):156-170(inChinese)ZhaoJ,QinGF,DaiYC,2005.NewlyrecordedbiologicalspeciesofChineseArmillaria.Mycosystema,24(2):164-173(inChinese)ZhaoJ,TianSM,WangYL,QinGF,1999.AmethodofsinglesporeisolationandcultureforArmillariagenetictest.Microbiology,26(3):207-209(inChinese)[附中文参考文献]贺伟，秦国夫，沈瑞祥，1996.大兴安岭和长白山地区蜜环菌生物种的研究.真菌学报，15(1):9-16秦国夫，贺伟，赵俊，田淑敏，沈瑞祥，1999.中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系.菌物系统，18(3):243-248秦国夫，赵俊，田淑敏，KorhonenK，戴玉成，刘春如，2000.中国蜜环菌的新生物种.菌物系统，19(4):509-516孙立夫，张艳华，杨国亭，秦国夫，宋玉双，宋瑞清，赵俊，田淑敏，2007.黑龙江省蜜环菌生物种的地理分布概况.菌物学报，26(1):59-67赵俊，戴玉成，秦国夫，魏玉莲，王汉臣，袁海生，2008.新的中国蜜环菌生物种.菌物学报，27(2):156-170赵俊，秦国夫，戴玉成，2005.中国蜜环菌生物种新记录.菌物学报，24(2):164-173http://journals.im.ac.cn/jwxtcn Vol.27No.6841赵俊，田淑敏，王玉玲，秦国夫，1999.蜜环菌遗传测定的单孢分离和培养方法.微生物学通报，26(3):207-209http://journals.im.ac.cn/jwxtcn