珍稀名贵食药用真菌块菌属的化学成分及药理活性研究进展

块菌属Tuber是一类珍贵的地下生外生菌根食药用真菌,能与多种高等树木的根系形成互利共生关系,具有重要的经济和生态价值。一些种类因其地下生的子囊果具有独特的香味被认为是美食界的奢侈品而享誉全球。作为国际著名贸易真菌种类,块菌的研究在最近的二三十年里受到国内外的广泛关注。本文重点从块菌的化学成分及药理活性2个方面对近10年的研究成果进行综述,重点总结了挥发性化合物以及多糖的研究进展,并对目前研究中存在的问题和发展前景进行了讨论和展望。     

印度块菌子囊果内部解剖结构的扫描电镜观察

利用扫描电镜对成熟印度块菌子囊果的内部结构进行了观察,以系统揭示其子囊果内部组织特征,为块菌属的分类以及块菌属真菌子囊果的生理研究奠定基础。观察结果进一步证明,成熟印度块菌子囊果横切面上的白色迷宫状脉络是由不育的侧丝构成,而暗脉则是被侧丝缠绕并包裹着的可育的菌丝组织,即产孢组织,这些白色脉络和暗脉就构成了印度块菌子囊果横切面上迷宫状的纹脉;产孢组织中,可观察到正在发育的大大小小的子囊被缠绕在一起的大量产囊丝与侧丝包裹着,形成密密麻麻微小的类似蜂巢状结构;子囊孢子游离于子囊中,成熟子囊孢子表面有刺状纹饰,刺的顶端有小弯钩。单个子囊内含的子囊孢子大小与其内含的子囊孢子数目有关,子囊内所含的子囊孢子越多,子囊孢子就越小。     

块菌属研究概况和重要进展

块菌属(Tuber F. H. Wigg.)是一类具有重要经济和生态价值的子囊菌门地下生的外生菌根真菌。因能与多种树木共生而在森林生态系统中占据重要地位, 子囊果具独特的香味使其在欧洲市场久负盛名, 一直以来, 该属颇受国内外学者的广泛关注。本文综述了该属在系统分类学、生态学、生物化学及人工栽培等方面的研究概况和进展, 分析了目前研究中存在的问题及尚待解决的主要问题, 并提出了针对性的建议。     

用传统分离培养法和高通量测序技术分析印度块菌子囊果内细菌的群落结构

块菌是重要的经济真菌, 在其生长发育过程中, 细菌扮演了重要角色。本文利用传统分离培养方法和高通量测序技术分析了印度块菌(Tuber indicum)子囊果内细菌的群落结构。共分离得到细菌532株, 根据物种累积曲线, 选取其中的112株细菌进行了16S rRNA基因序列分析, 共鉴定出4属40种, 其中假单胞菌属(Pseudomonas)菌株占所测菌株数的80%, 不动杆菌属(Acinetobacter)占12.5%, 链霉菌属(Streptomyces)占5%, 贪噬菌属(Variovorax)占2.5%。通过对印度块菌子囊果16S rRNA基因的V1-V3区高通量测序分析, 共获得细菌序列9,862条, 分属于7门43属220种, 其中变形菌门、拟杆菌门和放线菌门的物种占总物种数的99.7%, 是印度块菌子囊果内的优势细菌。黄杆菌属(Flavobacterium)、壤霉菌属(Agromyces)、微杆菌属(Microbacterium)、剑菌属(Ensifer)和寡养食单胞菌属(Stenotrophomonas)的物种数占总物种的86.3%, 是印度块菌子囊果内细菌的优势属。研究结果表明, 采用胰蛋白大豆培养基仅分离得到印度块菌子囊果内少数细菌物种, 而采用高通量测序技术分析发现, 印度块菌子囊果内细菌物种种类丰富, 群落结构复杂。     

华山松印度块菌菌根中的块菌交配型基因的初步研究

印度块菌属于子囊菌门异宗配合真菌,其交配型基因(mating type gene)的表达调控与块菌子囊果的形成和发育直接相关。已有研究表明在种植园内,两种交配型基因竞争性地感染宿主植物且不同交配型菌株的时空分布吻合概率可能是决定子实体产出及产量的关键因素之一。为增加印度块菌子囊果形成的几率,本研究以交配型基因MAT1-1-1及MAT1-2-1作为分子标记,检测了接种印度块菌菌剂后6个月、24个月和36个月的华山松菌根中块菌的两种交配型基因的动态变化,结果表明接种后24个月的单株苗存在两种交配型基因的菌根苗占总菌根苗的比例最高,暗示在此时间点进行块菌菌根苗室外移栽,有望在后期提高两种交配型菌株的时空分布吻合概率,从而提高子实体产生的几率。     

块菌属分子系统学及菌根共生机制研究进展

块菌属Tuber是一类珍贵的地下生外生菌根食药用真菌,具有重要的经济和生态价值。分子生物学技术的快速发展尤其是高通量测序技术在块菌属研究领域的应用,极大地推动了块菌属分类、系统学、生态、生化、菌根共生机制及人工种植等研究。本文重点从块菌的分子系统学、群体遗传学及菌根共生机制3个方面对近5年的研究成果进行综述,并对其研究和应用前景进行了展望。     

块菌人工栽培现状及菌根苗培育方法的研究进展

松露(块菌)是名贵的地下真菌,因其独特的香味和口感享誉全球,具有重要的经济价值、食药用价值和生态价值。块菌必须与宿主植物共生形成外生菌根后才能形成子实体(子囊果)。由于块菌具有较高的经济价值而野生块菌资源被严重破坏,以块菌菌根苗制备技术为基础的人工栽培手段受到广泛关注。本文以块菌菌根苗培育为切入点,阐述了块菌资源面临的较大威胁、人工栽培手段的进步和人工种植园的快速发展,通过综述菌根苗培育前对共生组合的选择,菌根苗培育时使用的基质、接种剂、培养方式、与其他生物间的互作,以及菌根苗培育后进行检测的方法等研究进展,为外生菌根食用菌的菌根苗培育技术和人工栽培推广提供参考。     

外生菌根真菌促生微生物生态功能研究进展

菌根的形成及功能与菌根促生功能微生物密切相关。外生菌根不仅在森林生态系统中发挥至关重要的作用,而且部分外生菌根类大型真菌具有良好的食药用经济价值。根据已有研究,本文系统阐述了外生菌根真菌相关促生功能微生物对外生菌根真菌菌根化、菌丝生长及子实体形成的促进作用及机制;解析促生功能微生物对外生菌根真菌的特异定殖机制;探讨外生菌根真菌相关促生性微生物的作用条件特异性及生态功能,对外生菌根真菌和相关促生功能微生物的互作进行综述,并展望了外生菌根真菌促生微生物的研究前景。希望为外生菌根真菌生长、发育及其生态功能研究提供新的思路。     

昆明地区印度块菌子囊果的解剖结构研究

通过印度块菌子囊果石蜡切片的显微观察,对印度块菌子囊果包被及子实层的显微结构、子囊及子囊孢子的发育过程进行研究.结果表明:(1)印度块菌子囊果是由包被和子实层构成,子囊果的表面密被大量大小不一的疣状突起,包被由外皮层和内皮层构成;子实层由封闭的、大小不一的产孢组织构成,在产孢组织中包含有侧丝、产囊丝、子囊和子囊内的子囊孢子;(2)成熟印度块菌子囊果横切面上有明暗相间的迷宫状纹脉;(3)子囊卵形,由产囊丝顶端的细胞发育而来;(4)成熟子囊孢子红褐色,椭圆形至近球形不等,子囊孢子双层壁,外壁密布有刺状纹饰.子囊孢子在子囊内的发育过程中常出现败育现象,每个成熟子囊中含有1～5个子囊孢子(常见4个).     

外生菌根真菌与内生细菌共生互作的研究进展

外生菌根真菌能与很多高等植物共生,广泛存在于自然界,在促进植物生长和养分吸收、增强宿主抗逆性及维持森林生态系统稳定等方面发挥着重要作用。除与寄主植物密切联系外,外生菌根真菌,在其生命周期中与细菌群落进行物理和代谢相互作用常形成共生关系。这些细菌对外生菌根真菌菌丝生长、生物量增加及子实体的形成具有积极影响。本文阐述了外生菌根真菌与内生细菌共生现象的发现、共生关系的建立、内生细菌促进外生菌根真菌生长和发育及宿主与微生物组的研究方法等,以期更好地巩固外生菌根真菌的生物学及生态学等基础性知识,并利用细菌与真菌的相互作用为可食用外生菌根真菌的生物防治、菌肥研究、人工驯化及栽培提供思路。     

HS-SPME-GC-MS法分析3种块菌子囊果主要挥发性成分

本研究采用顶空-固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)比较分析了假喜马拉雅块菌Tuber pseudohimalayense、中华夏块菌T. sinoaestivum和印度块菌T. indicum子囊果主要挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)组成与含量。结果表明,在3种块菌子囊果中共鉴定到173种VOCs,其中假喜马拉雅块菌、中华夏块菌和印度块菌子囊果中分别检测到79、63和71种挥发性成分,3种块菌子囊果中共有成分11种,其中1-辛烯-3-醇是含量最高的共有化合物(39.52%、38.98%和8.46%)。利用挥发性成分对3种块菌种类进行判别分析,结果表明2-丁酮、庚醛、苯乙烯、1-辛烯-3-醇和环十四烷能100.0%地将3种块菌样品按照种类正确分类。本研究初步确定了3种块菌子囊果VOCs组成和含量的差异,并探究了用VOCs相对含量区分3种块菌种类的可行性,为我国块菌质量评价,尤其是加工的块菌商品的鉴别提供了重要的理论依据。     

Isolation and characterization of some mycelia inhabiting Tuber ascomata

Tuber spp. are ectomycorrhizal ascomycetes that produce subterranean ascomata known as truffles. Truffles can be regarded as complex microhabitats hosting bacteria and yeasts. In this paper we show that guest filamentous fungi are also associated to truffle ascomata, regardless of the Tuber spp., and report the morpho-molecular characterization of seven truffle-hosted mycelia isolated from healthy and intact Tuber ascomata. Some of these isolates were shown to be related to the fungal endophytes of plants. Interestingly, the truffle-hosted mycelia grew stuck to the hyphal wall of their partner when co-cultivated with the Tuber borchii mycelium, but not when co-cultivated with the test species Agaricus macrosporus. The present data suggest that guest filamentous fungi can be added to the list of truffle-interacting microorganisms.     

地菇状马蒂菌的形态学及挥发性成分分析

在我国河北省保定市采集到稀有地下真菌地菇状马蒂菌Mattirolomyces terfezioides新鲜子囊果。子囊果个体较大,直径可达10 cm,不规则球状或块状,白色或乳白色,表面有浅开裂,基部有长柄或无。产孢组织中实,成熟时黄褐色。子囊典型的8个孢子;孢子球形,无色至淡黄色,表面具有钝刺,基部连接形成不规则网纹。可能与桃树共生。地菇状马蒂菌子囊果含有丰富的C8挥发性化合物,主要是3-辛酮,1-辛烯-3-醇和3-辛醇(共占总挥发性成分含量的75%左右),少量含硫化合物被检测到。该研究为地菇状马蒂菌在我国的分布提供了新的证据和标本记录,首次分析了其挥发性物质的组成,为地下真菌资源的保护、开发和利用提供新的资源和数据支持。     

不同衰退等级蒙古沙冬青根内真菌多样性与群落结构

本研究根据沙冬青现有的生长状况,将内蒙古西鄂尔多斯保护区珍稀濒危植物蒙古沙冬青群落分为轻度衰退、中度衰退和重度衰退3个衰退等级,并选取一个未衰退的沙冬青群落作为对照,应用Illumina Hiseq测序平台,对这4个沙冬青群落的植株根内真菌进行高通量测序分析。测序共获得215个真菌的OTU,不同衰退等级沙冬青根内真菌群落结构在门、科、属水平上都有显著差异。Top 10属中的Agaricus、Tomentella、Tricholoma、Fusarium、Inocybe以及Tuber这6个属真菌在所有衰退等级的沙冬青都有分布。不同衰退等级的沙冬青根内都有腐生或寄生真菌和“共生”真菌分布,不同衰退等级两类群的真菌占比不同且呈现出动态变化,随着衰退等级的增加沙冬青根内腐生真菌或寄生真菌与“共生”真菌比例显著增高。土壤有机质与土壤容重具有协同作用,且对Agaricus、Inocybe、Fusarium、Penicillium、Amphinema具有正相关影响,对Tricholoma、Tomentella、Tuber具有负相关影响。     

中国菌根食用菌名录

菌根食用菌是一个未被合理利用的非木质林产品类群。通过文献和数据调研,本名录共收录532个中国菌根食用菌分类单元,它们隶属于28科62属,包括子囊菌门的39个分类单元以及担子菌门的493个分类单元。其中红菇科和牛肝菌科种类最丰富,红菇属、乳菇属、枝瑚菌属、蜡伞属、乳牛肝菌属、口蘑属、块菌属、牛肝菌属、鹅膏菌属和丝膜菌属是我国菌根食用菌的代表属。本研究揭示了我国菌根食用菌的多样性,并对我国菌根食用菌持续发展给予了初步建议。     

外生菌根合成过程中外源竞争性真菌及其菌根形态

在温室内,利用松属Pinus、栎属Quercus植物幼苗分别与乳菇属Lactarius、块菌属Tuber中重要食用菌进行菌根合成过程中,发现有9种外源竞争性菌根真菌exogenous competitive mycorrhizal fungi （ECMF）会造成宿主植物污染。形态解剖和分子生物学鉴定结果表明,9种ECMF分属5个属（Amphinema、须腹菌属Rhizopogon、硬皮马勃属Scleroderma、小球孢盘菌属Sphaerosporella、乳牛肝菌属Suillus）5科（阿太菌科Atheliaceae、须腹菌科Rhizopogonaceae、硬皮马勃科Sclerodermataceae、火丝菌科Pyronemataceae、乳牛肝菌科Suillaceae）,其中,造成松树苗污染的主要为Amphinema、Rhizopogon和Suillus属的种类,造成栎树苗污染的主要为Scleroderma属的种类,而Sphaerosporella属的种类既能污染松也能污染栎。同时,对ECMF形成菌根的形态与解剖特征进行了描述,以期为菌根合成过程中ECMF污染的识别与控制提供借鉴。     

秦岭辛家山林区锐齿栎外生菌根真菌多样性

以秦岭辛家山林区锐齿栎为研究对象,通过野外调查结合形态学和分子生物学方法,观察和鉴定与其共生的外生菌根真菌。结果确定了3种子囊菌和48种担子菌,分属于10科14属,其中毛革菌属Tomentella是优势类群,丝伞盖属1 Inocybe 1、Russula persicina、毛革菌属1 Tomentella 1、毛革菌属2 Tomentella 2、块菌属Tuber、绒盖牛肝菌属Xerocomus是常见种,其余都为稀有种。两样地锐齿栎外生菌根真菌除丰富度指数外,Simpson指数、Shannon指数以及Pielou均匀度指数差异不显著;Jaccard相似性指数和Sorenson相似性指数分别为0.1154和0.2069。     

城乡不同绿地中毛白杨土壤及根系真菌群落结构研究

土壤微生物在土壤养分循环和能量流动等生物过程中起着重要的作用,并且能敏感地响应环境条件的变化。本研究以天津市宝坻区毛白杨Populus tomentosa为研究对象,探究3种不同环境条件(社区绿地CG、公园绿地PG和高速公路旁绿地HG)对毛白杨土壤和根系真菌群落结构的影响。研究结果表明,3个绿地间土壤真菌Shannon多样性指数存在显著差异(HG>CG>PG);但根系真菌Shannon多样性指数无显著差异;此外,不同环境条件对真菌群落的组成起着重要作用。毛白杨土壤和根系真菌群落组成主要为丝盖伞属Inocybe、地孔块菌属Geopora、被孢霉属Mortierella、棉革菌属Tomentella、蓝状菌属Talaromyces、块菌属Tuber、层腹菌属Hymenogaster、链格孢属Alternaria、革菌属Thelephora、克努夫菌属Knufia和桩菇菌属Paxillus等,且差异分析表明丝盖伞属Inocybe、棉革菌属Tomentella和地孔块菌属Geopora的相对多度在3个样地中差异显著。比较分析土壤和根系样品发现土壤真菌群落α多样性显著高于根系真菌群落,两部位的真菌群落结构存在显著差异,块菌属Tuber的相对多度在根系样品中显著高于土壤样品。真菌群落功能预测表明腐生功能类群在不同环境条件下和不同部位间均存在显著差异。研究结果阐述了环境变化对土壤微生物群落中真菌组的影响,为森林生态系统的保护和林地可持续发展提供重要理论依据。