羊肚菌属是一类稀有的具有极高药用和食用价值的大型真菌.受到近期气候变化和人类活动影响,羊肚菌属物种栖息地严重片段化和破碎化,导致该属物种资源急剧减少,急需进行科学保护.本研究基于最大熵模型(MaxEnt),利用102个羊肚菌属地理分布信息,结合10个环境因子,模拟了末次盛冰期、末次间冰期、当代和未来(2050、2070年)不同历史气候条件下该属物种的潜在地理分布区变化,分析气候变化情景下东亚地区羊肚菌属物种的地理分布格局变化,并制定有效的保护策略.结果表明:影响羊肚菌属物种地理分布的主导因子为最冷季平均温度、年降雨量、海拔和年温度变化范围,其中,最冷季平均温度贡献率最大.物种分布模拟表明,羊肚菌属物种当代高适生区主要集中于中国西部部分地区.从末次间冰期到末次盛冰期到当代再到未来,羊肚菌属物种的总适生区面积呈先减少后增加的趋势;高适生区面积变化与总适生区面积变化相同.目前,需对中国西部羊肚菌属物种高适生地区资源进行针对性的原地保护,并对高适生区边缘地区及中国陕西、河北、山东等中适生区进行科学的迁地保护.

为了解羊肚菌(Morel)烂柄病的发生对土壤真菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对健康羊肚菌根际土、烂柄病发病子实体根际土及相同环境下未栽培羊肚菌土壤的真菌群落结构进行研究.结果表明,测序样品共获得344 163条序列,归为7个真菌门.各样品真菌多样性分析结果表明,未栽培土壤真菌群落多样性较高,栽培羊肚菌根际土壤真菌多样性显著降低,烂柄病发生后土壤真菌多样性增加.群落结构分析表明,烂柄病根际优势真菌类群为拟青霉属(Paecilomyces)、木霉属(Trichoderma)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、枝顶孢属(Acremoniu)、Paratritirachium、Zopfiella、被孢霉属(Mortierella)和柄孢壳属(Podospora).烂柄病的发生改变了土壤真菌群落结构,促进了根际真菌的繁殖.为了解羊肚菌烂柄病的发生、传播机理及防治提供了参考.

近年来中国的羊肚菌Morchella spp.栽培技术取得了长足进步,但基础研究薄弱影响其稳产和高产,国内外尚无羊肚菌栽培菌株种质资源遗传多样性的研究报道.本文对来自全国12省份的36个羊肚菌栽培菌株进行了ITS系统发育分析,并采用RAPD进行了遗传多样性评价.结果表明,结合有效的参考菌株序列,通过ITS序列分析可以将供试菌株进行区分和鉴定,在36个菌株中,26个菌株属于梯棱羊肚菌Morchella importuna,其他10个菌株属于六妹羊肚菌M.sextelata;将自40条RAPD引物中筛选出的14条用于供试菌株遗传多样性分析,共扩增出124条多态性条带;UPGMA聚类可将供试菌株分为两大类群,分别对应于ITS系统发育分析中的梯棱羊肚菌和六妹羊肚菌两个物种,梯棱羊肚菌种内菌株多态性高于六妹羊肚菌.OPA17引物和OPA18引物分别在AA02和AA15菌株中扩增出具有唯一性的特征条带,对两个特征条带进行回收测序后,设计出两个特异性SCAR的引物,它们能有效地从36个供试菌株群体中将菌株AA02和AA15鉴别出来.本文首次全面系统地采用ITS分析鉴别了我国羊肚菌栽培菌株的种性,采用RAPD分子标记系统地评价了羊肚菌栽培菌株的遗传多样性,并验证了RAPD分子标记转化为菌株特征性SCAR标记的可行性.

[目的]为了弄清陕西汉中试栽羊肚菌的种类归属.[方法]收集到汉中地区试栽羊肚菌子实体19个样品,采用CTAB法提取其基因组DNA,使用通用引物PCR扩增5个基因序列(ITS、LSU、EF1-α、RPB1和RPB2)保守区片段,用1.0％的琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行检测,并对PCR产物送样测序.依据测序结果构建系统发育树,结合系统发育树进行物种归属鉴定.[结果]获取了所有样品的5个基因序列保守区片段,通过测序比对19个样品5个基因序列保守区片段并进行序列联合,对总长度3 025 bp的保守区序列分析并构建系统发育树,依据系统发育树鉴定出汉中试栽羊肚菌分别为六妹羊肚菌(Morchella sextelata)、梯棱羊肚菌(M.importuna)、隐形羊肚菌(M.cryptica)和北方羊肚菌(M.septentrionalis).[结论]采用多基因联合分析法弄清楚汉中试栽羊肚菌的种类归属.

通过分离陕西秦岭地区羊肚菌根系土样中的黏细菌,建立黏细菌的分离方法,分析羊肚菌根系土样中黏细菌的多样性.采集自陕西商洛地区种植羊肚菌根系土样,采用不同诱导方法分离土样中的黏细菌,比较不同方法的出菌率,通过菌落形态、显微照片对黏细菌进行观察,并结合16S rRNA序列,分析得到的黏细菌种类.采用活的大肠埃希菌作为诱导底物分离出的黏细菌数量最多,本次实验从羊肚菌根系土样中共分离纯化出17株黏细菌,包括5个属,其中黏球菌属(Myxococcus)12株,珊瑚球菌属(Corallococcus)2株,孢囊杆菌属(Cystobacter)1株,原囊菌属(Archangium)1株,标桩菌属(Stigmatella)1株.结果显示羊肚菌根系土壤有黏细菌存在,其中以黏球菌属居多,为后续探讨黏细菌与羊肚菌之间是否存在互生关系提供参考.

羊肚菌是羊肚菌属Morchella中所有种的统称,其味道鲜美,深受人们的喜爱.目前,大多数羊肚菌物种仍然无法实现人工栽培,其重要原因之一就是它们营养类型仍然不甚清楚.梯陵羊肚菌M.importuna是少数可以人工栽培的羊肚菌之一,其腐生营养特性已经明确,但是否与植物根系存在共生营养关系仍然有疑问.为了探究梯陵羊肚菌菌丝与植物根系之间的相互关系,本研究选用梯棱羊肚菌2个不同交配型同核体菌株A2(MAT1-2-1)、A50(MAT1-1-1)和1个异核体菌株A59(MAT1-1-1和MAT1-2-1)为材料,将3个菌株分别与杂交白杨717(Populus tremula× P.alba,clone 717)进行共培养试验,观察菌丝与根系之间的互作情况.结果 显示,A2、A50和A59菌丝体都能使杨树根系发生形态变化,产生明显的菌套(mantle)以及“Y”型菌根状结构,但均未观察到明显的哈蒂氏网(Hartig net)结构.研究表明,梯棱羊肚菌与杨树根系存在某种营养关系,但与外生菌根的共生关系不同.

梯棱羊肚菌Morchella importuna是一种可以大田覆土栽培的珍稀食用菌,而土壤重金属污染状况日益严重,对梯棱羊肚菌菌丝生长和子实体产品质量安全构成了潜在的威胁.本研究先采用镉离子胁迫处理梯棱羊肚菌菌丝体,RT-PCR检测发现候选基因ATX1的表达量显著下调.克隆梯棱羊肚菌ATX1基因,对ATX1p蛋白结构进行功能预测,发现ATX1p可能与铜离子转运及重金属胁迫相关.然后分别构建ATX1的超表达和RNAi基因沉默载体,采用农杆菌介导的转化方法,将其转入梯棱羊肚菌同核体菌株A50中,分别筛选到4个ATX1表达显著上调的超表达转化子和4个ATX1表达显著下调的RNAi基因沉默转化子,镉敏感性检测发现ATX1的RNAi基因沉默转化子表现为镉抗性增强,而ATX1超表达转化子则表现为镉抗性减弱.结果 表明,梯棱羊肚菌ATX1基因表达与镉抗性呈负相关,ATX1p可能在梯棱羊肚菌镉胁迫响应过程中发挥着某种重要作用.

典型的漆酶通常属于辅助活性酶第一家族第一亚族(auxiliary activity family 1 subfamily 1,简称AA1_1家族),而AA1 2家族的多铜氧化酶通常拥有将二价铁氧化成三价铁的活性,部分AA1_2家族酶蛋白兼具漆酶活性.梯棱羊肚菌全基因组只有一个AA1 2家族酶基因,该基因编码的酶蛋白是否拥有漆酶功能尚未清楚.本研究主要从酶生化特性的角度,结合酶基因的表达规律,对该基因的功能进行初探.对该AA1 2家族基因在梯棱羊肚菌生长发育不同阶段的表达水平进行实时定量PCR检测;将该基因编码序列克隆到表达载体中在大肠杆菌中异源表达,层析获得纯化的酶蛋白,对酶蛋白的生化特性进行了鉴定.发现该AA1 2多铜氧化酶基因在外源营养袋和土壤中的营养菌丝里低表达,在菇原基和子实体中表达较活跃.异源表达获得纯化的酶蛋白分子量约64kDa,表现出亚铁氧化酶(EC 1.16.3.1)与漆酶(EC1.10.3.2)双重活性.其亚铁氧化酶活性在pH 4最高,漆酶活性在pH 6最高.亚铁氧化酶活性与漆酶活性的最适温度均为30℃左右,在30℃温育16h后仍保留70％以上活性.亚铁氧化酶和漆酶活性受Mn2+、Hg2+和Pb2+抑制.对蛋白质变性剂SDS、尿素的耐受性较强.本研究通过酶学证据证实了梯棱羊肚菌AA1_2家族多铜氧化酶基因编码的酶蛋白具有亚铁氧化酶-漆酶双重活性,系在子囊菌大型真菌中首次发现,为进一步研究铁元素代谢与漆酶活性在羊肚菌子实体形成与发育过程中的作用提供了启示.

根据羊肚菌(Morchella esculenta(L.)Pers)生物学特性,结合新疆塔城地区的土壤环境和气候特点,设计了不同栽培配方,利用日光温室控温法进行羊肚菌人工栽培,22℃条件下培养,对各处理组的菌丝状态、平均长速、长满菌袋时间、菌核产生时间等指标进行观测,确定不同配方对羊肚菌菌丝生长的影响;通过各处理组栽培出菇,对羊肚菌现蕾时间、第一潮菇产量、第二潮菇产量、总产量、优质菇率等指标进行检测,确定不同配方对羊肚菌产量、质量的影响.结果 表明,处理组配方③(木屑15％,草粉30％,树叶20％,麦粒16％,麸皮12％,棉籽壳5％,石灰1％,石膏1％)无论菌丝生长状态还是产量都明显优于其他配方.分析发现,以草粉和树叶为主料替代木屑的配方更有利于羊肚菌菌丝生长和出菇.相比于木腐菌而言,羊肚菌木质素分解能力较弱,木屑不是羊肚菌栽培的最佳基质.羊肚菌不属于木腐菌,应属于草腐菌,此结论与野生羊肚菌生境相一致.

采集昭苏县野生羊肚菌(Morchella esculenta)根际水平直径10 cm、深度0～30 cm范围内的3层各10cm土壤样品,利用Illumina miseq 2×300 bp高通量测序技术和生物信息学分析方法检测细菌类群的多样性.结果 显示,细菌群落Chao和Shannon指数在0～30 cm土层中的平均值分别为152和3.68,且两种指数在10～20 cm土层均最高;细菌群落在各分类水平上的类群(最大类群丰度)分别为变形菌门(Proteobacteria,36.3％)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等13门;黄杆菌科(Flavobacteriaceae,8.4％)、芽胞杆菌科(Bacillaceae)和葡萄球菌科(Staphylococcaceae)等43科;葡萄球菌属(Staphylococcus,7.1％)、杆状菌属(Bacillus)和Cloacibacterium等52属;不能培养的α-变形杆菌(uncultured α-proteobacterium,2.0％)、不能培养的嗜甲基菌科1种(uncultured Methylophilaceae bacterium)和路西法芽胞杆菌(Bacillus luciferensis)等44种.检测到固氮菌32属,包括15属自生固氮菌、9属共生固氮菌和8属联合固氮菌.结果 表明,羊肚菌土壤根际微生物样品中细菌类群具有多样性,10～20 cm土层根际微生物多样性较高,但很多种类丰度较低;该土样含有丰富的固氮菌,这对栽培羊肚菌如何选地或覆土具有一定的指导意义.