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中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系



全 文 :菌 物 系 统 1 8 (3 ): 2 43一 2 48 , 199 9
再勿e o sy s te m a
中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系
秦国夫 贺 伟 * 赵 俊 田淑敏 沈瑞祥
(国家林业局森林病虫害防治总站 沈阳 1 10 0 3 4)
摘 要 将中国三个未知蜜环菌生物种 A 、 c 、 D 的 38 个代表菌株与北美蜜环菌 A . s in aP ian 、
汉. e a lv es e e n s 、 注. n a b s n o n a 、 注. g e m in a 、 注. o s oty a e

N A B s x 等六个种的 22 个代表菌株进行了配
对试验 , 结果表明中国生物种 A 与北美种 A . s in aP in a 互交可育 , 属于同一种 。 中国生物种 C 与
任一北美种都互交不育 , 不存在部分可育现象 , 为亚洲特有种 。 中国生物种 D 与欧美的 .A
os oyt ae 的两个菌株互交可育 , 实验证实该种另外 四个欧美菌株已经失去交配能力 , 因此确认
中国生物种 D 与 .A os oyt ae 属于同种 。
关键词 蜜环菌 中国生物种 北美生物种 交配关系
中图分类号 Q 9 39 5 文献标识码 A 文章编号 10 0 7一 35 15 ( 199 9 ) 0 3{ 2 4 3一 24 8
蜜环菌 I为” 砚ila r ia me le a (v 蒯 : .rF ) K u n l me r] 是一个非常重要的林木病原菌 , 它的寄主范围广 , 培
养特征和担子果形态变异大 . 由它引起的红松和落叶松根朽病近年来在中国东北普遍发生 , 对人工用材
林和母树林的危害甚大 。 蜜环菌生物种的研究已经成为蜜环菌属分种的唯一可靠标准 ,得到菌物分类学
和森林病理学界的广泛承认 , 它是准确鉴定病原菌和按病原分类实施防治对策的必要前提 , 迄今欧洲 、 北
美 、 澳洲 、 日本等国学者均按生物种标准鉴定了各 自地区的病原种类 。 笔者前期已初步鉴定了大兴安岭
和长白山的 A 、 B 、 e 、 D 四个生物种 , 称为中国生物种 (e 址ne s e B i o l鲍 ie 日 s讲 e ie s , e B s ) 。 通过与欧洲种
的菌株交配证实是 c B s B 为 A . g al il ca M狱 n l u ller & R O In ag n . ,其余三个生物种的分类种尚未确定 (贺
伟等 , 19 96) . 在得到法国和美国 同行 的菌种馈赠后 , 我们 继续 进行 了 C B S 与北美 生物种 (N Oir h
A m e icr an iB ol og ic al s pe ice
s , N A B s) 相互关系的测定 , 现将结果报道如下 :
1 材料与方法
L l 测交菌株
共 60 个单抱菌株用于此项交配实验 。 N A B S 的测交菌株分别由美国 IOW A 大学 T . C . H肚五gn ot n 教
授和 法 国 J . J . G u i ll
~
n 教授惠 赠 , 其 中 C B S 与 A . g a l ic a 、 A . me le a (V ial : rF .) P . K u lnm

A
.
bor ea ils
M a xr m仙er & oK hor ne n 和 A
.
c eP is itP es V el en
.等欧美种的交配试验已在前文完成 , 此次不再重复 ,这样
用于参与交配的有六个 N A B S 的 2 个菌株 。 C B S 三个未知种共 38 个菌株除少数使用建立生物种时的
1993 年菌株外 , 主要是 199 6 年和 19 97 年采 自长白山和大兴安岭的菌株 ,单抱分离 、 交配型测定和与已知
生物种的交配鉴定方法参照贺伟等 ( 19 9 6) ,所用菌株见表 1。
1.2 培养和交配方法
培养基采用 2% M EA (2 % 的 S i gm a 产麦芽粉 , 2% 的琼脂 )和 S R 培养基 (Zo inl / L麦芽汁补充 59 / L
国家自然科学基金 ( 3 9 7 70 6 18 )和青年基金 ( 3 9 5 0 0 0 1 )资助项 目
* 北京林业大学森林保护系 , 北京 10 0 0 8 3
19 98司 5一 18收原稿 , 19 9 8刁7刃 6收修改稿 。
DOI : 10. 13346 /j . mycosystema . 1999. 03. 005
244 菌 物 系 统 8 1卷
表 1用于交配试验的N A B S和 CB S菌株
T a b l e 1I o sla t eso fN A B S a n d CB S u s ed 10 Pa rin g t est
生物种
B
.
5
.
注 sin a Pin “
寄主
H o st
B e栩 la s. P
了勺 gu sg ra n J酬西l i a
凡 a elv s e` n s e
菌株号
I sol a t esN 幻m b er
B 29 6
B 6 18
I V 一V l
IV 一V Z
B 2 6 1
B 62 2
I l
2 1 1
ix 1
ix 2
B 69 1
B O 2 6
11 1
112
Xl
2 X
8 9 0 8 9 / 5
8 9 14 2/ l
B 2 13
B 5 2 1
I l
I 2
9 30 0 7/ 3
9 30 2 1/ 8 1
,
3 1
9 60 0 8 /l
9 60 4 1 /2 2
,
2 7
,
3 6
9 60 4 2 /7 0
9 30 2 2 7/
,
1 3
,
2 1
9 60 14八 6 , 3 2 , 6 0 , 6 7
9 30 2 5 /6
,
2 0
,
2 1
,
2 2
9 60 3 5 /1 2
,
3 5
9 60 4 3 /1 1
,
2 8
,
3 0
9 70 2 7 /6
9 70 2 8 /1 5
9 7 0 2 9 / 8
9 7 0 3 6 / 8
9 7 0 3 9 / 1 5
9 70 4 0 / 1 2
9 70 4 8 9/
9 70 4 9 / 2
9 70 54 / 2 0
9 7 0 5 7 / l
9 7 0 5 8 es A/ 10
9 7 0 5 8一 B / 15
9 7 0 58 e C /3
9 70 58 es D/ 1 3
日期
及王te
8 5 0 9 19
8 7 0 8 2 6
地点
L oc al ity
Ne w eH而 s ihP re
N七w Y o rk
87 0 82 7
87 0 82 7
月亡 e r s a e e h a r u 脚
A e e r s a e e h a r u 从
注 n a b s n o n a
且 g e m in a 8 7 0 8 2 6
8 7 0 8 2 6
N A B S X
凡 o s lOJ ,a e
84 10 16
8 4 10 16
N七w Y o rk
Ne w Y
O rk
V e r ll l o n t
V e l l l l o n t
B ir it s h C o h l l l l ib a
Id a ll o
N亡w Y O rk
N七w Y o rk
u n ik l o w n
u ll k x1O W n
U n k n o w n
u n k ll o w n
(无 rm a ny
R ul a n d
Ne w eH而 sP ih re
Ne w eH而 s ihP re
五啥 u s a rl d cA e r
厂h g u s an d cA e r
川 Ik n o w n
u 门 k n o w n
u n k n o w n
1』n k n o w n
u们玉n o w n
尸动 u s sy lv e s tr is
sT u g a e a n a de n s is
sT “ g a e a n a de n s is
C B S A
C B S C
C B S D
俊赵
9 3 0 9 0 5
9 3 0 9 0 9
9 6 0 8 2 4
9 6 0 9 0 3
9 6 0 9
9 3 0 8 02
9 6 0 8 2 8
9 3 0 9 1 5
9 6 0 9 0 2
9 6 0 9 2 6
9 7 0 9 10
9 7 0 9 10
9 7 09 10
9 7 0 9 1 2
9 7 0 9 1 2
9 7 0 9 1 2
9 7 0 9 1 5
9 7 0 9 1 5
9 7 0 9 16
9 7 10 09
9 7 1 0 10
9 7 1 0 10
9 7 10 1 0
9 7 10 10
内蒙古绰尔
内蒙古绰尔
长白山光明
吉林白河市场
内蒙古绰尔
吉林长白山
长白山岳桦林带
吉林长白山
长白山地下森林
吉林黄泥河青沟
长白山地下森林
长白山地下森林
长白山地下森林
长白山地下森林
长白山地下森林
长白山地下森林
长白山电站后山
长白山电站后山
长白山黄松蒲
吉林黄泥河额穆
吉林黄泥河市场
吉林黄泥河市场
吉林黄泥河市场
吉林黄泥河市场
丑 p al 妙匆al
丑 da h u r i e a
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凡2 2 0
H a币 n g ot n
M o币 s o n 8 2 1
A n ( le rs o n 4 9 5
H a r r gn ot
n
11a ir gn ot
n
A n de 招 。 n l 1 9
A dn
e rs o n2 1
.
2
A n d e rs o n 12 1
.
l
A n d e rs o n l 3 9
.
1
H a r r in g ot n
H a n i n g ot n
A n ( le rs o n 7 2
.
l
A l l d e rs o n 3 5 3
A n d e rs o n l 4 0
.
2
A n d e rs o n l 4 0 3
M
a x m ul l e r
M a x l l l U lle r
Sm
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Sm e re C a
A l l d e rs o n 7 O
,
I
A dn
e sr o n2 8
.
9
秦国夫
秦国夫
秦国夫
秦国夫
秦国夫
贺伟 王柏
秦国夫
贺伟 王柏
秦国夫
秦国夫
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
秦国夫 赵俊
3 期 秦国夫等 : 中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系 2 4 5
is gm a 麦芽粉 , 20 9几葡萄糖 , 59 / L蛋白陈 , 2 0 9 / L琼脂 )两种 。 首先在 M E A 培养基上对峙接种需交配的两
个单抱菌株 , 然后置于 25 ℃下培养三周 。 若两个种的多数交配组合的对峙菌落间有黑色拮抗线产生则为
互交不育 , 分属两个生物种 ,若两对峙菌落由白色棉毛状变为褐色壳皮状且不产生黑线则互交可育 , 二者
属同一生物种 。 由于 S R 培养基上的可育反应较 2% M E A 培养基更为明显 , 这样 2% M E A 上难于判断的
交配组合再用 S R 培养基进行重复 。 c B S D 与 A . os oyt ae ( oR m ag .n ) eH ir nk 配对培养采用更易判断结果
的改进型的 M曰A 培养基 (赵俊等 , 19 99) 。
2 结果与分析
2
.
1 C B S A 为 通. s in即 in a B ` r u b 仑 & ne s s u r
中国三个生物种与北美生物种的交配结果表明 (表 2) , 产 自大兴安岭和长白山的 C B S A 的八个菌
株与北美 A . : in aP in a 的四个测交菌株完全互交可育 。 四个大兴安岭菌株的 9 30 12 / 18 和 9 30 12 / 31 属
同一子实体的两个交配型 A I B Z 和 AZ B Z , 9 30 07 、 96 042 和 9 30 12 三个子实体属于复等位交配基因 ,所以
它们完全代表了 C B S A 的大兴安岭的蜜环菌亚群体 ; 长白山的两个菌株 9 60 0 8 和 96 041 属于复等位基
因 , 9 60 4 1 / 22 和 % 04 1 / 36 属同一子实体的两个交配型 A I B Z 和 AZ B Z , 它们也代表了长白山的亚群体 , 它
表 2 N A B S与 C B S代表菌株的交配反应
T a b le 2 M
a it n g in t e r a e t io n s b e t w e e n m o n o s P o r o u s i s o la t e s r e p r e s e n t i n g
C B S a n d N A B S o f 才r m i l d r ia
B 2 9 6 B 6 18 IV一V I VI we V Z 62 1 B 6 2 2 1111 In Z B 6 19 B 6 2 0 111 1】2 I X I 】X Z X I X Z
9 3 0 0 7 / 3 + ? + ? + ? + ? 于 ? 一 干 R R
9 3 0 12八 8 + + + + 十 ? 令 牛
9 3 0 12 / 3 1 十 + + + 十 ? 一 十
9 6 0 4 2 / 7 0 + 十 十 + 一 ? 令 十
9 6 0 0 8 / l + + ? + ? + ?
9 6 0 4 1 / 2 2 十 + + + 一 ? 十
9 6 0 4 1 / 2 7 + + + +
9 6 0 4 1 / 3 6 + + + +
9 3 02 2 / 7 一 R 一 R ? 一 一 令
9 3 0 22八 3 一 R 一 R
9 3 02 2 / 2 1
9 60 14八 6
96 0 14 / 3 2
9 6 0 14 / 6 0
9 6 0 14 / 6 7
9 3 0 2 5 / 2 2
9 3 0 2 5 / 6
9 3 0 2 5 / 20 _ _ _ _
,
9 3 0 2 5 / 2 1
9 6 0 3 5 / 5
9 6 0 3 5 / 1 5
9 6 0 3 5 / 18
9 6 0 3 5 / 19
注 : + 互交可育 ( nI et fer irt h yt ), 一 :互交不育 (nI te rs te irl i ty )
十互交不育并有明显的黑色拮抗线 (1l l t e rs te irl i ty w iht bl ac k h ne )
R 降低生长反应 (几 d u c e小 gr ow ht re ac it on s)
+ ? 或 一 ? 反应不太明显但可解释为 + 或 一 ( iaP ir gn on t ab os lute ly cl e ar bu t inte 印re te d as in te rfe irt h ty
o r in te rs te ` l ity ) , ? 难以判断 ( p ia n呢 to o e le ar to g iv e an in te rp re ita o n) .
2 4 6菌 物 系 统 18 卷
们共具有七个复等位基因. 北美种A . sn iP an ia 的四个菌株来 自四位不同的作者 , 采 自不同的地区 、 寄主和
时间 ,代表了该种北美的孟德尔群体 。 由于北美 A . : in aP in a 和欧洲 A . c eP is itP es 部分互交可育 (B 亡ur 民 et
.al
,
19 9 4)
, 为进一步证实 c B s A 与这两个种何者更近 , 又增加菌株数量分别测定 , 结果确认 C B s A 与
A
.
c eP ist iP es 绝对地互交不育 , 与 A . s in aP in 完全互交可育 , 属于同一生物种 (交配结果略 ) 。 C B s A 与另外
三个 N A B S 均互交不育 , 并且在对峙培养中产生明显的黑线 , 与 N A B SX 甚至出现了降低生长反应 。
.2 2 C B S C 属于亚洲特有生物种
C B S C 与 N A B S 任一菌株均互交不育 (表 2) 。 C B S C 来 自二个子实体 , 但都是四极性的不同交配
型 , 93 0 22 和 % 0 14 又为交配型复等位基因 , 所以其代表性不容置疑 , 加上 N A B S 的测交菌株都属于种内
的交配型复等位基因 , 因而也证实了这一结果是可信的 。 C B S C 与 A . 。 al ve sc en s B 6 n lbe & 块 s ur . 之
间的降低生长反应 比较强烈 , 二者生长势均衡时相互抑制 , 当一方生长势旺盛时分泌褐色酚类物质将另
一方杀死 , 这种现象在 S R 培养基上更为明显 。
2
.
3 C B S n 与 翅. o s oyt a e 的关系
C B S D 除了与 A . s in 即 in a 、 A . e a l v e s e e n s 、 A . g e m i n a B 6川民 & 众 s s u r . 、 A . n a b s n o n a V o lk &
B u dr s al 和 N A B S X 五个种均不交配 (表 2) , 其中 9 60 3 5 与各种都出现种间拮抗线 , 9 302 5 与各种的种间
拮抗作用并不强烈 。 但我们重复 c B S D 与 A . os oyt ae 的交配时发现它们无种间拮抗线 , 与以前的结果相
似 (赵俊等 , 19 98 ) , 而且部分交配组合呈现亲和反应 , 表明二者之间可能存在大陆间易见的非生殖隔离现
象 , 从而促使我们增加国 内外菌株数量深人探讨它们的关系 。 为此 C B S D 取 16 个标本号的 18 个菌株 ,
欧洲北美的 A . os oyt ae 取所有的 6 个菌株 , 进行 6 x ls 交配实验 。
表 3 e B s n 与A . o s oyt a e的交配反应
T a b l e 3 M
a t in g i n t e r a e t io n s b e t w e e n C B S D a n d 月 . o s t’ U砚 e
89 0 89 / 5 8 9 12 4 / l B 12 3 B 1 2 5 I l I2
9 3 0 2 5 / 2 1 + +
9 3 0 2 5 / 2 2 + +
9 6 0 4 3 / 1 1 + +
9 6 0 4 3 / 3 0 + +
9 6 0 3 5八 2 + _ , +
9 7 0 2 7 / 6 + _ ,
9 7 0 2 8 / 1 5 + +
9 7 0 2 9 / 8 + 一 , 十
9 7 0 36 / 8 + 一 ? 一 ? 十
9 70 3 9 / 1 5 + +
9 70 4 0 / 1 2 + _
, _ , +
9 70 4 8 /9 + 一 ? + +
9 70 4 9 / 2 + 一 , _ , +
9 7 0 5 4 / 2 0 + 十
9 7 0 5 7八 + 一 ? +
9 7 0 5 8一A / 10 + +
9 7 0 5 8戒二/ 3 十 _ ? +
9 7 0 5 8一D / 13 + +
注解同表 2
3期 秦国夫等 :中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系 247
表4 国外A . s otyo e a菌株间的交配反应
T abl e 4 M
ati ng i nt e r e at i o ns a mo ng 」 . so t’ U砚e
12 4 8 9/ l B 12 3B 1 2 5 I
1 b
8 90 8 9/ 5 十
8 912 4八
B 12 3+
B 12 5 +
I -
注解同表2
表 3实验结果发现 6 个国外菌株中只有 0 8 8 9/ 95和 I :两个菌株与 C B SD 完全互交可育 , 另外 4 个菌
株没有显示任何交配迹象 , 其原因可能有二 , 一是类似于北美 注 s in aP i na 的欧洲 A . c eP is itP es 间的部分
互交可育现象 , 二是国外菌株交配能力退化 。 为验证我们的推断 ,对国外所有的 6 个菌株进行了循环交
配 ,结果显示 891 2 4/ 卜 B 123 、 B 125 、 lz 四个菌株交配力退化 (表 4) 。 这表明国外两个具有交配力的菌
株与中国的 CB S D 的所有菌株呈现 10 0% 互交可育 , 二者为同一生物种 , 即 C B s D 为 A . os oyt ae .
3 讨论
本研究指出产 自大兴安岭和长白山的 c B s A 的种名应该是 J奋片砚ila r ia : in aP in a , 该种分布于大兴安
岭和长白山各地 , 作者在 中俄边境的室韦 、 莫道嘎 , 中朝边境都曾采到 , 黑龙 江带岭和 日本也有分布
(Mo h
田的 m de ct .al
,
19 ;4 C l
l a et .al
,
19 4)
。 表明该种是亚洲大陆北部 比较常见的蜜环菌 , 估计该种
也广泛分布于整个俄罗斯远东地区 , 它与北美大陆的该种应具有共同的起源 。
本文建立 了 c B s D 与 A . os oyt a 。 对应关系 , 前文曾报道 c B s E是 A . 口s oyt a 。 ,但只是根据两个菌株
与 A . os oyt a e 的亲和性反应而判断 , 没有指出 C B S E 与其它生物种的关系 , 现 已通过交配实验将 CB S E
合并到 C B S D 中 (另文发表 ) 。
本项研究中没有出现欧洲和北美生物种间具有的部分互交可育的现象 , 为今后中国蜜环菌的形态学
鉴定划定了一个清晰的生物种范畴 。
致谢 作者向惠赠北美和欧洲测交菌株的美国 I o W A 大学 T . c . H a币 n g ot n 教授 、 法国 J . J龙抽111
~
n 教
授 、 芬兰的 K K劝r h o ne n 教授表示诚挚的感谢 。
参 考 文 献
赵俊 , 田淑敏 , 王玉玲 , 秦国夫 , 19 98 . 密环菌遗传测定的单泡分离和培养方法 。 微生物学通报 (待发表 ) .
贺伟 , 秦国夫 , 沈瑞祥 , 19 % . 大兴安岭和长白山地 区蜜环菌生物种的研究 . 真菌学报 1 5 ( 1) : 9 ~ 16 。
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4 28 菌 物 系 统 8 1卷
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B u rd s al l H 玖 19 9 5 . A N Om e cn la t u r日 S t u d y o f A rm i llan a an d A ll l l lll an e lla s详 e i e s . l一 12 1 . S y l l o p s i s
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