樺褐孔菌引起的腐朽木上真菌組成的研究*

任洪婷，吳珊姣，劉雪峰，曹俊平

(1.東北林業(yè)大學,黑龍江　哈爾濱150040；2.內(nèi)蒙古烏審旗林業(yè)局森防站，內(nèi)蒙古　鄂爾多斯017000)

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樺褐孔菌引起的腐朽木上真菌組成的研究*

任洪婷1，吳珊姣1，劉雪峰1，曹俊平2

(1.東北林業(yè)大學,黑龍江哈爾濱150040；2.內(nèi)蒙古烏審旗林業(yè)局森防站，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000)

以樺褐孔菌寄生的白樺活立木為材料，研究了由樺褐孔菌引起的木材白腐病及其腐朽初期、中期和末期腐朽木上的真菌組成。結(jié)果表明，隨著腐朽程度的增加，腐朽木上的真菌物種數(shù)量增多，樺褐孔菌分離到的次數(shù)也隨之增加。腐朽初期、中期和腐朽末期優(yōu)勢真菌種類差別不明顯。各個時期樹皮上的真菌種類最多，變色區(qū)種類相對少。說明不同腐朽階段腐朽木上的真菌群落存在差異，群落組成處于動態(tài)變化之中。

白樺；樺褐孔菌；木材腐朽；變色區(qū)；褪色區(qū)

樺褐孔菌[Inonotusobliquus(Fr.)Pilát]寄生在白樺(BetulaplatyphyllaSuk)、榆樹(UlmuspumilaL.)、柴樺(B.fruticosa)等闊葉樹活立木或死亡倒木的邊材上[1]，引起這些樹木材心材白色腐朽，其不孕的菌核從樹干或樹皮受傷處長出[2]。國內(nèi)主要分布于東北的長白山、小興安嶺、大興安嶺地區(qū)等地[3～4]；國外分布于日本北海道、芬蘭、波蘭、俄羅斯和北美北部[5]。樺褐孔菌耐寒性較強，可抵御-40℃的低溫而存活[6]，樺褐孔菌的活性成份及其藥理作用、人工栽培馴化技術(shù)等方面都有較多的研究。但是，樺褐孔菌侵染后引起寄主木質(zhì)部腐朽過程研究報道還很少[7]。對樺褐孔菌腐朽木環(huán)境中微生物研究更少，而這方面對作為藥物真菌的樺褐孔菌的人工馴化、菌絲體生長和菌核形成十分重要。在樺褐孔菌引起木材腐朽過程中，了解真菌群落的演替過程，對深入研究木材腐朽機理和木材防腐都有著重要的意義。

本文通過在野外采集樺褐孔菌不同腐朽程度的白樺活立木標本，進行室內(nèi)真菌分離純化，確定樺褐孔菌腐朽木中真菌的種類組成。最終為篩選出對藥用真菌樺褐孔菌菌絲體生長發(fā)育及菌核和子實體的形成有益作用的菌株提供資料。

1　材料與方法

1.1實驗材料

在黑龍江省大興安嶺塔河縣、呼中自然保護區(qū)的白樺天然林內(nèi)，采集長出樺褐孔菌菌核的白樺活立木，分3個腐朽階段取樣：(1)腐朽末期，木段采樣是以菌核為中心截取10cm長的木段；(2)腐朽中期，距離菌核生長約30cm處，截取10cm長的木段；(3)腐朽初期，距離菌核50cm處截取10cm長的木段。木段編號后，用無菌袋裝好帶回實驗室備用。其中，從塔河采集2組木段，從呼中采集6組木段。

1.2培養(yǎng)基

馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基PDA。

1.3真菌的分離培養(yǎng)

樺褐孔菌腐朽木上的真菌分離：將腐朽初期、中期和末期的木段，用電鋸截成0.5cm左右厚的圓盤，再按腐朽區(qū)、褪色區(qū)、變色區(qū)和樹皮取樣，用剪刀將這些樣剪切成0.5cm左右的小塊，用次氯酸鈣(1︰14)上清液作為表面殺菌劑，滅菌1min之后，再用無菌水沖洗3遍，使用濾紙吸收干其水分后，用無菌鑷子夾起分離材料放到PDA平板培養(yǎng)基上，每皿放5塊材料，重復5個。編號，封口，靜止平放1d后，轉(zhuǎn)移到25℃恒溫箱中倒置培養(yǎng)。

1.4真菌鑒定

培養(yǎng)15d后，觀察菌落宏觀特征，當長出的菌落已經(jīng)產(chǎn)孢，就制成水載片，顯微鏡下觀察其形態(tài)特點，測量有關(guān)數(shù)據(jù)[7]，參考相關(guān)資料文獻進行形態(tài)學鑒定[8～13]。有些真菌暫時不產(chǎn)孢的對其純化，培養(yǎng)，待產(chǎn)孢后進行鑒定。

2　結(jié)果與分析

2.1腐朽初期樺樹樹干真菌分離結(jié)果

腐朽初期的白樺木材很容易區(qū)分為健康區(qū)、變色區(qū)、褪色區(qū)和腐朽區(qū)。變色區(qū)和褪色區(qū)所占比例較小，能觀察到腐朽區(qū)，但面積更小。

從白樺腐朽初期材料上共分離到真菌31種，未鑒定子囊菌和擔子菌各1種(表1)。腐朽初期的腐朽區(qū)以絲狀真菌為優(yōu)勢種，如青霉屬(Penicillium)、木霉屬(Trichoderma)等。樹皮部分離到的真菌種類>腐朽區(qū)的>褪色區(qū)的>變色區(qū)的。它們的優(yōu)勢種組成有差異。從樹皮分離到的真菌分離頻次大于10的有8個屬：青霉屬、散子囊菌屬(Eurotium)、小核菌屬(Sclerotium)、粘毛菌屬(Myxotrichum)、色串孢屬(Torula)、擬青霉屬(Paecilomyces)、殼囊孢屬(Cytospora)、輪枝霉屬(Verticillium)；變色區(qū)有4個屬：散子囊菌屬、木霉屬、樺褐孔菌(Inonotusobliquus)、粘毛菌屬；褪色區(qū)有4個屬：樺褐孔菌、白地霉屬(Geotrichum)、青霉屬、散子囊菌屬；腐朽區(qū)有4個屬：樺褐孔菌、木霉屬、青霉屬、異莖點霉屬(Paraphoma)。

表1　腐朽初期白樺樹干真菌分離結(jié)果

續(xù)表1

樹皮部分離頻次/次變色區(qū)分離頻次/次褪色區(qū)分離頻次/次腐朽區(qū)分離頻次/次枝孢屬(Acromomium)1曲霉屬(Aspergillus)2鏈格孢屬(Alternaria)1麥穗孢屬(Tritirachium)2異莖點霉屬(Paraphoma)7輪枝霉屬(Verticillium)1彎頸霉屬(Tolypocladium)3枝頂孢屬(Cladosporium)1彎頸霉屬(Tolypocladium)8離蠕孢屬(Bipolaris)1異莖點霉屬(Paraphoma)3曲霉屬(Aspergillus)7曲霉屬(Aspergillus)8莖點霉屬(Phoma)3曲霉屬(Aspergillus)3Leptodontidium2子囊菌2擔子菌2莖點霉屬(Phoma)3枝孢屬(Cladosporium)3木霉屬(Trichoderma)2白地霉屬(Geotrichum)1短梗霉屬(Aureobasidium)1散子囊菌屬(Eurotium)7毛殼菌屬(Chaetomium)1色串孢屬(Torula)1鏈格孢屬(Alternaria)3麥穗孢屬(Tritirachium)1粘毛菌屬(Myxotrichum)1輪枝霉屬(Verticillium)11鏈格孢屬(Alternaria)8鐮刀菌屬(Fusarium)2莖點霉屬(Phoma)5發(fā)簇孢屬(Sporothrix)1白僵菌屬(Beauveria)1白地霉屬(Geotrichum)1擔子菌1

2.2腐朽中期的真菌分離結(jié)果

腐朽中期樺褐孔菌從心材向邊材擴展，心材被降解的木材產(chǎn)生白色腐朽，由于充滿黃褐色菌絲體外觀呈現(xiàn)黃褐色，木材整體結(jié)構(gòu)保持完整，邊材絕大部分還未腐朽，樹皮完整，樹干上沒有菌核。

從表2可知，從腐朽中期的材料中分離到30屬真菌，未定屬的擔子菌1種。從樹皮分離到的真菌頻次大于10的有5個屬：青霉屬、散子囊菌屬、粘毛菌屬、曲霉屬(Aspergillus)和粘帚霉屬(Gliocladium)；變色區(qū)分離到的真菌頻次大于10有5個屬：青霉屬、木霉屬、粘毛菌屬、散子囊菌屬、曲霉屬；褪色區(qū)和腐朽區(qū)分離到的真菌頻次大于10的有相同的3個屬：樺褐孔菌、青霉屬和散子囊菌屬。

在腐朽區(qū)的優(yōu)勢種為樺褐孔菌、散子囊菌屬和青霉屬，分離頻次都大于34；褪色區(qū)優(yōu)勢種為樺褐孔菌、青霉屬和散子囊菌屬，分離頻次都大于29，分離頻次較腐朽區(qū)略低；變色區(qū)優(yōu)勢種為青霉屬、木霉屬和粘毛菌屬。樹皮優(yōu)勢種為青霉屬、散子囊菌屬、色串孢屬和粘毛菌屬。樹皮上的真菌種類最多達到18屬，其他區(qū)域分離到15屬。

表2　中期腐朽的白樺木真菌分離結(jié)果

2.3腐朽末期的真菌分離結(jié)果

腐朽末期是樺褐孔菌對白樺樹干破壞最嚴重時期，也是菌核大量產(chǎn)生的時期。樹干鋸開后，木質(zhì)部絕大部分腐爛呈粉末狀，木材組織全部被破壞，只有外部邊材還沒有被分解，起到支撐樹干的作用。

腐朽末期的真菌種類最多達43屬(表3)，真菌群落較為豐富，也最為穩(wěn)定。這一時期腐朽菌樺褐孔菌具有絕對優(yōu)勢，青霉屬次之，木霉屬再次之。從樹皮分離到的真菌有33屬，變色區(qū)真菌種類有17屬，褪色區(qū)和腐朽區(qū)都分離到15屬。從樹皮分離到的真菌分離頻次大于10的有3個屬：木霉屬、青霉屬和粘毛菌屬；變色區(qū)有3個屬：青霉屬、曲霉屬和根霉屬；褪色區(qū)有3個屬：樺褐孔菌、散子囊菌屬和枝孢屬；腐朽區(qū)有2個屬：樺褐孔菌和青霉屬。

2.4不同真菌類群比較

木材腐朽菌侵入樹體及在樹體內(nèi)定殖后對樹干內(nèi)的真菌群落都會有較大影響，實質(zhì)上是真菌群落在樹干內(nèi)的演替過程。

從不同腐朽時期分離到的真菌中可知(表1～3)，擔子菌分離到的種類最少，除了樺褐孔菌外，還分離到1種，暫時還沒有鑒定出來，從菌種種類組成所占比例最少，但從分布和時期看，除樹皮外，樺褐孔菌常常是優(yōu)勢菌。子囊菌分離到的種類較少，只有3個屬，為散子囊菌屬、粘毛菌屬和毛殼屬。其中，散子囊菌屬在各個時期和不同區(qū)域都被分離到。毛殼菌屬只在腐朽中期被分離到，分布在除樹皮外的各個區(qū)域。接合菌類真菌也只分離到3個屬，為根霉屬、毛霉屬(Mucor)、被毛孢屬(Hirsutella)，只在腐朽末期分離到，分離頻次較少。其中，根霉屬分布在樹皮和腐朽區(qū)，被毛孢屬只分布在褪色區(qū)，毛霉只分布在腐朽區(qū)。半知菌的種類在各個階段和各個區(qū)域都占有絕對優(yōu)勢。

從腐朽初期至末期樺褐孔菌分離頻次逐漸變大(見表1～3)，說明隨著腐朽程度的增加樺褐孔菌對白樺腐朽能力逐漸增強。按腐朽區(qū)、褪色區(qū)、變色區(qū)、樹皮的順序，統(tǒng)計腐朽初期至腐朽末期的木材中樺褐孔菌的分離率最高，可以確定樺褐孔菌腐朽是從心材開始，逐漸往邊材方向蔓延，但它不能分解樹皮，只是擠破樹皮長出菌核或者子實體。

表3　樺褐孔菌腐朽末期樹干真菌分離結(jié)果

3　結(jié)論與討論

本文對樺褐孔菌侵入樺樹后，不同腐朽時期的腐木上真菌進行了分離、培養(yǎng)、純化和鑒定，基本掌握了各個時期真菌種類的組成。

(1)腐朽初期從變色區(qū)分離到的真菌以非木材腐朽菌為主，木材腐朽菌樺褐孔菌分離頻次達到13次，中期木材腐菌樺褐孔菌分離頻次下降到8次，到末期木材腐朽菌樺褐孔菌降到5次，即隨著腐朽程度的加重木材腐朽菌在變色區(qū)數(shù)量逐漸減少。分析其原因，可能是在先分離材料時，未能很好地把握變色區(qū)與褪色區(qū)的界限所致。褪色區(qū)不同時期木材腐朽菌樺褐孔菌數(shù)量變化，腐朽初期分離到了38次，中期木材腐菌樺褐孔菌略有下降，達到35次，到末期木材腐朽菌樺褐孔菌達到了46次，整體來看，隨著腐朽程度的增加褪色區(qū)樺褐孔菌成上升趨勢。腐朽區(qū)不同時期樺褐孔菌變化趨勢，腐朽初期分離到22次，中期樺褐孔菌達到48次，到末期木材腐朽菌樺褐孔菌菌種數(shù)量達到了51次，隨著腐朽程度的增加腐朽區(qū)樺褐孔菌成上升趨勢。

(2)樹皮真菌組成在不同腐朽階段屬的數(shù)量上都有差異，而優(yōu)勢組成上比較接近。腐朽初期樹皮真菌分離到24屬，優(yōu)勢真菌為青霉屬、散子囊菌屬和小核菌屬；中期分離到18屬，優(yōu)勢真菌為青霉屬、散子囊菌屬和粘毛菌屬，腐朽末期分離到33屬，其優(yōu)勢真菌為木霉屬、青霉屬和粘毛菌屬。變色區(qū)、褪色區(qū)和腐朽區(qū)真菌分屬的數(shù)量都比較接近，14～17屬，與樹皮相比較屬的數(shù)量少。

(3)樺褐孔菌腐朽的不同時期真菌組成的差異較大，擔子菌中樺褐孔菌是優(yōu)勢菌，除樹皮外，各個時期和區(qū)域都有分布。子囊菌中散子囊菌屬是優(yōu)勢種。毛殼菌屬只在腐朽中期被分離到，分布在除樹皮外的各個腐朽區(qū)域。接合菌類只在腐朽末期分離到，根霉屬分布在樹皮和腐朽區(qū)，被毛孢屬只分布在褪色區(qū)，毛霉只分布在腐朽區(qū)。半知菌的種類數(shù)量多，在各個腐朽時期和不同腐朽區(qū)域都有。

(4)在變色區(qū)中的一些真菌分泌纖維素酶和單寧酶，這些酶可以降解木材產(chǎn)生的具有抗腐朽作用的單寧，同時破壞木材中的纖維素[15]。腐朽初期樺褐孔菌在木材變色區(qū)、褪色區(qū)和腐朽區(qū)已經(jīng)定殖，并形成了基本穩(wěn)定的真菌群落。這一時期，腐朽菌經(jīng)傷口侵入樹體，樹木分泌單寧、酚和醌類等抗菌物質(zhì)，一些微生物開始分解這些抗菌物質(zhì)，使木材喪失抵抗腐朽菌的侵入與定殖能力。這時木材輕微變色或幾乎無顏色變化，木材強度逐漸降低，韌性減弱[15]。

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Fungi Composition Caused by Inonotus obliquus in the Rotten Wood

REN Hong-ting1,WU Shan-jiao1,LIU Xue-feng1，CAO Jun-ping

(1.Northeast Forestry University,Harbin Heilongjiang 150040,P.R.China；2.Forest Pest Management and Quarantine Station of Wushen County,Ordos Inner Mongolia 017000,P.R.China)

This article aims to study the fungi constitution in the rotten wood which is caused byInonotusobliquus(Fr.)Pilát,during the beginning,the mid-term and the final-term.With the growingly of degenerate level,not only the species number of fungi from the rotten wood is increasing,but also the frequency of theInonotusobliquusisolation is increasing.There are not obvious differences from superiority fungi at each period.The species number in the color change interval is always less than in that of sapwood at each period.This study shows that the different stages of wood decaying fungi on decaying differences in communities and community compositions are dynamic and changing.

BetulaplatyphyllaSuk；Inonotusobliquus；rotten wood;color change interval；faded interval

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.019

2016-03-22

國家林業(yè)局公益項目(2010004079)。

任洪婷(1988-)，女，碩士生，主要從事森林病理研究。E-mail:563951425@qq.com

簡介：劉雪峰(1963-)，男，研究員，博士，主要從事森林交病理及真菌分類研究。E-mail:liuxuefeng@sina.com

S 763

A

1672-8246(2016)03-0108-06