血紅鉚釘菇及其林下特殊生態(tài)位的探討

姜 旭

（1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院；2.遼寧省森林保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110032）

鉚釘菇科Gomphidiaceae的種是世界廣布種。血紅鉚釘菇ChroogomphusrutilusO.K.Mill.（≡GomphidiusrutilusS.Lundell），又名紅蘑、松樹傘，是兼具營養(yǎng)與藥用價值的一種外生菌根真菌（ectomycorrhizal fungi，EcMF），是珍貴的林下野生資源。其在分類學(xué)上屬于牛肝菌目Boletales，這一目真菌在溫帶及熱帶森林中分布廣泛，多產(chǎn)生大型子實(shí)體，與光合生物共生形成外生菌根（ectomycorrhiza，EcM），參與有機(jī)物、養(yǎng)分吸收以及養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)难h(huán)，是世界范圍內(nèi)森林生態(tài)系統(tǒng)中的重要物種。血紅鉚釘菇是該目下鉚釘菇科色釘菇屬Chroogomphus模式種，在中國東北林區(qū)分布廣泛，兼具營養(yǎng)與藥用價值，是珍貴的林下野生經(jīng)濟(jì)資源，常在以松科植物為代表的針葉林下與樹木共生，主要以油松Pinustabulaeformis為主。

東北林區(qū)是我國血紅鉚釘菇的主產(chǎn)區(qū)。作為一種珍貴的林下經(jīng)濟(jì)物種，目前市場供應(yīng)僅依靠野生資源的人工采摘，每年上市時間不足兩月，因口味鮮美而深受消費(fèi)者喜愛，同時也因資源稀缺導(dǎo)致供不應(yīng)求且價格不菲。而近年來部分原有產(chǎn)地林齡結(jié)構(gòu)老化、共生能力減弱、產(chǎn)量減少等原因更導(dǎo)致了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對其子實(shí)體進(jìn)行掠奪性采摘，嚴(yán)重阻礙了野生菌種孢子的自然擴(kuò)散與繁殖，加劇其數(shù)量的逐年降低。因國內(nèi)外對其研究不多，尚處于初級階段，對這一野生資源的保護(hù)存在重重困難。本文總結(jié)了這一物種的現(xiàn)有研究概況與存在的難題，對未來的研究方向進(jìn)行討論與展望。

1 血紅鉚釘菇的形態(tài)特征

血紅鉚釘菇子實(shí)體幼體呈楔形的鉚釘狀，菌蓋直徑20～100 mm，鐘形或圓形至有凸起的平面，邊緣內(nèi)卷；表皮光滑，粘質(zhì)狀或呈金屬光澤，淺紅棕色、黃棕色至酒紅棕色，曬干后常為深紅棕色；菌褶，下延至菌柄，幼時為淺灰色，成熟后被孢子染為中等灰色，孢子印黑色；菌柄實(shí)心圓柱形，上部至基部直徑由寬到窄，顏色由淺紅棕色至淺黃色，菌絲體白色。顯微鏡下見擔(dān)孢子近紡錘形；囊狀體與褶緣囊狀體透明無色，圓柱形至紡錘形，通常為厚壁（約2.5μm），這可能是血紅鉚釘菇這一種鑒別特征，但成熟子實(shí)體的囊狀體壁觀測通常較為困難[1-2]。

2 血紅鉚釘菇的命名與分類地位

血紅鉚釘菇最初在歐洲被報道，其命名幾經(jīng)修正。20世紀(jì)70年代，Jacob Christian Schaeffer在其著作中描述了傘菌科傘菌屬下物種Gomphidiusru‐tilusSchaeff.:Fr。1835年Elias Fries將鉚釘菇屬Gomphidius定為屬級，色釘菇屬被認(rèn)為是其下一個亞屬[1]，后Miller修正鉚釘菇科Gomphidiaceae并區(qū)分鉚釘菇屬與色釘菇屬[3]，至此血紅鉚釘菇正式定名 為Chroogomphusrutilus（Schaeff.）O.K.Mill.。Miller[4-5]對鉚釘菇科各物種進(jìn)行了形態(tài)學(xué)研究、結(jié)構(gòu)測定以及基于ITS序列的系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果表明，鉚釘菇屬與色釘菇屬在遺傳上可明顯區(qū)分為兩個不同的群，是支持鉚釘菇科分類的有力的生態(tài)學(xué)與形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。

由于野生真菌林下形態(tài)與其生長環(huán)境、生長期等相關(guān)，且鉚釘菇科部分物種形態(tài)非常相近，形態(tài)學(xué)觀察并不十分準(zhǔn)確。Li等[1]在色釘菇屬的系統(tǒng)發(fā)育分析中檢測了來自于歐洲不同地點(diǎn)的“血紅鉚釘菇”的樣本序列，其中芬蘭與UK的序列很可能是C.britannicus。Martin[2]結(jié)合形態(tài)學(xué)特征ITS序列比較回顧了過去的血紅鉚釘菇記錄，發(fā)現(xiàn)其中許多樣本是C.mediterraneus。Scambler[6]在從歐洲采集的色釘菇屬樣本中篩選了最為符合血紅鉚釘菇形態(tài)學(xué)特征的樣本，并提供了其后選模式和附加模式，建立了一個穩(wěn)定的屬內(nèi)框架。

3 血紅鉚釘菇的林下生境

3.1 血紅鉚釘菇的共生宿主

色釘菇屬在屬級水平上具有明顯的宿主特異性特征，系統(tǒng)發(fā)育分析表明，在該屬的進(jìn)化中，其共生植物范圍逐漸變窄且表現(xiàn)出顯著的特異性[1]。在歐洲血紅鉚釘菇多與松屬植物模式種歐洲赤松Pinussylvestris共生，在中國東北地區(qū)則見于油松Pinustabulaeformis林下。另有研究表明色釘菇屬真菌的菌根共生關(guān)系在進(jìn)化中可能發(fā)生宿主轉(zhuǎn)換，這種共生關(guān)系的不穩(wěn)定甚至可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)換到寄生于牛肝菌上[7]。

3.2 血紅鉚釘菇的特殊生態(tài)位

一直以來血紅鉚釘菇被認(rèn)為是與松屬Pinus植物共生的外生菌根真菌，在東北林區(qū)主要以油松為主。結(jié)合相關(guān)研究及野外工作中的踏查，發(fā)現(xiàn)有關(guān)血紅鉚釘菇的兩種現(xiàn)象：

①現(xiàn)有研究中從未獲得經(jīng)分子手段鑒定的血紅鉚釘菇純菌種。由于通過組織分離獲得的EcMF菌株不能形成子實(shí)體，其結(jié)果真?zhèn)坞y辨。而凡經(jīng)測序鑒定的分離菌種都被證明不是血紅鉚釘菇。

王守現(xiàn)[8]用RAPD指紋圖譜分析和內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（Internal transcribed spacer，ITS）序列分析兩種方法，收集了均通過各實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)分離得到且定名為血紅鉚釘菇的3個菌株進(jìn)行了分子鑒定，序列比對皆非血紅鉚釘菇純培養(yǎng)菌絲。馬元偉等[9]進(jìn)行血紅鉚釘菇分離試驗(yàn)，得到的菌株經(jīng)分子鑒定為一種青霉屬內(nèi)生真菌。對血紅鉚釘菇子實(shí)體由不同大小到不同部位的分離，研制了常規(guī)類、特殊類、谷物類、果蔬類、植物生長激素類及含F(xiàn)e等6大類分離培養(yǎng)基質(zhì)，但僅曾有一支菌株從幼小的子實(shí)體原基至最終組織塊變黑干癟死亡，終未獲得有活力的菌種（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。此外另從乳牛肝與血紅鉚釘菇子實(shí)體上分別分離到內(nèi)生真菌黃麻球孢菌[10]。綜上可知，現(xiàn)有研究中尚未得到真正的血紅鉚釘菇菌株，在野生環(huán)境中分離得到菌絲體是非常困難的。

②血紅鉚釘菇的發(fā)生地一定有乳牛肝菌發(fā)生。實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)在油松林下，血紅鉚釘菇從未在沒有乳牛肝發(fā)生的情況下存在，且與其子實(shí)體常有聯(lián)生現(xiàn)象，特別是點(diǎn)柄乳牛肝Suillusbovinus，這是另一種與油松共生的外生菌根真菌（乳牛肝中許多種類是EcMF），目前也未能實(shí)現(xiàn)人工馴化栽培。曾在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)血紅鉚釘菇子實(shí)體大量發(fā)生于乳牛肝存在的油松林下[11]，但根樣中未檢測到血紅鉚釘菇存在[12]。

Agerer[13]發(fā)現(xiàn)鉚釘菇科色丁菇屬Chroogom‐phus的一些種能夠在同一根上的外生菌根牛肝屬Suillus真菌中形成吸器和菌絲，并在乳牛肝中發(fā)現(xiàn)了其厚垣孢子?；〞悦穂14]報道，玫紅鉚釘菇Gom‐phidiusroseus在乳牛肝菌菌套內(nèi)形成卵狀或不規(guī)則狀帶黃色的厚垣孢子。Olsson[15]通過分子和顯微手段對歐洲赤松與乳牛肝、玫紅鉚釘菇三者間關(guān)聯(lián)進(jìn)行研究，分子鑒定玫紅鉚釘菇存在于乳牛肝瘤狀菌根和子實(shí)體中，并且顯微鏡下在乳牛肝菌根內(nèi)觀察到玫紅鉚釘菇的吸器與厚垣孢子，因此認(rèn)為玫紅鉚釘菇菌絲可能以乳牛肝菌索為基礎(chǔ)形成子實(shí)體，其寄主可能是乳牛肝或乳牛肝與松樹的共生體。王琴等[12，16]根據(jù)形態(tài)特征將采自油松根樣的菌根通過ITS測序在26個EcMF分類單元中檢測到褐環(huán)乳牛肝Suillusluteus，卻未發(fā)現(xiàn)血紅鉚釘菇，因此認(rèn)為血紅鉚釘菇與油松間可能并非直接建立菌根共生關(guān)系，且與褐環(huán)乳牛肝有關(guān)聯(lián)性。目前尚未在各類外生真菌多樣性研究文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)僅見血紅鉚釘菇而未見乳牛肝的情況，還需要更多的野外調(diào)查、形態(tài)學(xué)觀察以及分子生物學(xué)分析來研究二者及寄主樹木間生物學(xué)與生態(tài)學(xué)關(guān)系。

3.3 環(huán)境因子影響血紅鉚釘菇子實(shí)體發(fā)生

血紅鉚釘菇子實(shí)體發(fā)生還受到環(huán)境因子的影響。理論上擔(dān)子菌菌絲在遺傳因素調(diào)控下組成菌絲體，經(jīng)過營養(yǎng)生長達(dá)到生理成熟，聚集形成原基即可進(jìn)一步分化發(fā)育形成成熟子實(shí)體。但對大型野生真菌來說，這一過程極易受到各種環(huán)境條件的制約。溫照紅等[17]報道血紅鉚釘菇一般生長在松林下腐質(zhì)土層深度22 cm左右處，枯葉層厚度4～5 cm。孟繁榮等[18]調(diào)查東北地區(qū)紅松林外生菌根真菌子實(shí)體發(fā)現(xiàn)，鉚釘菇屬Gomphidius僅存在于混交林內(nèi)，且發(fā)生時地上子實(shí)體調(diào)查中均有乳牛肝屬Suillus存在。在遼寧撫順血紅鉚釘菇常年生長的林區(qū)的多年調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，血紅鉚釘菇必須在特殊的環(huán)境條件下才能生長，其生長發(fā)育與該地段的植被、氣候、土壤等因素有關(guān)，特別是植被及氣候因素影響較大，可生長在樹齡l5年生以上的油松、赤松純林或闊葉混交林內(nèi)，灌木較茂密的地方菇潮期長且發(fā)生量大，林下地面干凈無草的地方較少或沒有，砍伐后的林地幾乎沒有發(fā)生[19]。另有報道北京山區(qū)油松林內(nèi)血紅鉚釘菇和點(diǎn)柄乳牛肝分布于海拔400～1 100 m，于8-10月發(fā)生，多雨年份出菇達(dá)4～5潮，持續(xù)時間達(dá)2個月以上。子實(shí)體發(fā)生后約5 d散發(fā)孢子，溫度較高時7 d后腐爛，血紅鉚釘菇晚于乳牛肝一周后發(fā)生，其發(fā)生必要條件是充足的降雨后連續(xù)3～5 d的高溫[20]。近年野外調(diào)查顯示遼寧撫順地區(qū)目前部分油松林進(jìn)入衰老期，與其共生的血紅鉚釘菇、點(diǎn)柄粘蓋牛肝菌等也逐漸自然消亡。林下作業(yè)也影響血紅鉚釘菇的發(fā)生，陳曉等[21]間接證明撫育間伐影響油松人工林下血紅鉚釘菇的發(fā)生繁衍。另關(guān)于地下菌根的繁殖方式，淮穩(wěn)霞[22]報道北京市東靈山地區(qū)自然林分下血紅鉚釘菇以無性菌絲與有性孢子繁殖，在點(diǎn)柄乳牛肝的研究中也得到相似的結(jié)論。

4 血紅鉚釘菇的研究意義與未來

油松具有深根性且菌根發(fā)達(dá)，對寒冷、干旱、貧瘠土壤具有廣泛適應(yīng)性，是中國北方半干旱地區(qū)最主要的造林樹種之一，在遼西地區(qū)曾大面積用于飛播造林，對東北南部干擾生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)具有重要意義。血紅鉚釘菇作為油松外生菌根，能夠與油松吸收根形成互惠共生體，菌絲體包圍植物尚未木栓化的營養(yǎng)根形成發(fā)達(dá)的外延菌絲系統(tǒng)，能夠有效促進(jìn)其對土壤水分與養(yǎng)分的吸收、增強(qiáng)抗逆性以及促進(jìn)林木生長，不僅能夠有效提高林木成活率，而且還能提供大量美味可口的蘑菇產(chǎn)品，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。但由于絕大部分外生菌根真菌無法進(jìn)行人工栽培，僅能依靠短暫生長季中有限的野生資源，加之農(nóng)民對其生長與繁殖方式知之甚少，常常進(jìn)行無序的、掠奪式的采摘，而近年來林下土壤環(huán)境受到的人為干擾愈加嚴(yán)重，使得許多林分原有野生菌根資源不斷流失。但由于其生態(tài)特殊性，加之現(xiàn)有研究多處于初級階段，使其林下促繁技術(shù)的開展缺少理論與基礎(chǔ)支撐。

一種具有可能性的推斷是血紅鉚釘菇除與松樹形成共生關(guān)系之外，還可能是乳牛肝或乳牛肝與油松菌根共生體的寄生菌或伴生菌，通過吸收菌根共生體營養(yǎng)發(fā)育原基形成子實(shí)體，且其在森林系統(tǒng)中生態(tài)特征更為復(fù)雜，但這需要后續(xù)更多系統(tǒng)、全面的研究。未來進(jìn)一步分析血紅鉚釘菇與其聯(lián)生EcMF乳牛肝的特殊生態(tài)位、生境因子間對其子實(shí)體發(fā)生的影響，特別是其與乳牛肝及油松間的種間關(guān)系等方面的關(guān)鍵問題，將對探索這一林下經(jīng)濟(jì)資源物種的生長機(jī)制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)與資源保護(hù)具有重要意義。