本研究于2010至2021年对海南省各自然保护区、森林公园和植物园内的木生大型真菌进行了调查,共采集标本2 212份,经形态和分子系统研究,发现木生大型真菌702个种,根据最新分类系统隶属于19个目、68个科、256个属。其中多孔菌科、锈革菌科、炭角菌科、炭团菌科和丝齿菌科等16个科为优势科,共529个种,约占总数的75%;炭角菌属、锈革菌属、木层孔菌属、环纹炭团菌属、褐孔菌属、多年卧孔菌属、栓菌属和灵芝菌属等32个属为优势属,共357个种,约占总数的51%。此外,共有3个新属和92个新种是本研究根据采自海南省的模式标本发现发表的。这些物种中22种为食用菌,71种是药用菌,6种是有毒菌类。
为明确昆诺阿藜链格孢叶斑病病原,在山西省昆诺阿藜种植区采集典型症状的标本分离病原菌,选择代表性菌株LGB-b和LGB-h对其形态学、分子生物学、致病性及生物学特性进行了研究。综合形态学和多基因系统发育(Alt a 1、endoPG 和OPA10-2)分析,确定昆诺阿藜链格孢叶斑病病原为Alternaria alternata。致病性测定发现接种6 d后病斑呈灰绿至黄绿色,表面具有灰棕至灰褐色霉层,周围具黄绿色晕圈,与田间症状基本一致。菌株LGB-b和LGB-h均可侵染昆诺阿藜、藜和台湾藜。菌株LGB-b菌丝生长的最适培养基为V8 蔬菜汁琼脂培养基(V8)、温度为25-30 ℃、水活度≥0.98、pH为6-7;分生孢子萌发的最适水活度≥0.98、pH为6-7。菌株LGB-h菌丝生长的最适培养基为马铃薯胡萝卜琼脂培养基(PCA)、温度为20-25 ℃、水活度≥0.98、pH为6-7;分生孢子萌发的最适水活度≥0.98、pH为7-8。
红托鬼笔黄水病是一种由鬼笔复膜孢酵母引起的致灾性土传病害,极难防治。本研究通过探索获得高质量红托鬼笔组织石蜡切片技术的基础上,对幼担子果生长期病原接种后第8、16、24、32、40、48和72 h进行组织取样,利用Van-clear透明剂制备石蜡切片,观察病原的侵染过程,以健康的幼担子果做对照。结果表明：健康的红托鬼笔包被表面菌丝呈管状,与包被中部菌丝结构无明显差异。而接种病原后第8 h时,即可观察到病原细胞和假丝形成,包被表面菌丝萎缩、褐变,病原细胞通过菌丝间隙向内扩散和侵染,侵染速度18.14 μm/h。接种后32 h包被表面菌丝大量降解,主要是病原细胞和假丝存在,此时病原可以侵染至包被中部菌丝组织。接种后40 h幼担子果表面分泌黄色渗出物液滴,包被表面开始溃烂,病原侵染至幼担子果包被胶质层,并不断向内侵染。本研究采用石蜡切片法对黄水病病原的侵染过程进行了组织学观察,为其致病机制和病害综合防治研究提供借鉴。
蜜环菌属Armillaria spp.真菌是重要的植物病原菌和兰科Orchidaceae植物天麻Gastrodia elata的专性共生菌,能以菌索形式在土壤中存活和传播,因此,土壤环境变化对蜜环菌菌索生长、发育的影响,是关系天麻栽培和森林蜜环菌病害的重要过程。为了揭示蜜环菌生长发育对土壤水分和氧气的适应特征,本研究以北方蜜环菌Armillaria borealis为研究材料,设计氧气浓度5%、15%、20%和30%的4个水平与土壤湿度20%、40%、60%和80%的双因素实验,在室内24 ℃及黑暗条件下培养,观察菌索发生时间(T)、测定菌索生物量(DW)、菌索长度(L)、菌索数(Nt)、菌索分枝数(Nf)和菌索直径(AD)。结果表明,土壤湿度和氧气浓度对北方蜜环菌菌索发育和生长具有显著影响,在15%的氧气浓度和60%的土壤湿度发育最快。本研究为人工模拟蜜环菌生长发育的环境提供了部分依据,对提高天麻人工栽培的产量,揭示森林蜜环菌病害发病机制具有重要价值。
适合的参考基因是应用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术进行基因表达分析的前提。本研究以7个食用菌常用参考基因(β-TUB 1、GPD、ACTB、Ras、α-TUB、β-TUB 2和SPRYp)为候选基因,利用RT-qPCR检测其在草菇常用生产菌株(CPS)V844、V5、V971和V844继代退化菌株(SDS) T8、T12、T16、T20中的表达;用Genorm、NormFinder和BestKeeper 3种软件分析候选基因的表达稳定性,并结合几何平均数法筛选出最佳参考基因。结果表明,SPRYp、α-TUB和β-TUB 2基因适用于草菇常用生产菌株检测,SPRYp、GPD和α-TUB基因适用于草菇继代退化检测,SPRYp基因适用于两种条件的检测。两两差异分析表明,草菇常用生产菌株的最佳参考基因组合为SPRYp、α-TUB和β-TUB 2,继代退化菌株的最佳参考基因组合为SPRYp和GPD,两种条件混合菌株的最佳参考基因组合为SPRYp和α-TUB。
以林下种植的不同菌种皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata为研究对象,利用高通量测序、相关分析、回归分析和方差分析等方法,分析产量与气象环境因子以及土壤环境因子的相关性。相关性分析显示：日降雨量、空气湿度、土壤水分和大气压对皱环球盖菇各菌种日产量有关键响应,高产菌种S.ra1和S.ra9与日降雨量呈一次函数模型;9个皱环球盖菇菌种平均日产量与5个属细菌相对丰度以及土壤速效钾含量呈显著相关,与blank_CK样地比较,高产菌种S.ra9提高芽单胞菌属Gemmatimonas细菌相对丰度,从而提高土壤固氮作用,高产菌种S.ra1提高芽单胞菌属Gemmatimonas、粘液杆菌属Mucilaginibacter和固定杆菌属Conexibacter细菌相对丰度,从而提高土壤固氮作用、降解栽培基质纤维素作用以及土壤可溶性有机碳含量,说明皱环球盖菇高产菌种S.ra1和S.ra9的栽培可提高林地土壤肥力。
采用离子交换层析和凝胶过滤层析对鳞杯伞子实体中的α-半乳糖苷酶进行纯化,得到了一种分子量为50 kDa的α-半乳糖苷酶,命名为CSG。纯化后的CSG纯化倍数为891.46倍,比活力为54.78 U/mg,得率为0.71%。通过BLAST比对液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)获得其肽段,发现其为GH27家族的α-半乳糖苷酶。CSG的最适pH为3.0,最适温度为50 ℃。在酸性范围pH 2.2-7.0和温度范围4-30 ℃有较好的稳定性。Mn2+、Cd2+、Cu2+对CSG有较强的抑制作用。半乳糖和蜜二糖对CSG的抑制类型为混合型抑制。化学修饰剂N-溴代琥珀酰亚胺显著降低CSG的活力,碳二亚胺对CSG具有显著的激活作用。该酶具有良好的蛋白酶抗性,且对棉子糖家族寡糖(RFOs)、瓜尔豆胶和赤槐豆胶均表现出良好的水解作用。
本研究分析了海洋真菌Penicillium sp. WP-13的活性次级代谢产物。采用多种柱色谱技术对其发酵液的乙酸乙酯提取物进行分离纯化;根据波谱数据和理化常数分析,并结合文献比对鉴定单体化合物的结构;采用MTT法测定化合物对肿瘤细胞的细胞毒活性。从Penicillium sp. WP-13发酵液的乙酸乙酯提取物中分离鉴定了5个单体化合物,其中2个内酯类化合物为1-hydroxy-3,10-dimethoxy- 8-methyl-6,11-dioxo-6,11-dihydrodibenzo[b,e]oxepine-9-carboxylic acid (1)和1,8-dihydroxy-10-methoxy- 3-methyl-dibenzo[b,e]oxepine-6,11-dione (2);3个蒽醌类化合物为endocrocin methyl ester (3)、2-chloro-1,3,8-trihydroxy-6-methyl-9,10-anthracenedione (4)和emodin (5)。活性测试结果显示,化合物3和5均对人慢性髓原白血病细胞株K562、人肝癌细胞株BEL-7402、人胃癌细胞株SGC-7901和人宫颈癌细胞株HeLa具有一定的细胞毒活性。化合物1为新化合物,化合物3的核磁数据为首次报道,化合物1-4均首次分离自青霉属真菌。
灵芝多糖是药用真菌灵芝的主要活性成分之一。早期研究发现不同灵芝子实体多糖的单糖组成和活性存在差异,但不同灵芝菌株胞外多糖的单糖组成和活性是否有区别仍不清楚。本研究通过液体发酵获得灵芝菌株5.26和5.616的胞外多糖,使用DEAE-cellulose和Sephadex G-200柱色谱分离纯化得到了两种多糖(5.26-2-1和5.616-2-1),并对5.26-2-1,5.616-2-1的单糖组成和抗氧化活性进行了分析。结果表明,5.26-2-1主要由甘露糖、半乳糖醛酸、半乳糖和葡萄糖组成,而5.616-2-1主要由甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成。5.26-2-1中葡萄糖的摩尔百分比为63.97%,显著高于5.616-2-1 (29.3%),但半乳糖的摩尔百分比为9.34%,显著低于5.616-2-1 (42.78%)。当多糖质量浓度为2 mg/mL时,5.26-2-1的Fe2+螯合能力、对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟自由基(·OH)的最大清除率分别为71.9%、71.3%和60.8%,显著高于5.616-2-1的值(63.5%、60.4%和51.8%)。本研究有助于灵芝多糖的开发与利用,为进一步探究灵芝多糖的构效关系提供了重要信息。
丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌为植物专性共生真菌,可与大多数陆生植物共生,在植物养分吸收、抵御不良环境、维持生态平衡和植物多样性等方面具有重要作用。为了解AM真菌研究发展现状,本文运用CiteSpace软件,对1990-2020年Web of Science和CNKI数据库中的关键词、文献所属国家、机构、期刊、核心文献与作者进行可视化分析。结果表明,该领域发文量不断增长,其中美国发文量和中心度最高,中国发文量位居第二。国际研究机构中,西班牙高等学术研究委员会中心度最高,中国科学院发文量最高。通过对核心文献共被引和关键词突现及聚类分析发现,AM真菌研究领域不断拓展,研究深度不断增加。20世纪90年代开始,以新种描述、分类系统不断完善及培养技术改进为主;在各地菌种资源库逐步建立后,接种实验及效果评价相关研究逐渐增加;近年来环境变化的加剧使得重金属、干旱与盐胁迫以及植物修复等成为突现词。AM真菌共生的分子机理及与其他微生物的相互作用机制也成为当前研究热点。
作为镰刀属真菌的次级代谢产物,玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)具有强烈的生殖毒性和免疫毒性,严重威胁动物和人类健康。本研究通过采用羧基修饰的CdSe水溶性量子点(quantum dots,QDs)标记ZEN单克隆抗体,并基于CdSe阳离子交换信号增强原理,建立了ZEN新型荧光免疫检测方法(CdSe QDs-FLISA),检测下限(IC10)和半数抑制率(IC50)分别为0.006 ng/mL和0.17 ng/mL,检测区间(IC20-IC80)为0.01-0.45 ng/mL。与ZEN的结构类似物(α-zearalanol、zearalanone、α-zearalenol、β-zearalenol and β-zearalanol)交叉反应性依次为22.3%、13.1%、6.2%、1.6%和3.9%,与农产品中其他真菌毒素如黄曲霉毒素B1 (AFB1)、赭曲霉毒素A (OTA)、呕吐毒素(DON)和伏马毒素B1 (FB1)几乎不存在交叉反应。该方法在玉米样本中加标回收率较高,且实际样本中ZEN的定量检测结果与LC-MS/MS一致性较好。本研究建立的CdSe QDs-FLISA操作简单,可实现对样本中ZEN的快速定量检测与分析,便于基层单位推广使用,具有较好的应用前景,同时也可为其他病原微生物检测技术的开发提供参考。
本研究建立了一种固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱的检测方法,用于检测新鲜块菌子实体中α-雄烷醇(5α-雄甾-16-烯-3α-醇)的含量。新鲜块菌样品经无水乙醇提取,Qasis HLB柱萃取富集后,采用超高效液相色谱-串联质谱进行分析定量。方法学验证结果表明该方法的回收率为88.49%-92.22%;检出限为0.120 9 ng/mL,定量限为0.398 9 ng/mL。该方法简便、精确,适用于新鲜块菌中α-雄烷醇含量的测定。
香菇Lentinula edodes是我国食用菌年产量最大的单品,优化香菇原生质体的制备条件,获得高质量、高活力的原生质体可以为香菇育种和遗传多样性分析提供技术保障。本研究利用单因素试验对稳渗剂浓度、酶解液类型、酶解时间、酶解温度4个因素的最优作用条件和相关性进行检验和筛选;依据单因素试验的结果,对酶解时间、酶解温度、酶解液种类进行响应面法3因素3水平试验优化分析。单因素试验结果表明,使用2%的溶壁酶+蜗牛酶+纤维素酶混合酶制剂为酶解液、0.6 mol/L甘露醇为稳渗剂的效果显著高于其他处理(P<0.05)。经Box-Behnken设计得出香菇原生质体最佳制备条件为酶解时间3.25 h,酶解液浓度1.7%,酶解温度30.49 ℃,获得原生质体产量为14.02×106 CFU/mL,与理论产量(13.862×106 CFU/mL)偏差小,可为后续原生质体融合育种和多样性分析提供重要基础。
