羊肚菌遗传——无性孢子

——羊肚菌无性型

羊肚菌的生活史中有一个令人困惑的无性孢子阶段。说起令人困惑是因为，羊肚菌无性孢子的首次报道是在1904年（Molliard. 1904）。但随后的一百多年中，都没有更深入的报道，直到2010年，Masaphy通过扫描电子显微镜观察分析了红褐羊肚菌菌株（Morchella rufobrunnea）在实验室条件下栽培过程中发生的无性孢子情况。原文是这样描述的：“当营养菌丝开始铺满培养基表面之后，开始形成一层密集的白色的无性孢子层。电子显微镜观察发现（图1），无性孢子为瓶颈产孢，无性孢子在分生孢子梗四周轮生产孢，每一个瓶颈产生一个分生孢子…….”

图1，羊肚菌分生孢子（2010. Segula Masaphy）

这是红褐羊肚菌无性孢子的首次报道，Pilz（2007）在其著作中对其他羊肚菌的无性分生孢子进行过简单的描绘（图2），但没有更详尽的照片资料，从手绘描述来看，和这里的红褐羊肚菌分生孢子很相像。在自然环境下，更没有关于羊肚菌无性型分生孢子的报道，根据羊肚菌分生孢子的形态描述，它和Constantin (1936)描述的Costantinella cristata Matr.分生孢子特征比较相像。

图2，Pilz，2007年对羊肚菌无性孢子的手绘示意图

从目前的报道的羊肚菌分生孢子形成过程来看，常规培养如斜面培养、平板培养、袋子培育、液体培养等都得不到分生孢子。分生孢子产生是在大田栽培过程中形成的一个特殊生长阶段（形态）。首先是培养好的羊肚菌菌种下田，覆土保湿，并保持一定的温度，待菌丝长满土层表面后自然形成的一层“菌霜”一样（图3）、粉末状的菌丝层，据认为，这就是羊肚菌的无性型——分生孢子。

图3 羊肚菌菌丝从土壤长到土层表面后形成的“菌霜”一样的分生孢子层，随着菌丝的生长，分生孢子层将逐渐消退消失

   我们从上面这样的附带有“菌霜”的土块上进行分离观察，得到大量关于羊肚菌分生孢子遗传信息。显微观察发现（图4），分离出来的分生孢子和红褐羊肚菌扫描电镜结果一直。瓶颈状分生孢子梗环绕生长在菌丝的四周，瓶颈产孢，分生孢子球形，大小均一，约4um直径；产生分生孢子的菌丝相比营养菌丝而言稍细，透明，约10um直径；土层中的羊肚菌营养菌丝较粗，菌丝粗糙内含物丰富，菌丝颜色浅黄色或浅棕色。

图4，羊肚菌无性型——分生孢子的光学显微成像

球形的分生孢子和轮生孢子梗

羊肚菌分生孢子的细胞核染色发现（图5），球形分生孢子大多为单核，另双核，三核和四核的都有；孢子梗发现有双核及分裂相的成对的细胞核。无性孢子的核相情况如何？孢子梗内的细胞核进行有丝分裂后如何进入每一个分生孢子的？这些问题的揭示有助于我们加深的羊肚菌的理解。

图5，羊肚菌无性孢子及孢子梗的细胞核染色

遗憾的是，我们对得到的分生孢子进行促萌发发现，常规的实验手段，无法促使其萌发，因此也就无法证实，上述的报道的无性孢子是羊肚菌的无性孢子，如果没有这一步的证实，上述所有无性型的结论将成难以立足。这为揭示羊肚菌遗传工作增加了负担。待我们继续深入下去，再做相关的报道。

1)       Pilz D, McLain R, Alexander S, Villareal Ruiz L, BerchS,Wurtz T, Parks C, Mark E, McFarlen E, Baker B, Molina R,Smith JE (2007)Ecology and management of morels harvestedfrom the forests of western NorthAmerica. USDA General Technical Report, Portland, OR.

2)       Segula Masaphy (2010) Biotechnology of morel mushrooms:successful fruiting bodyformation and development in a soilless. BiotechnolLett 32:1523–1527

3)       Molliard, M. (1904) Mycelium et forme conidienne de la Morille. Compt.Rend. Acad. Sci.  138: 516-517.

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