首份世界真菌報(bào)告聚焦中國(guó)真菌
英國(guó)皇家植物園邱園發(fā)布的《2018世界真菌現(xiàn)狀報(bào)告》首次概述了世界真菌現(xiàn)狀,強(qiáng)調(diào)真菌對(duì)地球上所有生命的重要性。報(bào)告討論了當(dāng)前全球真菌的多樣性、進(jìn)化及與其他生物的互作關(guān)系,論述了其重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也進(jìn)一步探討了真菌帶來(lái)的相關(guān)挑戰(zhàn),包括氣候變化和植物病害等。那么對(duì)于中國(guó)真菌的現(xiàn)狀我們到底知道多少?中國(guó)有多少種真菌?它們?nèi)绾畏植??其中哪些具有重要的?jīng)濟(jì)價(jià)值,哪些可用于對(duì)抗沙漠化?為了回答以上問(wèn)題,報(bào)告內(nèi)容的重點(diǎn)之一聚焦中國(guó)真菌當(dāng)前的現(xiàn)狀,探討了中國(guó)真菌物種多樣性、地理分布、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值以及真菌的保護(hù)利用。
中國(guó)真菌名錄
考古學(xué)證據(jù)表明中國(guó)對(duì)于真菌的利用有6000年多年的歷史,成為中國(guó)醫(yī)藥、食品和文化的重要組成部分。中國(guó)最早記錄真菌及其用途的古書(shū)為《神農(nóng)本草經(jīng)》,書(shū)中記錄的365種草藥中包含了14種真菌。中國(guó)第一部真菌專(zhuān)著出現(xiàn)于1245年,當(dāng)中描述了15種真菌。盡管現(xiàn)代真菌研究是由18世紀(jì)中葉的歐洲人帶入中國(guó),然而直到20世紀(jì)早期中國(guó)的真菌學(xué)家才開(kāi)始發(fā)表他們自己對(duì)真菌的研究結(jié)果。自那之后,中國(guó)真菌學(xué)家開(kāi)展了大量的工作,發(fā)表了超過(guò)6700種真菌物種的研究結(jié)果。一系列出版自中國(guó)的真菌研究期刊儼然成為了著名學(xué)術(shù)期刊,包括Fungal Diversity、Mycology和Mycosystema。
隨著研究得到的信息越來(lái)越多,為了收集和更新中國(guó)真菌物種的名錄,中國(guó)在2011年啟動(dòng)了《中國(guó)菌物名錄數(shù)據(jù)庫(kù)》項(xiàng)目。在撰寫(xiě)報(bào)告之際,數(shù)據(jù)庫(kù)顯示自1970年以來(lái),共收錄了來(lái)自7200多個(gè)出版物的231000多種真菌,其中有超過(guò)7000種被編入《中國(guó)生物物種名錄》第三卷。
中國(guó)真菌的多樣性及其分布
中國(guó)的地理區(qū)劃
目前,中國(guó)菌物名錄數(shù)據(jù)庫(kù)包含15個(gè)門(mén),56個(gè)綱,192個(gè)目,585個(gè)科和3534個(gè)屬下的27,900個(gè)種和種下分類(lèi)單元名稱(chēng)。此外,《中國(guó)真菌志》系列中(目前有50卷)描述了7000多個(gè)物種及種內(nèi)分類(lèi)單元,其中許多種繪制了線條圖。根據(jù)目前記錄的真菌及分布情況,中國(guó)地區(qū)的真菌物種分布明顯不均衡。特別是中國(guó)西北地區(qū),包括新疆、青海、甘肅、寧夏和山西等省份,總面積占全國(guó)領(lǐng)土30%以上。然而,在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的全面調(diào)查后發(fā)現(xiàn)該區(qū)僅有759個(gè)屬的3,887種真菌(包括廣義上的黏菌和卵菌類(lèi))。相比之下,中南和西南部的熱帶地區(qū)報(bào)道了1192屬5056種真菌,其中包括海南、廣東、廣西和云南省,占國(guó)土面積不到5%。兩個(gè)地區(qū)的降水量存在著顯著差異:西北地區(qū)年降雨量要小于200 毫米,而中國(guó)溫暖濕潤(rùn)的熱帶地區(qū)年降雨量高達(dá)2491毫米。因此,氣候和地理差異可能在塑造這兩個(gè)地區(qū)真菌物種多樣性方面發(fā)揮了重要的作用。農(nóng)業(yè)和工業(yè)發(fā)展,還有諸如污染和棲息地破壞等其他因素均可能對(duì)真菌分布產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,中國(guó)中部和東部地區(qū)的真菌至今少有記錄可能就是個(gè)例子。得益于多樣的生態(tài)環(huán)境和宜人的氣候,中國(guó)西南地區(qū)動(dòng)植物資源非常豐富,鑒于許多真菌需要與特定的植物共生,因此植物種類(lèi)多寡也在一定程度上影響著真菌的多樣性。
中國(guó)真菌的經(jīng)濟(jì)價(jià)值
在中國(guó),栽培的蘑菇已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)中重要的作物之一,中國(guó)是世界上最大的食用菌生產(chǎn)國(guó),2017年的產(chǎn)量可達(dá)3842萬(wàn)噸,占全球總產(chǎn)量的75%。如此規(guī)模的產(chǎn)量意味著能提供2500萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位,種植者的收入估計(jì)為2863億人民幣,食用菌的出口額可達(dá)38.4億美元。
中國(guó)食藥用真菌栽培的歷史最早可以追溯到唐朝。目前,中國(guó)報(bào)道了1789種食用真菌和798種藥用真菌,其中的561種兼具食用和藥用價(jià)值。有超過(guò)100種真菌已經(jīng)被馴化栽培,其中60%為商業(yè)化生產(chǎn)。特別值得一提的是,廣受歡迎的食用菌羊肚菌類(lèi),曾經(jīng)難以進(jìn)行人工栽培,近年來(lái)梯棱羊肚菌(Morchella importuna)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)人工栽培并商業(yè)化生產(chǎn)。
蘑菇栽培在中國(guó)的生態(tài)和社會(huì)發(fā)展中起著非常重要的作用。食用菌產(chǎn)業(yè)不僅為人們提供食物和營(yíng)養(yǎng),更為地方社區(qū)提供工作機(jī)會(huì)并創(chuàng)造收入。在農(nóng)村地區(qū),人們沿用傳統(tǒng)方式栽培食藥用菌來(lái)脫貧。因此,這一行業(yè)吸引了大量資金投入,加速了其工業(yè)規(guī)模的增長(zhǎng)。工廠的大型環(huán)境控制車(chē)間里栽培的蘑菇種類(lèi)越來(lái)越多,以實(shí)現(xiàn)快速、高產(chǎn)和高質(zhì)量的生產(chǎn),比如雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)、金針菇(Flammulina velutipes)、杏鮑菇(Pleurotus eryginii)和香菇(Lentinula edodes)等。
地衣型真菌生態(tài)重要性:對(duì)抗沙漠化
中國(guó)有超過(guò)58%的土地為干旱或半干旱地區(qū),近三分之一的土地遭受著沙漠化的影響,沙塵暴的增加也進(jìn)一步導(dǎo)致沙漠化。為了對(duì)抗沙漠化,人們開(kāi)展了大量研究,但是傳統(tǒng)的植樹(shù)造林在年降水量小于200mm的地區(qū)很難奏效。相比之下,一些真菌似乎可以在這些環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)。例如,在騰格里沙漠東南部(沙坡頭地區(qū)1956年以來(lái))進(jìn)行了為期48年的植樹(shù)造林試驗(yàn)后,人們發(fā)現(xiàn)造林區(qū)90%的灌木被地衣取代,地衣形成的生物土壤結(jié)皮的厚度可達(dá)11mm。
人們對(duì)這些沙漠真菌進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)了一些有趣的耐旱機(jī)制。研究表明分布于西北地區(qū)的優(yōu)勢(shì)地衣類(lèi)群石果衣真菌Endocarpon pusillum(子囊菌門(mén),瓶口衣目)極其耐旱,部分原因是其體內(nèi)具有抗旱基因EpANN,遇到干旱脅迫時(shí)會(huì)應(yīng)激表達(dá)。利用該基因開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)基因生物表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗逆性,這項(xiàng)研究工作表明使用抗旱的轉(zhuǎn)基因草皮也許可用來(lái)對(duì)抗荒漠化。
中國(guó)真菌的保護(hù)現(xiàn)狀
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)于真菌產(chǎn)品的市場(chǎng)需求越來(lái)越高。這種需求從90年代開(kāi)始增長(zhǎng),到21世紀(jì)初愈演愈烈。野生資源過(guò)度采摘、城市擴(kuò)張和環(huán)境變化等因素,導(dǎo)致野生真菌種群數(shù)量大幅下降。例如冬蟲(chóng)夏草(Ophiocordyceps sinensis),1950年時(shí)年產(chǎn)量有100多噸,到1990年時(shí)產(chǎn)量只有5-10噸。面臨同樣狀況的真菌物種還有松茸(Tricholoma matsutake)。松茸的年出口量在1996年頂峰期有6000噸,在過(guò)去兩年里下降到只有1000-1500噸。因此,自1999年以來(lái),真菌里唯有這兩種真菌被列入中國(guó)二類(lèi)保護(hù)的瀕危物種(國(guó)家林業(yè)局和農(nóng)業(yè)部,1999)。
為了全面評(píng)估大型真菌受威脅狀況,2016年生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院于啟動(dòng)了《中國(guó)生物多樣性紅色名錄—大型真菌卷》的編制工作,共計(jì)有140位中國(guó)真菌學(xué)家參與了評(píng)估。根據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)所制定和推廣的紅色名錄等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)有近10000種真菌,包含了3015種子囊菌(其中2/3是地衣類(lèi))和6287種擔(dān)子菌接受了評(píng)估,其中有68%的真菌物種由于缺少信息無(wú)法進(jìn)行有效評(píng)估(DD)。在這些物種中,97種被列為受威脅物種,其中9種為極危物種(CR),25種為瀕危(EN),62種易危(VU)。有101種真菌被列為近危(NT),2764種被列為無(wú)危(LC)。統(tǒng)計(jì)調(diào)查顯示沒(méi)有物種被確定為滅絕(EX)和野外滅絕(EW),但是有一個(gè)物種被標(biāo)記為疑似滅絕(PE),因?yàn)樵撐锓N自從130年前發(fā)表后就再未被重新發(fā)現(xiàn)。由于缺乏可用于評(píng)估的信息,超過(guò)68%的評(píng)估物種(6340種)被認(rèn)為數(shù)據(jù)缺乏(DD)。
2018中國(guó)大型真菌紅色名錄統(tǒng)計(jì)結(jié)果
該項(xiàng)評(píng)估是國(guó)內(nèi)外迄今為止大型真菌紅色名錄評(píng)估涉及物種數(shù)量最大、類(lèi)群范圍最寬、覆蓋地域最廣、參與人員最多的一次評(píng)估,對(duì)大型真菌多樣性保護(hù)與管理將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。評(píng)估結(jié)果將為相關(guān)管理部門(mén)和地方政府制定大型真菌保護(hù)政策和規(guī)劃,以及大型真菌資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。
中國(guó)是一個(gè)擁有1400年栽培食藥用真菌歷史的國(guó)家,真菌自然資源非常的豐富。中國(guó)的真菌學(xué)家一直致力于推進(jìn)對(duì)這一寶貴資源的認(rèn)識(shí)和保護(hù)工作,開(kāi)展了一系列創(chuàng)新性的工作比如涉及多個(gè)中心的真菌收集網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建《中國(guó)菌物物種名錄》數(shù)據(jù)庫(kù),以及中國(guó)大型真菌紅色名錄評(píng)估工作等。開(kāi)展真菌研究和保護(hù)工作不僅具有重要的科學(xué)意義,更是造福子孫后代的有效舉措。
真菌研究的重要寶庫(kù)
近年來(lái),中國(guó)積累的真菌標(biāo)本數(shù)量增長(zhǎng)迅速,中國(guó)幾個(gè)主要的真菌研究機(jī)構(gòu)保藏了共計(jì)100萬(wàn)份標(biāo)本。中國(guó)科學(xué)院微生物研究所菌物標(biāo)本館(HMAS)是中國(guó)綜合性最強(qiáng)的標(biāo)本館,也是亞洲收藏量最大的菌物標(biāo)本館?,F(xiàn)館藏菌物標(biāo)本52萬(wàn)余份,包括了2776份真菌模式標(biāo)本。這些標(biāo)本來(lái)自于中國(guó)的34個(gè)省和世界上其他111個(gè)國(guó)家和地區(qū),涵蓋了所有重要類(lèi)群,代表了2000個(gè)屬的15000個(gè)物種。
除此之外,還有五個(gè)重要的真菌研究機(jī)構(gòu),分別是: 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所隱花植物標(biāo)本館(HKAS)、新疆大學(xué)西北干旱地衣研究中心的標(biāo)本室(XJU-NALH)、西北農(nóng)林科技大學(xué)真菌標(biāo)本室(HMUABO)、廣東省微生物研究所標(biāo)本室(HMIGD)和吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物標(biāo)本館(HMJAU)的標(biāo)本館藏量有50萬(wàn)份。中國(guó)西南地區(qū)有超過(guò)160,000個(gè)物種的主要標(biāo)本(含50,000種地衣型真菌)存放于昆明植物所隱花植物標(biāo)本館。另外還有幾個(gè)小型的標(biāo)本館,保藏有8000-9000份真菌標(biāo)本,比如青藏高原生物標(biāo)本館(AF),塔里木大學(xué)菌物標(biāo)本館(HMUT))和聊城大學(xué)地衣標(biāo)本館。
中國(guó)塊菌屬真菌的多樣性、特有性和地理分布
盡管塊菌屬真菌(珍貴的松露屬于塊菌屬)在中國(guó)的許多地區(qū)以及世界上普遍存在,但是由于此該屬真菌生長(zhǎng)在地下,因此研究的比較少。DNA分子生物技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了該屬的研究,特別是在2010年后,揭示了許多隱形種的存在,這些隱形種以前僅靠形態(tài)特征無(wú)法被識(shí)別出來(lái)。多基因序列分析的結(jié)果表明全世界塊菌屬有12個(gè)進(jìn)化分支,中國(guó)有76個(gè)該屬的物種,其中70個(gè)為中國(guó)特有。在這12個(gè)進(jìn)化分支中,9個(gè)分支的物種中國(guó)都有分布,其中7個(gè)分支為世界廣布,其余兩個(gè)分支為中國(guó)和亞洲特有。以前中國(guó)報(bào)道的許多歐洲物種都為誤定,只有T. anniae和T. maculatum被認(rèn)為是外來(lái)種。
塊菌屬真菌為外生菌根菌,中國(guó)的塊菌屬真菌宿主植物廣泛,包括針葉樹(shù)和闊葉樹(shù),主要是溫帶森林的一些優(yōu)勢(shì)樹(shù)種。宿主植物類(lèi)群包括松(Pinus spp.)、落葉松(Larix spp.)、云杉(Picea spp.)、楊樹(shù)(Populus spp.)、櫟(Quercus spp.)、栗(Castanea spp.)、水青岡(Fagus spp.)和榛樹(shù)(Corylus spp.)。西南地區(qū)的塊菌種類(lèi)最為豐富,在經(jīng)濟(jì)或生態(tài)方面具重要作用的物種包括中國(guó)塊菌T. sinense、中華夏塊菌T. sinoaestivum、T. pseudohimalayense、攀枝花塊菌T. panzhihuaense、T. pseudosphaerosporum、T. sinosphaerosporum、李氏塊菌T. liyuanum、太原塊菌T. taiyuanense和T. xuanhuaense。
注:最新研究表明中國(guó)栽培的金針菇(冬菇)其實(shí)是一個(gè)新物種,學(xué)名為Flammulina filiformis,而非毛腿冬菇Flammulina velutipes。
(文中圖片均來(lái)自報(bào)告正文) 原文鏈接:https://stateoftheworldsfungi.org/
來(lái)源‖漫步菇道 郭婷 Sweat