基于ITS條形碼規范桑黃孔菌屬藥用真菌的物種鑒定
大型真菌中為數眾多的藥用菌,是我國傳統中醫藥的重要組成部分(Wu et al. 2019)。其中,桑黃孔菌屬真菌Sanghuangporus spp. 在我國有2000多年的藥用歷史?,F代科學研究表明桑黃具有良好的抗腫瘤、抗氧化、抗炎、免疫調節和降糖功效(Cheng et al. 2020,Zhou et al. 2021),目前已有多個省區發布了桑黃的地方性炮制規范。桑黃不僅在東亞地區大受歡迎,而且也引起了歐洲真菌化學家和藥理學家的研究興趣(Chepkirui et al. 2018,Cheng et al. 2019)。
目前,阻礙有效利用桑黃資源的因素中,首要因素是物種名稱的誤用(Zhou et al. 2021)。一方面是由于在桑黃孔菌屬建立之前,沒有一個合理的分類系統來承載桑黃類群的不同種類,因此Phellinus linteus等多個真菌學名被誤用于桑黃孔菌屬真菌(Zhou et al. 2016);另一方面原因是在使用真菌條形碼ITS基因進行物種鑒定時,錯信公共數據庫中標注不準確的物種名稱,并據此將新提交的ITS序列同樣標注為不準確的物種名稱,導致后續積累了越來越多的錯誤。
準確的物種鑒定是大型真菌藥用功能研究和產業發展的先決條件(Zhou 2020)。為解決桑黃物種名稱誤用這一問題,首先從GenBank中搜索與桑黃孔菌屬相關的全部ITS序列,結合本研究新測序獲得的ITS序列一并分析,發現有過半數ITS序列的名稱標注有誤(圖1)。進一步選取其中由真菌分類學家提交的ITS序列進行系統發育分析,并結合形態特征,發表了桑黃孔菌屬一新種擬鮑姆桑黃S. subbaumii(圖2),界定桑黃孔菌屬共有14個種類【注:本文成稿后,吳聲華博士團隊發表了桑黃孔菌屬的另一個新種(Wu et al. 2020),因此目前該屬共有15個種類】,給出每個種類標準的分類學信息和可靠的ITS基因參考序列,提供了種間和種內的ITS序列差異范圍,為以BLAST方法進行桑黃孔菌屬真菌物種鑒定提供了切實可行的操作標準。接下來將與公共數據庫負責人聯系,建議據此修改桑黃孔菌屬真菌ITS序列標注的物種名稱。
圖1:基于ITS序列的桑黃孔菌屬真菌系統發育關系(綠色字體表示物種名稱錯誤標記的標本來源序列,紅色字體表示物種名稱錯誤標記的菌株來源序列)
圖2:擬鮑姆桑黃子實體原位照片(a. 主模式標本, b. 副模式標本;比例尺為2 cm)
相關研究結果以Addressing widespread misidentifications of traditional medicinal mushrooms in Sanghuangporus (Basidiomycota) through ITS barcoding and designation of reference sequences為題,于2021年4月15日發表于國際菌物學會官方雜志IMA Fungus期刊(點擊文末閱讀原文獲取全文)。中國科學院微生物研究所真菌學國家重點實驗室博士生沈珊、助理研究員劉世良為共同第一作者,周麗偉為通訊作者,助理研究員姜霽航也參與了研究工作。本研究得到了國家自然科學基金委員會、中國科學院青年創新促進會和中國科學院戰略生物資源計劃的資助。
參考文獻
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Chepkirui C, Cheng T, Matasyoh J, et al. 2018. An unprecedented spiro [Furan-2,1?-indene]-3-one derivative and other nematicidal and antimicrobial metabolites from Sanghuangporus sp. (Hymenochaetaceae, Basidiomycota) collected in Kenya. Phytochemistry Letters 25:141–146.
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撰文:周麗偉
編輯:王雪蔚