Микология и фитопатология, 2023, T. 57, № 6, стр. 409-416

ВВЕДЕНИЕ

Род Pleurotus (Fr.) P. Kumm (Pleurotaceae, Agaricales, Basidiomycota) насчитывает около 30 видов и внутривидовых таксонов, также известных как вешенки (Kirk et al., 2008; Venturella et al., 2015; Li et al., 2020). Род объединяет виды с плевротоидными плодовыми телами, развивающимися одиночно или группами на живой или мертвой древесине лиственных, реже хвойных видов деревьев. Виды рода Pleurotus имеют важное практическое значение, многие виды культивируют и выращивают в промышленных масштабах.

Для территории России к настоящему времени известно 16 видов рода Pleurotus, в регионах европейского северо-востока России отмечено от двух до шести видов (Bolshakov et al., 2021). Наиболее широкое распространение имеют Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. и P. pulmonarius (Fr.) Quél. На территории Республики Коми выявлено четыре представителя рода: P. calyptratus (Lindblad ex Fr.) Sacc., P. cornucopiae (Paulet) Rolland, P. ostreatus, P. pulmonarius (Palamarchuk, Kirillov, 2017; Palamarchuk, 2020). Плодовые тела перечисленных видов развиваются преимущественно на древесине лиственных пород (Knudsen, Vesterholt, 2008).

Одним из представителей рода Pleurotus, плодовые тела которого образуются на древесине хвойных пород деревьев, является P. abieticola R.H. Petersen et K.W. Hughes. Согласно данным литературы, вид довольно редкий. В базе данных по биологическому разнообразию GBIF (2023) содержатся сведения только о 39 находках этого вида. P. abieticola был описан в 1997 г. на основании двух образцов, собранных на валеже Abies nephrolepis с Дальнего Востока России (Petersen, Hughes, 1997). Позже этот вид был обнаружен на северо-западе России (Ленинградская обл., Нижнесвирский заповедник) и в Китае (Albertó et al., 2002). Совсем недавно вид отмечен в Южной Сибири (Malysheva et al., 2022).

В коллекции грибов гербария Института биологии Коми НЦ УрО РАН (SYKOf) хранится несколько образцов рода Pleurotus, собранных на валеже Picea и Abies. На основании морфологических признаков они были определены как P. abieticola. Проведенный молекулярно-генетический анализ последовательностей ITS (ITS1–5.8S–ITS2) данных образцов подтвердил их таксономическую принадлежность. Все находки сделаны на территории северо-востока европейской части России и западном макросклоне Северного Урала в границах Республики Коми. В статье представлено описание плодовых тел, уточнены отличительные особенности морфологии, приведены иллюстрации микроструктур, даются сведения о распространении и экологии этого вида.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом для данной статьи послужили образцы рода Pleurotus, хранящиеся в гербарии Института биологии Коми НЦ УрО РАН (SYKOf). Все они были собраны в результате полевых исследований в 2002–2022 гг. в Вуктыльском, Троицко-Печорском и Сыктывдинском р-нах Республики Коми. Для мест сбора образцов определяли географические координаты в системе WGS 84. Материал гербаризировали по стандартной методике (Geltman, 1995; Mueller et al., 2004). Описание макропризнаков плодовых тел проводили в полевых условиях на свежих образцах. Камеральные работы по идентификации образцов осуществляли в отделе флоры и растительности Севера Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Микроскопические признаки базидиом изучали с использованием традиционных реактивов (5%-й р-р KОН). Размеры всех микроструктур оценивались на основании не менее 20 измерений для каждого образца. В описании спор коэффициент Q определен как отношение длины споры к ее ширине, звездочкой помечено его среднее значение. Изображения микроморфологических признаков получены цифровой камерой Moticam S12 на микроскопе Olympus CX43 (Olympus, Япония).

Тотальную ДНК из высушенных образцов грибов выделяли с помощью набора “ДНК-Экстран-3” (Синтол, Россия), в соответствии с инструкциями производителя. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили в 50 мкл смеси, содержащей 10 мкл Screen Mix (Евроген, Россия), 10 мкл каждого праймера (0.3 мкМ) (Евроген, Россия), 18 мкл ddH2O (Панэко, Россия) и 2 мкл ДНК-матрицы (1–100 нг). Последовательности ITS яДНК амплифицировали с использованием праймеров ITS-1F (5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3') и ITS-4В (5'-TCCTCCGCTATGATATGC-3'), общепринятых для базидиальных грибов (Gardes, Bruns, 1993).

Амплификация ITS фрагмента включала предварительную денатурацию в течение 5 мин при температуре 95°C и далее 35 циклов, включающие: денатурацию 60 с при температуре 95°C, отжиг праймеров 30 с при температуре 55°C и элонгацию 40 с при температуре 72°C, с окончательной элонгацией 5 мин при температуре 72°С. Продукты реакции амплификации разделяли методом электрофореза в 1.3%-м агарозном геле в 1 × TAE (триацетатном) буферном р-ре с бромистым этидием, для визуализации использовали трансиллюминатор UVT-1 (Биоком, Москва). В качестве маркера длины фрагментов ДНК использовали 100 bp Ladder DNA marker (100 bp–1000 bp) (Евроген, Россия). Для очистки полученного продукта реакции амплификации использовали набор ColGen (Синтол, Россия). Концентрацию ДНК и ПЦР продуктов измеряли на флуориметре Qubit 3 (Invitrogen, США). Секвенирование проводилось с использованием набора реагентов ABI Prism BigDye Terminator v. 3.1 на приборе “Нанофор 05” (Синтол, Россия).

Нуклеотидные последовательности выравнивали с помощью онлайн-сервиса MAFFT version 7 (Katoh et al., 2019) и редактировали вручную в программном пакете Mega 7.0 (Kumar et al., 2016). Филогенетическое дерево было построено в том же пакете программ методом максимального правдоподобия (ML) с использованием модели Tamura-Nei (Tamura, Nei, 1993) с расчетом бутстреп-поддержек узлов ветвления (1000 репликаций). Клады считались достоверно независимыми эволюционными линиями, если бутстреп-значения составляли ≥60%. Полученные в результате работ нуклеотидные последовательности были депонированы в международную базу GenBank под номерами OP821377–OP821380. В качестве сравнительного материала были использованы общедоступные ITS последовательности видов рода Pleurotus, взятые из международной базы GenBank (табл. 1). В качестве внешней группы использовали последовательности Hohenbuehelia auriscalpium (Maire) Singer (Liu et al., 2016; Li et al., 2020).

Молекулярно-генетические исследования проводили с использованием оборудования ЦКП “Молекулярная биология” Института биологии Коми НЦ УрО РАН.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Морфологическое описание и гербарная документация

Pleurotus abieticola R.H. Petersen et K.W. Hughes, Mycologia 89 (1): 175, 1997 (рис. 1, 2).

Рис. 1.

Базидиомы Pleurotus abieticola: а–б – SYKOf 4243; в – SYKOf 2575.

Рис. 2.

Микроструктура Pleurotus abieticola: а–в – хейлоцистиды (а – SYKOf 2971, б – SYKOf 411, в – SYKOf 4243), г – споры (SYKOf 4332). Масштаб – 10 мкм.

Плодовое тело плевротоидного типа. Шляпка 4–8 см в диам., уховидная, лопастная, сначала выпуклая, с подогнутым краем, затем почти распростертая. Поверхность шляпки гладкая, гигрофанная, иногда по краю слегка радиально-полосатая, серая, серовато-коричневая, подсохшая – бежевая, матовая. Пластинки низбегающие на ножку, белые. Ножка эксцентрическая или боковая, короткая, иногда почти редуцированная, 0.7–1 см дл., 0.5–1 см толщ., белая.

Базидии четырехспоровые, 25–40 × (5)5.5–7.5 мкм, узкобулавовидные. Споры (6.5)7.5–12(12.6) × 3–5(5.5) мкм, цилиндрические, средний размер спор 9.6 × 4.1 мкм, Q = = 1.8–3(3.4) (Q* = 2.3). Хейлоцистиды цилиндрические, веретеновидные, булавовидные, преимущественно септированные, верхняя клетка иногда булавовидно расширена, веретеновидная или с немного зауженной вершиной, (18)22–60(65) × (4)5–10(18) мкм. Плевроцистиды отсутствуют. Трама пластинок мономитическая, состоит из неравномерно переплетенных, более или менее тонкостенных гиалиновых гиф. Пилеипеллис – кутис.

Изученные образцы: Россия, Республика Коми, Вуктыльский р-н, национальный парк “Югыд ва”, бассейн нижнего течения р. Щугор, р-н Нижних ворот, левый берег, 1.5 км вверх по реке от ворот, 64.215039° с.ш., 58.000114° в.д., пихтово-еловый зеленомошный лес, на валеже ели, собр. М.А. Паламарчук, Д.В. Кириллов, 15.08.2016 (SYKOf 2575), ранее опубликован как P. ostreatus (Palamarchuk, Kirillov, 2018); там же, 64.21347° с.ш., 57.96326° в.д., елово-пихтовый зеленомошный лес, на валеже ели, собр. М.А. Паламарчук, 12.08.2016 (SYKOf 2604, GenBank OP821378); бассейн р. Подчерем, окрестности д. Орловка, 63.926747° с.ш., 57.905418° в.д., пихтово-еловый зеленомошный лес, на валеже ели, собр. М.А. Паламарчук, 19.08.2017 (SYKOf 4040). – Троицко-Печорский р-н, Печоро-Илычский заповедник, хребет Поясовый Камень, исток р. Печора, 62.222512° с.ш., 59.400031° в.д., пихтово-елово-березовый разнотравный лес, на валеже ели, собр. М.А. Паламарчук, 05.08.2018 (SYKOf 2971, GenBank OP821379); хребет Яныпупунер, окрестности стационара заповедника, 62.083528° с.ш., 59.092407° в.д., елово-пихтовый папоротниково-разнотравный лес, на еловом пне, собр. М.А. Паламарчук, 28.08.2010 (SYKOf 4243, GenBank OP821377); 6 км вверх по р. Печора от кордона Шежим-Печорский, окрестности стационара Гаревка Левобережная, 62.060902° с.ш., 58.467800° в.д., ельник чернично-зеленомошный, на стволе ели, собр. М.А. Паламарчук, 14.08.2002 (SYKOf 411, GenBank OP821380), ранее опубликован как P. ostreatus (Palamarchuk, 2009); окрестности пос. Якша, 61.825076° с.ш., 56.843226° в.д., ельник чернично-зеленомошный, на валеже пихты, собр. М.А. Паламарчук, 24.06.2002 (SYKOf 4332). – Сыктывдинский р-н, бассейн ручья Убшор, окрестности местечка Соколовка, 61.538775° с.ш., 50.602253° в.д., ельник чернично-зеленомошный, на валеже ели, собр. М.А. Паламарчук, 05.10.2022 (SYKOf 4315).

Экология и распространение

Согласно данным литературы, вид встречается в хвойных и смешанных лесах, на валежных стволах Picea и Abies, только один раз собран предположительно на Alnus или Salix (Petersen, Hughes, 1997; Albertó et al., 2002; Liu et al., 2015). Все наши находки P. abieticola на территории Республики Коми были сделаны в хвойных лесах зеленомошного и травяного типов, на валеже и пнях Picea и Abies.

Вид встречается в Европе (Чехия, Польша, Финляндия, Россия), Азии (Восточная Сибирь, Дальний Восток, Китай, Корея) и Сев. Америке (Аляска) (Petersen, Hughes, 1997; Albertó et al., 2002; Liu et al., 2015; Li et al., 2020; Malysheva et al., 2022; GBIF, 2023) (рис. 3). В России известны находки из Ленинградской обл. (Нижнесвирский заповедник) (Albertó et al., 2002), Красноярского края (Саяно-Шушенский заповедник) (Malysheva et al., 2022) и Приморского края (Сихотэ-Алинский биосферный заповедник) (Petersen, Hughes, 1997).

Рис. 3.

Распространение Pleurotus abieticola. Знаком круга отмечены литературные данные, знаком треугольника – новые данные, представленные в настоящем исследовании.

Филогенетический анализ

В результате филогенетического анализа, проведенного на основании сравнения нуклеотидных последовательностей ITS, полученных из четырех образцов из Республики Коми и 22 последовательностей близких к ним видов рода Pleurotus, полученных из базы GenBank, построено филогенетическое дерево (рис. 4). На филограмме хорошо дифференцируются четыре больших клады, соответствующие видам рода Pleurotus: P. abieticola, P. ostreatus, P. eryngii и P. pulmonarius (рис. 4). Эти клады имеют высокие значения бутстреп-поддержки (> 60%) и объединяют последовательности образцов, идентифицированных как один вид. Все полученные нами последовательности ITS образцов P. abieticola из Республики Коми вошли в кладу, объединяющую образцы P. abieticola из других частей ареала, что позволяет с достоверностью отнести анализируемые образцы к этому виду.

Рис. 4.

Результаты филогенетического анализа последовательностей ITS образцов представителей рода Pleurotus. Значения бутстреп-поддержки (BS ≥ 60%) указаны слева от ветвей филограммы, построенной методом максимального правдоподобия. Полужирным шрифтом выделены образцы голотипа (U59326) и паратипа (AY450348). Залитыми метками выделены последовательности, полученные в настоящем исследовании.

Сравнительный анализ соответствия с помощью инструмента BLAST (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov) показал наибольшее сходство (99.9–100%) последовательностей ITS образцов P. abieticola из Республики Коми с образцом P. abieticola AY450348 (TENN 52359) с Дальнего Востока России, который был указан в качестве паратипа, а также с образцом KP771696 (HKAS 45720) из Китая. Чуть меньшее сходство (98.2–99.5%) отмечено с образцом MG720573 (LE-BIN 3551) из Южной Сибири (табл. 2). Таким образом, высокий процент идентичности ITS последовательностей также подтверждает правильность нашего определения данного вида по морфологическим признакам плодовых тел.

ОБСУЖДЕНИЕ

Большинство видов рода Pleurotus очень сходны между собой морфологически. В природе P. abieticola может быть принят за один из двух широко распространенных представителей рода – P. ostreatus или P. pulmonarius. Однако приуроченность к древесине хвойных пород и наличие дифференцированных хейлоцистид позволит надежно отличить его от других видов рода.

Несмотря на то, что изученные нами образцы имеют высокий уровень идентичности с большинством опубликованных последовательностей ITS P. abieticola, наблюдаются некоторые различия в размерах и форме микроструктур (табл. 3). Так, длина спор у образцов из Республики Коми имеет большую вариабельность, чем у образцов из других частей ареала. В описании P. abieticola с Дальнего Востока указаны более короткие споры до 10.4 мкм (Petersen, Hughes, 1997), а для образцов из Китая – более длинные, до 14 мкм (Liu et al., 2015). Кроме того, выявлены различия в форме и размере хейлоцистид. Образцы с Дальнего Востока и Китая имеют простые, несептированные, округлые, широкобулавовидные до цилиндрических хейлоцистиды, длиной до 35–40 мкм (Petersen, Hughes, 1997; Liu et al., 2015). Хейлоцистиды образцов из Южной Сибири бутылковидные до почти цилиндрических, со слегка сужающейся вершиной и обычно с перегородками. У изученных нами образцов из Республики Коми форма хейлоцистид наиболее сходна с образцами из Сибири, хотя длина варьирует более широко, до 65 мкм. Таким образом, процент идентичности ITS изученных нами образцов наиболее высокий с образцами с Дальнего Востока и Китая (99.4–100%), чем с образцами из Южной Сибири (98.2–99.5%), а наибольшее сходство в микропризнаках, наоборот, отмечено с образцами из Южной Сибири. Возможно, такие широкие пределы варьирования длины и ширины спор и хейлоцистид изученных образцов плодовых тел P. abieticola связаны с географической дифференциацией признаков вида в границах ареала – территории Республики Коми, Дальнего Востока России и Китая разделены значительными расстояниями. Кроме того, на различия в размерах, возможно, повлиял и размер выборки – в данном исследовании было промерено большее число образцов, чем это было сделано в более ранних публикациях.

Большинство находок P. abieticola на территории России относятся к азиатской части (Южная Сибирь, Дальний Восток) (Petersen, Hughes, 1997; Malysheva et al., 2022). В европейской части России на данный момент задокументирована лишь одна находка в Нижнесвирском заповеднике (Ленинградская обл.) (Albertó et al., 2002). Нами на территории Республики Коми отмечено восемь находок вида (рис. 3). Шесть находок сделано в предгорьях и горах западного макросклона Северного Урала, в бассейне рек Щугор, Подчерем, Печора, на территории двух особо охраняемых природных территорий Печоро-Илычского заповедника и национального парка “Югыд ва”. Все экземпляры были собраны в горных и предгорных хвойных лесах, на валеже Picea obovata. В равнинной части Республики Коми выявлены две находки: одна в равнинной части Печоро-Илычского заповедника, в окрестностях пос. Якша, в хвойном лесу на валеже Abies sibirica; вторая в окрестностях г. Сыктывкар, в ельнике чернично-зеленомошном, на валеже Picea obovata. Можно предположить, что Pleurotus abieticola предпочитает горные и предгорные леса и реже встречается на равнине. Это подтверждают и данные других авторов (Petersen, Hughes, 1997; Albertó et al., 2002; Malysheva et al., 2022).

Таким образом, находки P. abieticola на границе Европы и Азии заполняют обширный пробел между европейской и азиатской частью ареала этого вида. Ранее E.O. Albertó с соавторами (2002) предполагали, что данный вид может обитать в северной Скандинавии, северной Японии и на Камчатке. В связи с новыми данными о распространении, возможно, P. abieticola может встречаться намного шире в европейской части России и в Сибири.

Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН “Оценка эколого-ценотического, видового и популяционного разнообразия растительного мира ключевых особо охраняемых природных территорий Республики Коми” № 122040600026-9.