蟬棒束孢居群分布及生境調查*

曾文波，王元兵，虞 泓**，代永東，陳自宏

（1.云南大學中草藥生物資源研究所云百草實驗室，云南 昆明 650091；2.云南云百草生物技術有限公司，云南 昆明 650106）

〈生境生態〉

蟬棒束孢居群分布及生境調查*

曾文波1，2，王元兵1，虞 泓1，2**，代永東1，陳自宏1

（1.云南大學中草藥生物資源研究所云百草實驗室，云南 昆明 650091；2.云南云百草生物技術有限公司，云南 昆明 650106）

蟬棒束孢（Isaria cicadae）為世界性廣布種，在我國秦嶺-淮河以南18個省區均有分布，分布海拔10 m～2 800 m，生長期6月～10月，適宜溫度18℃～30℃。蟬棒束孢在上海、浙江、福建、安徽、江蘇、廣東和江西等地多分布于竹林，在云南、四川、貴州、陜西、海南和廣西等地則多生長于闊葉林和針闊葉混交林。通過對云南3個蟬棒束孢生境樣地的調查發現，昆明野鴨湖樣地YY1是元江栲（Castanopsis orthacantha）為標志的常綠闊葉林，昆明野鴨湖樣地YY2是以云南松（C.orthacantha）和元江栲（Pinus yunnanensis）為標志的常綠闊葉林與云南松混交林，蘭坪菊香村樣地JX1是以頭狀四照花（Dendrobenthamia capitata）為標志的常綠闊葉林。蟬棒束孢的生境中有多種蟲生真菌伴生，包括蛹蟲草（Cordyceps militaris）、下垂蟲草（Ophiocordyceps nutans）、細腳棒束孢（Isaria tennuipes）和粉棒束孢（I.farinosa）。

蟬棒束孢；居群分布；生境調查

蟬花為真菌蟬棒束孢（Isaria cicadaeMiquel）感染蟬若蟲后形成的蟲菌復合體。孢梗束從寄主前端（主要是頭部）密集長出，由許多直立或微彎的可育性菌絲和分生孢子梗緊密集結成束而成。因孢梗束形態呈花冠狀，故稱“蟬花”。1975年幸興球搜集了我國蟬花主產地浙江、四川的“蟬花”和廣東的“小蟬花”、福建的“土蟬花”，以及浙江寧波產的另一種“蟬花”（當地稱“獨角龍”或“烏角尖”），共5批樣品，經研究后，區分為2個不同的種：小蟬草 [Cordyceps sobolifera(Hill.)Berk.&Br.]和大蟬草 (Cordyceps cicadaeShing)，幸興球認為蟬棒束孢（雌蟬花）(I.Cicadae)是大蟬草分生孢子階段[1]。而在此之前，1974年，Samson[2]已將蟬棒束孢（I. cicadae）由棒束孢屬歸并到擬青霉屬，并更名為蟬擬青霉 [Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]。自此之后，多數學者都將蟬擬青霉認為是大蟬草的無性型。2004年，Luangsa-Ard等[3-4]的研究表明擬青霉屬是多元發生的，擬青霉屬不是一個自然分類單元。Luangsa-Ard等又將蟬擬青霉（P.cicadae）等重新移入棒束孢屬（IsariaPers.），根據命名的優先原則，蟬棒束孢的學名更正為Isaria cicadaeMiquel。

蟬花（蟬棒束孢）是我國名貴傳統中藥材，在中國歷史上多有記載。最早記載蟬花的是成書于公元五世紀的《雷公炮炙論》，其記載“蟬花，凡使要白花全者，收得后于屋下東南角懸干，去甲土后，用漿水煮一日至夜，焙干碾細用之”，這是關于蟬花保存和服用方法的最早記載[5]。我國中醫中藥對于蟬花認識和應用至少有1500多年的歷史。蟬棒束孢中含有多糖、蟲草酸、多種必需氨基酸、多種核苷類成分、麥角甾醇和多球殼菌素等有效成分[6-10]。王琪和劉作易[11]曾比較蟬棒束孢與冬蟲夏草的成分，發現兩者有相似的活性成分，認為蟬棒束孢很有可能具有與冬蟲夏草相似的藥用價值。Zeng等[12]測定了蟬棒束孢中的核苷類成分，即含有尿嘧啶、尿苷、2′-脫氧尿苷、肌苷、鳥苷、腺嘌呤、胸苷、腺苷和2′-脫氧腺苷，表明蟬棒束孢中的核苷類成分種類和含量與冬蟲夏草相似。現代藥理研究表明，蟬棒束孢具有滋補強壯、抗疲勞、抗應激、鎮靜催眠、解熱鎮痛、免疫調節、改善腎功能、降低血壓、減慢心率、抗輻射和抗腫瘤等多種藥理藥效[9，13-18]。在云南怒江、迪慶及大理等地居住的藏族、納西族、白族、普米族、彝族和傈僳族將蟬棒束孢作為滋補健身、治療眼疾、保肝補腎、小兒驚風和退熱的少數民族民間藥材。另外，急性毒理試驗表明，蟬棒束孢最大耐藥量高達80 g·kg-1，相當于人用臨床量的444倍[19]，說明蟬棒束孢安全無毒。因此，蟬棒束孢是一種具有巨大開發利用價值的真菌。近年來，雖然有較多關于蟬棒束孢形態、化學成分、藥理和生物防治等方面的報道，但是，對于蟬棒束孢的資源分布及其生境調查依然不是十分清楚。為此，本文結合作者近年對這一真菌資源的調查采集工作，考證并歸納整理前人的研究和報道，對蟬棒束孢的資源分布情況進行了梳理，并對分布于云南省昆明市和蘭坪縣的2個蟬棒束孢居群的生境開展調查。該研究有助于了解蟬棒束孢的資源分布和發生的生態環境，為保護和開發利用這一野生真菌資源奠定了基礎。

1 調查方法

1.1蟬棒束孢居群分布

根據調查和文獻記載，考證并歸納整理蟬棒束孢居群分布點。

1.2蟬棒束孢的生境調查

采用生態學調查方法對昆明雙龍鄉野鴨湖森林公園、維西縣永春鄉菊香村2個蟬棒束孢產地進行調查。主要調查其伴生植物、蟲生真菌、溫度和濕度的因子。選取有蟬棒束孢分布的區域，借鑒法瑞學派和英美學派的調查方法，采用典型地段定點取樣法，尋找表現最優代表性、最為典型的群落地段定點取樣，在一個樣方面積（20 m×20 m）內觀測記錄[20]，樣地信息見表1。

1.3數據分析

調查區域物種多樣性分析：物種多樣性的計算用Shannon多樣性指數式中的Ni是指第i個物種的個體數，N是S個物種的總個體數[21-22]。

α多樣性是用于測量生境內物種數量及物種的相對多度，反映物種間通過競爭資源或利用相同生境而產生的共存結果。本研究采用α多樣性進行分析，用Margalef豐富度公式計算物種的豐富度，式中S為樣方內物種數，N為全部物種的個體總數；用Pielou均勻度公式計算物種的均勻度，式中H為物種多樣性指數，S為物種的數量[23]。

表1 樣地基本情況Tab.1 Detail information of three plots in the present study

2 結果與分析

2.1蟬棒束孢居群分布

根據文獻記載及考察得出，全球蟬棒束孢主要分布于中國、韓國[26]、日本[27]、澳大利亞、新西蘭、巴西[10]、南亞、歐洲和北美[28]等國家及地區。在中國蟬棒束孢的分布點見表2。其中，浙江、江蘇、安徽、云南和四川是蟬棒束孢產量最多的省份。

2.2蟬棒束孢的伴生植物及蟲生真菌

在樣地野鴨湖YY1群落共有植物30種，總個體數277個。喬木層和草本層的物種占優勢，其中出現頻率較高的、個體數量較多的有7種，見表3。樣地YY1中形成以元江栲為標志的常綠闊葉林群落，其中白柯、漿果苔草、沿階草、鳳尾蕨1種、蹄蓋蕨1種，友水龍骨是組成該群落的優勢物種，占據群落中多數的生態位。

表2 蟬棒束孢在中國的分布及其生境Tab.2 Distribution areas and its habitat of Isaria cicadae were surveyed in China

（續表2）

樣地野鴨湖YY2群落共有植物23種，總個體數144個。喬木層和草本層的物種占優勢，其中出現頻率較高的、個體數量較多的有8種，見表3。樣地YY2是以云南松和元江栲為標志的常綠闊葉林與云南松混交林群落，其中白柯、求米草、紅果苔草、沿階草、紫莖澤蘭、風輪菜是組成該群落的優勢物種，在群落中占有重要的地位。

在樣地菊香村JX1群落共有物種21種，總個體數409個。灌木層和草本層的物種占優勢，其中出現頻率較高、個體數量較多的有8種，見表3。樣地JX1中形成以頭狀四照花和棠梨刺為標志的闊葉林群落，其中藎草、粉葉小檗、云南銀蓮花、松毛火絨草、野拔子、沿階草是組成該群落的優勢物種，草本層物種占絕對的優勢，占據群落中最多數的生態位。

對3個樣地中蟲生真菌進行鑒定和統計，詳見表4。樣地YY1中有蟬棒束孢（I.cicadae）、蛹蟲草（Cordyceps militaris）、下垂蟲草（Ophiocordyceps nutans）、細腳棒束孢（Isaria tennuipes） 和粉棒束孢（I.farinosa） 分布。樣地YY2中有蟬棒束孢、蛹蟲草、粉棒束孢分布，樣地JX1中分布有蟬棒束孢和粉棒束孢，樣地YY1的蟲生真菌種類和數量最多。

2.3伴生植物物種多樣性

3個樣地伴生植物的Shannon多樣性指數、豐富度和均勻度等相關參數見表5。

在3個樣地中，樣地YY2的喬木層植物的Shannon多樣性指數（H=1.52）和豐富度（H=1.54）最大；樣地YY1灌木層和草本層植物的Shannon多樣性指數和豐富度則最大，且明顯高于另外2個樣地；樣地JX1伴生植物的喬木層均勻度（E=0.80）最大，YY2灌木層的均勻度（E=0.96）最大，YY1草木層的均勻度（E=0.93）最大。

3 討論

劉愛英等[29]報道蟬棒束孢分布點年平均溫度為17℃。其中，6月～8月的平均溫度27℃，總體氣候溫涼。調查發現，蟬棒束孢在不同的地方豐產期有較大差異，在福建是6月份，在安徽、江蘇、浙江、云南等省區是7月份，在河南、四川等地是8月份。其出產時間可持續4個月左右，例如，在云南昆明市雙龍鄉歌樂子村野鴨湖景區，6月份始能采集到少量蟬棒束孢，最晚在10月初還能零星采集到完整的蟬棒束孢。蟬棒束孢的出產時間受到經緯度、海拔和降雨等多種因素影響，溫度和濕度是影響蟬棒束孢出產時間的兩個主要因素。蟬棒束孢的分布海拔最低可至10 m左右[29]，在云南省維西縣永春鄉菊香村調查發現，在海拔超過2 800 m后，雖然還可找到蟬成蟲及其若蟲，但蟬棒束孢已經采集不到。在維西縣和蘭坪縣的蟲草主要集中在2 200 m～2 600 m海拔范圍內的闊葉林和針闊葉混交林下。參考文獻記載，結合我們對于蟬棒束孢資源分布調查，初步確定蟬棒束孢的分布海拔大致為10 m～2 800 m。

表3 三個樣地植物群落中的優勢種Tab.3 Dominant species of community of three plots in the present study

表4 三個樣地中蟲生真菌統計Tab.4 Statistics of entomogenous fungus of three plots in the present study

表5 三個樣地伴生植物物種多樣性Tab.5 Plant species diversity of three plots in the present study

劉愛英等[26]的研究表明，蟬棒束孢的最適生長溫度為25℃，孢子萌發率在25℃時最高，可達到92.68%。另外，蟬棒束孢還具有較強的抗性，在50℃高溫處理10 min后，仍然有8.58%的孢子萌發，55℃是其致死溫度，6℃為其生長點[10，14]。我們在保存蟬棒束孢菌種過程中發現，采用試管PDA培養基斜面保存的蟬棒束孢，保存于4℃條件下，兩年存活率為100%，3年存活率可達到95%左右，這可能與蟬棒束孢易形成厚垣孢子的特性有關，表明蟬棒束孢生存力強，可采用PDA培養基斜面長期保存，其菌種保存成本低。有研究發現，蟬棒束孢分生孢子在pH4～10范圍內均可萌發。另外，蟬棒束孢孢子萌發需要高濕條件，相對空氣濕度要達到90%以上才能萌發，且萌發率與空氣濕度成正相關[14，26]。

根據蟬棒束孢的分布情況，說明其是一個廣布種；另外，蟬棒束孢對生境和生長溫度要求不嚴格，能適應多種生態環境，生命力強，但對濕度要求較高，有學者開展了蟬棒束孢作為生物防治真菌的研究，表明蟬棒束孢是一種廣譜、較強致病性的蟲生真菌，其在害蟲防治上顯示出很大的優越性[35-37]。濕度可能是蟬棒束孢作為生防菌的一個主要限制因子。

根據調查和文獻資料記載，蟬棒束孢主要分布于常綠闊葉林、闊葉與針葉混交林和竹林等生境。通過對位于云南昆明市和維西縣的3個樣地進行實地考察發現，樣地YY1伴生植物的灌木層和草本層植物豐富度最高，其中的蟲生真菌種類和數量也最多，蟬棒束孢等蟲生真菌的種類和數量與生境中植物多樣性關系密切；此外，樣地YY1相對于另外兩個樣地，要處于相對低洼的地帶，其中的蕨類植物種類和數量較多，空氣濕度最高，蟲生真菌的種類和數量也最多，表明蟬棒束孢等蟲生真菌的發生與空氣濕度密切相關。在緊鄰樣地YY2和JX1的云南松林中未發現蟬棒束孢，但卻在云南松林與針闊葉混交林的交界地帶找到少量的蟬棒束孢，這可能與云南松林中沒有蟬棒束孢的寄主蟬和空氣濕度較低有關。

據野外調查經驗，蟬棒束孢多分布于其寄主蟬喜食植物分布密集的地帶，例如，在YY1樣地中，蟬棒束孢多在棠梨刺、矮楊梅、怒江山茶等灌木下發現，在JX1樣地中，蟬棒束孢多分布于頭狀四照花樹下。另外，蟬棒束孢多生長于相對低洼潮濕的地帶，一定的光照對于蟬棒束孢的形成也十分重要，蟬棒束孢在陽坡的分布數量較高，樹林過于稠密的地帶蟬棒束孢數量不多。

植被類型與蟲草種類密切相關，如蛹蟲草多在華山松林下和常綠闊葉林下發現[38]，下垂蟲草多在以草本植物為主的雜草叢中發現[39]，冬蟲夏草多生長于高山草甸[40]。對蟲草真菌資源的保護，首先要保護蟲草寄主賴以生存的生境，其次就是合理的采挖，我們從維西縣永春鄉菊香村JX1樣地調查發現，受經濟利益的驅使，當地人不僅是挖取已經長出孢梗束的蟬棒束孢，還采用掘地三尺的方式采集沒有長出孢梗束的僵蟲，這種竭澤而漁的方式不但破壞蟲草寄主賴以生存的生境，也阻斷了蟲草真菌的生活史，這種情況在今后蟲草資源的保護和相關政策的制定中應引起注意并加以限制。

[1]幸興球.大蟬草和小蟬草的分類[J].微生物學報，1975，15（1）：21-26.

[2]Samson RA,Evans HC.Paecilomyces and some allied Hyphomycetes[J].Stud.Mycol.,1974(6):1-119.

[3]Luangsa-Ard JJ,Hywel-Jones NL,Samson RA.The polyphyletic nature of Paecilomyces sensu lato based on 18S-generated rDNA phylogeny[J].Mycologia,2004,96(4):773-780.

[4]Luangsa-Ard JJ,Hywel-Jones NL,Manoch L,et al.On the relationships of Paecilomyces sect.Isarioidea species[J].Mycol.Res.,2005,109(5):581-589.

[5]李冰嵐.蟬花的本草學考證[J].現代應用藥學，1993，10（2）：21，22.

[6]劉波.中國藥用真菌（第2版）[M].太原：山西人民出版社，1978.

[7]華巍巍，趙嵐，蘇新.冬蟲夏草和蟬花的多糖成分比較[J].現代應用藥學，1989，6（5）：13-14.

[8]幸興球.蟬花活性物質的研究動向[J].昆蟲知識，1993，30（4）：251.

[9]王海穎，陳以平.陳以平教授巧用蟬花經驗[J].中國中醫藥信息雜志，2000，7（10）：71.

[10]陳祝安，李增智，陳以平.金蟬花[M].北京：中醫古籍出版社，2014.

[11]王琪，劉作易.藥用真菌蟬花的研究進展[J].中草藥，2004，34（4）：469-471.

[12]Zeng WB,Yu H,Ge F,et al.Distribution of nucleosides in populations of Cordyceps cicadae[J].Molecules,2014,19 (5):6123-6141.

[13]劉廣玉，胡菽英.天然蟬花和人工培養品鎮靜鎮痛作用比較[J].現代應用藥學，1991，8（2）：4-8.

[14]陳祝安.蟲生真菌蟬擬青霉的研究[J].真菌學報，1991，10（4）：280-287.

[15]陳萬群，陳古.冬蟲夏草代用品研究進展[J].中草藥，l994，25（5）：269-271.

[16]王硯，趙小京，唐法娣.蟬花藥理作用初步探討[J].浙江中醫雜志，2001，36（5）：219-220.

[17]Weng SC,Chou CJ,Lin LC,et al.Immunomodulatory functions of extracts from the Chinese medicinal fungus Cordy－ceps cicadae[J].J.Ethnopharmacol.,2002,83(1-2):79-85.

[18]Zhu R,Chen YP,Deng YY,et al.Cordyceps cicadae extracts ameliorate renal malfunction in a remnant kidney model[J]. Journal of Zhejiang University-Science(Biomedicine& Biotechnology),2011,12(12):1024-1033.

[19]宋捷民，陳玲，陳瑋，等.蟬花對免疫功能影響的實驗研究[J].中國中醫藥科技，2007，14（1）：37-38.

[20]金振州.植物社會學理論與方法[M].北京：科學出版社，2009.

[21]Shannon CE,Weiner W.The Mathematical theory of communication[M].Urbana,USA:University of Illions Press,1963.

[22]Jitendra P,Tarafdar JC.Arbusucular mycorrhizal fungal dynamics under Mitragyna parvifolia(Roxb.)Korth.in Thar Desert[J].Appl.Soil Ecol.,2006,34(2-3):200-208.

[23]馬克平.生物群落多樣性的測度方法[J].生物多樣性，1994，2（4）：231-239

[24]張金屯.數量生態學[M].北京：科學出版社，2004.

[25]薛毅，陳立萍.統計建模與R軟件[M].北京：清華大學出版社，2006.

[26]劉愛英.中國蟬花資源研究應用[M].貴陽：貴州科技出版社，2012.

[27]Yaginuma K.Paecilomyces cicadae Samson isolated from soil and cicada,and its virulence to the peach fruit moth,Carposina sasakii Matsumura[J].Japanese Journal of Applied E-ntomology and Zoology,2002,46(4):225-231.

[28]上海食用菌研究所.中國食用菌志[M].北京：中國林業出版社，1991.

[29]劉愛英，鄒曉，趙杰宏，等.蟬擬青霉生物多樣性I.蟬花和蟬擬青霉的形態多樣性[J].貴州農業科學，2007，35（2）：9-11.

[30]張永軍，劉愛英，梁宗琦.蟬擬青霉原生質體形成與再生[J].貴州農業科學，1998，26（5）：1-4.

[31]馮立才.上海天馬山蟬花的初步研究[J].上海應用技術學院報，2002，2（2）：125-127.

[32]程東慶，丁志山，林美愛，等.蟬花真菌的分離及液體發酵培養[J].中藥材，2006，29（2）：99-101.

[33]唐保宏，苗文莉，張一折.河南省蟲草資源調查研究[J].安徽農業科學，2008，36（28）：12311-12312，12323.

[34]李明俊.秦岑中山區蟬花的生態環境調查[J].食用菌，1989（5）：10-11.

[35]陳祝安，黃基榮，許益偉，等.蟬擬青霉防治菜粉蝶幼蟲試驗[J].生物防治通報，1990，6（3）：131-133.

[36]柴一秋.蟬擬青霉J-PC菌株的固體發酵及對菜青蟲的病原性測定[J].中國生物防治，1995，11（4）：168-170.

[37]李忠，金道超，鄒曉，等.蟬擬青霉對蚜蟲的致病性研究[J].安徽農業科學，2007，35（25）：7882-7883.

[38]楊鐘林，虞泓，陳自宏，等.滇中蛹蟲草樣地生物學及其生態學習性研究[J].中國食用菌，2011，30（5）：43-47.

[39]王元兵.昆明地區下垂蟲草生物學研究[D].昆明：云南大學，2012.

[40]Li Y,Wang XL,Jiao L,et al.A survey of the geographic distribution of Ophiocordyceps sinensis[J].The Microbiological Society of Korea,2011,49(6):913-919.

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Population Distribution of Isaria cicadae and Its Habitat Investigation

ZENG Wen-bo1,2,WANG Yuan-bing1,YU Hong1,2,DAI Yong-dong1,CHEN Zi-hong1
(1.Yunnan Herbal Laboratory,Institute of Herb Biotic Resources,Yunnan University,Kunming 650091,China; 2.Yunnan Yunbaicao Biotech Co.Ltd.,Kunming 650106,China)

Isaria cicadaeis a cosmopolitan species distributed in many regions of the world.In China,it is distributed in 18 provinces,being mainly located the southern areas beyond Qinling Mountains-Huaihe River line at an altitude from 10 m to 2 800 m.Its growing seasons are June to October with the optimum temperature from 18℃to 30℃.In Shanghai,Zhejiang,Fujian,Anhui,Jiangsu,Guangdong and Jiangxi,I.cicadaewas collected mostly from the bamboo forest,and was distributed in the broad leaved forest or mixed coniferous broad leaved forest in Yunnan,Sichuan,Guizhou,Shanxi,Hainan and Guangxi.Three plots of I.cicadaein Yunnan were surveyed in the present paper.The Plot YY1 was an evergreen broad-leaf forest marked byCastanopsis orthacantha.The Plot YY2 was a mixed forest marked by C.orthacantha and Pinusyunnanensis.The Plot JX1 was an evergreen broad-leaf forest marked byDendrobenthamia capitata.Several entomogenous fungi were discovered in the habitat ofI.cicadae,such asCordyceps militaris,Ophiocordyceps nutans,Isaria tenuipesandI.farinosa.

Isaria cicadae;population distribution;habitat investigation

S646.9

A

1003-8310（2015）04-0050-07

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.04.013

中國博士點基金項目（20125301110001）；國家火炬計劃產業化示范項目（2013GH021540）；云南省民營經濟暨中小企業發展專項資金（技術創新）項目（2014XA051）。

曾文波（1982-），男，博士，助理研究員，主要從事蟬棒束孢居群生物學方面研究。E-mail:zengwenboherb@163.com

**通信作者：虞泓（1962-），男，博士，教授，主要從事蟲草生物資源方面研究。E-mail:herbfish@163.com or hongyu@ynu.edu.cn

2015-05-05