La semaine dernière, trois échantillons de champignons de bois en décomposition ont été collectés, mais parce qu'une espèce étroitement apparentée de l'amanite mortelle a été traitée par erreur comme un champignon comestible à étudier, non seulement une semaine de temps de culture a été gaspillée, mais toute la bibliothèque de souches a failli être contaminée. C'est la frustration récente de Xiao Li d'un laboratoire de recherche fongique universitaire. Dans le domaine de la recherche fongique, de telles 'erreurs d'identification' ne sont pas rares. Selon les données statistiques publiées par le Journal of Mycosystema en 2024, environ 42% des débutants en recherche fongique subissent une distorsion des données expérimentales due à un biais d'identification, tandis que les chercheurs professionnels ont également une probabilité de 15% de mal juger lors de la manipulation d'espèces fongiques inconnues. Avec plus de 1,2 million d'espèces découvertes dans le monde, les champignons présentent une énorme diversité de morphologie et d'habitudes. L'identification précise des champignons est à la fois le point de départ de la recherche et la clé pour éviter les risques. Cet article fournira aux chercheurs en champignons une méthode d'identification systématique et opérationnelle pour vous aider à surmonter la difficulté de 'reconnaissance fongique'.
Avant de commencer l'identification, établir le cadre conceptuel correct peut vous aider à éviter les détours. De nombreuses erreurs d'identification proviennent de malentendus sur les attributs fondamentaux des champignons.
Les champignons appartiennent à un 'Royaume des Champignons' indépendant. Leur structure cellulaire manque de chlorophylle et ne peut pas effectuer de photosynthèse, ce qui est fondamentalement différent des plantes ; en même temps, ils obtiennent des nutriments en absorbant de la matière organique, ce qui diffère des animaux. Cette caractéristique détermine que l'identification fongique ne peut pas se fier uniquement à 'l'apparence' mais doit également considérer leurs sources nutritionnelles, environnements de croissance et autres facteurs. Par exemple, le mycélium blanc poussant sur l'humus peut être Trichoderma, tandis que celui poussant sur le phloème des arbres vivants peut être Phytophthora parasite.
La morphologie fongique change avec les stades de croissance et les conditions environnementales, ce qui est 'même champignon, apparence différente'. Par exemple, Cordyceps sinensis apparaît comme un corps d'insecte en hiver et développe des corps fruitiers en été ; 'champignons différents, même apparence' fait référence à différentes espèces fongiques ayant une morphologie très similaire à un certain stade. L'exemple le plus typique est l'amanite mortelle et l'amanite blanche comestible, qui sont difficiles à distinguer à l'œil nu seul et nécessitent des méthodes professionnelles.
Une seule caractéristique ne peut pas identifier précisément les champignons. La logique d'identification professionnelle combine les caractéristiques morphologiques, les environnements de croissance et la détection moléculaire. La 'Méthode de Vérification Triple' proposée par la Mycological Society of America est devenue une norme de l'industrie : d'abord une classification préliminaire par morphologie, puis rétrécir la portée en combinant les environnements de croissance, et enfin confirmer les espèces en utilisant des méthodes moléculaires.
Cette section est l'accent de cet article, couvrant les techniques d'identification du processus complet de la collecte sur le terrain à l'analyse en laboratoire, chaque méthode incluant des étapes pratiques et des précautions.
L'observation macroscopique cible les corps fruitiers fongiques (tels que les chapeaux et tiges de champignons) ou les colonies (tels que les agrégats mycéliens sur les milieux de culture), ce qui est la première étape de l'identification. C'est simple à utiliser mais nécessite une attention méticuleuse. Étapes pratiques : 1. Enregistrer la morphologie globale : Pour les champignons agaric, observer la forme du chapeau (rond, en forme de cloche, en forme d'entonnoir), le diamètre, la couleur (s'il y a des changements de couleur, comme les bolets qui deviennent bleus après une blessure) ; la longueur de la tige, l'épaisseur, la présence d'un anneau ou d'une volve. 2. Observer les caractéristiques accessoires : Vérifier la couleur et la disposition des lamelles (minces feuilles sous le chapeau) ou des tubes. Par exemple, les lamelles de shiitake sont blanches, devenant brun clair à maturité, et sont perpendiculaires à la tige. 3. Tester les réactions clés : Certains champignons ont des réactions spécifiques. Par exemple, casser la tige de champignons Lactarius frais et observer s'il y a exsudation de latex et changements de couleur du latex est une base importante pour distinguer les espèces Lactarius. Précautions : L'observation macroscopique doit être effectuée à l'état frais, car les corps fruitiers fongiques subissent des changements morphologiques significatifs après séchage, ce qui affecte le jugement.
Les champignons ont une forte spécificité pour les environnements de croissance. Combiner les informations environnementales peut considérablement améliorer l'efficacité de l'identification. Selon la recherche, environ 70% des champignons ont des préférences pour les hôtes ou les substrats de croissance. Points clés de traçage : •Substrat de croissance : S'il est saprophytique (poussant sur du bois mort, des feuilles mortes, de l'humus), parasite (poussant dans des animaux et plantes vivants), ou symbiotique (tels que former des mycorhizes avec des arbres). Par exemple, le matsutake ne forme des relations symbiotiques qu'avec des arbres comme le pin rouge japonais et le pin du Yunnan, et ne poussera pas dans des prairies pures. •Climat et région : Différents champignons ont des températures de croissance spécifiques, de l'humidité et des distributions régionales. Par exemple, Cordyceps sinensis est uniquement distribué dans les prairies alpines à des altitudes de 3000-5000 mètres sur le plateau du Qinghai-Tibet. •Saison de croissance : La plupart des champignons ont des saisons de croissance de pointe évidentes. Par exemple, les pleurotes poussent vigoureusement au printemps et en automne mais apparaissent moins fréquemment en été.
Lorsque les caractéristiques macroscopiques ne peuvent pas distinguer les champignons, observer les spores fongiques, les mycéliums et autres structures microscopiques avec un microscope est l'un des moyens fondamentaux de l'identification professionnelle. Étapes pratiques : 1. Préparation de l'échantillon : Prendre une petite quantité de tissu de corps fruitier ou de mycélium, le placer sur une lame de verre, ajouter 1-2 gouttes d'eau claire ou de colorant lactophénol bleu coton (pour rendre les structures plus claires), couvrir avec une lamelle, et presser doucement pour disperser l'échantillon. 2. Observation au microscope : D'abord utiliser un faible grossissement (10×) pour localiser les structures cibles, puis passer à un fort grossissement (40×) pour une observation détaillée. Se concentrer sur la forme des spores (rond, elliptique, fusiforme), la taille, la couleur, et si les mycéliums ont des septums ou des connexions en boucle (caractéristiques importantes des basidiomycètes). 3. Enregistrer les données : Mesurer la taille des spores (mesurer au hasard 20 spores et prendre la moyenne), enregistrer le diamètre et les caractéristiques du mycélium. Ces données sont la clé pour distinguer les espèces étroitement apparentées. Par exemple, les spores de Beauveria bassiana sont sphériques avec un diamètre de 2-3 micromètres, tandis que les spores de Metarhizium anisopliae sont longues elliptiques avec un diamètre de 3-5 micromètres.
Les champignons ont des caractéristiques physiologiques et biochimiques spécifiques aux espèces. En testant leur capacité à utiliser différentes sources de carbone et d'azote, ou en détectant les enzymes et métabolites qu'ils produisent, une identification précise peut être réalisée. Articles de test courants : •Test d'utilisation de source de carbone : Inoculer les champignons sur des milieux de culture contenant différentes sources de carbone (telles que le glucose, le sucrose, la cellulose) et observer leur croissance. Par exemple, les levures peuvent pousser en utilisant le glucose, mais certaines espèces ne peuvent pas utiliser le lactose. •Détection d'activité enzymatique : Détecter si les champignons produisent des enzymes telles que l'amylase ou la cellulase à travers des milieux de culture spécifiques. Par exemple, Trichoderma produit de grandes quantités de cellulase et formera des zones transparentes évidentes sur les milieux de culture contenant de la cellulose. •Test de production de pigments : Certains champignons produisent des pigments spécifiques. Par exemple, Penicillium chrysogenum produit des pigments jaune-vert, ce qui est une caractéristique d'identification importante.
Pour les espèces étroitement apparentées ou les champignons difficiles à distinguer morphologiquement, les méthodes de biologie moléculaire sont actuellement le moyen d'identification le plus fiable. Le principe fondamental est de détecter des fragments de gènes spécifiques de champignons (tels que les séquences ITS) et de les comparer avec des séquences connues dans les bases de données pour confirmer les espèces. Processus pratique (couramment utilisé en laboratoire) : 1. Extraction d'ADN : Extraire l'ADN génomique des échantillons fongiques en utilisant la méthode CTAB ou des kits commerciaux. 2. Amplification PCR : Amplifier les fragments de gènes cibles en utilisant des amorces ITS universelles (telles que ITS1 et ITS4). 3. Détermination de la séquence : Envoyer les produits amplifiés à des entreprises de séquençage pour le séquençage afin d'obtenir des séquences de gènes. 4. Analyse comparative : Effectuer une comparaison BLAST des séquences obtenues dans des bases de données telles que NCBI (National Center for Biotechnology Information). Les séquences avec une similarité supérieure à 97% peuvent être déterminées préliminairement comme la même espèce. Selon les rapports du Journal of Microbiology, les méthodes de biologie moléculaire ont amélioré la précision de l'identification fongique de 75% dans les méthodes traditionnelles à plus de 99%, en faisant des moyens indispensables dans la recherche scientifique actuelle.
En plus des méthodes fondamentales ci-dessus, utiliser des outils professionnels peut rendre le travail d'identification plus efficace. •Manuels et atlas d'identification : Des matériaux autoritaires tels que 'Atlas des Grands Champignons Chinois' et 'Manuel d'Identification Fongique' contiennent un grand nombre d'images haute définition et de descriptions de caractéristiques, adaptés aux débutants pour consultation. •Applications mobiles : Des applications telles que 'Identification Fongique' et 'Identification de Champignons' peuvent effectuer une identification préliminaire en photographiant les corps fruitiers et peuvent être utilisées comme outils de dépistage rapide lors de la collecte sur le terrain, mais les résultats nécessitent une vérification supplémentaire. •Bases de données professionnelles : En plus de NCBI, il y a également la 'Base de Données des Champignons Chinois' de l'Institut de Microbiologie de l'Académie Chinoise des Sciences, qui contient des informations détaillées sur de nombreux champignons indigènes chinois.
Réponse : Il n'y a pas de 'technique de distinction rapide' absolue, mais deux principes peuvent être suivis : Premièrement, 'ne jamais collecter ce que vous ne reconnaissez pas,' en particulier les champignons aux couleurs vives (telles que le rouge, le jaune), aux odeurs spéciales (telles que l'odeur de poisson), ou qui changent de couleur après une blessure, qui nécessitent une attention particulière ; deuxièmement, utiliser la 'méthode d'exclusion' en enregistrant d'abord leur environnement de croissance. S'ils poussent près de plantes vénéneuses ou sur des cadavres en décomposition, ils sont probablement toxiques. La confirmation finale nécessite de combiner l'observation microscopique en laboratoire et la détection moléculaire.
Réponse : La morphologie anormale de la colonie peut être causée par des changements dans les conditions de culture (température, humidité, composition du milieu de culture). À ce moment, les conditions de culture doivent d'abord être ajustées pour observer si la morphologie de la colonie revient à la normale ; si elle est toujours anormale, une combinaison d'observation de structure microscopique + détection moléculaire peut être utilisée pour confirmer l'espèce à travers les caractéristiques des spores et du mycélium et les séquences de gènes, évitant d'être induit en erreur par la morphologie anormale.
Réponse : Une similarité entre 95%-97% indique que ce champignon peut être une espèce étroitement apparentée ou une nouvelle espèce d'une espèce connue. À ce moment, un jugement complet est nécessaire en combinant les caractéristiques morphologiques et les caractéristiques physiologiques et biochimiques : si les caractéristiques morphologiques et physiologiques sont hautement cohérentes avec les espèces connues, il peut s'agir de différentes populations géographiques de la même espèce ; s'il y a des différences évidentes, il peut s'agir d'une nouvelle espèce nécessitant des recherches taxonomiques supplémentaires.
Réponse : Il est recommandé de commencer par des champignons communs avec des caractéristiques morphologiques évidentes, tels que les shiitakes, les pleurotes et les enokis, qui sont des champignons cultivés artificiellement avec une morphologie stable et des matériaux riches, facilitant la maîtrise des points d'identification. Après avoir maîtrisé les bases, passer progressivement à des types complexes tels que les champignons saprophytes et symbiotiques dans la nature.
L'identification précise des champignons est la base de la recherche fongique. Son essence réside dans la 'vérification multidimensionnelle'—ne peut ni se fier uniquement au jugement à l'œil nu, ni trop dépendre d'une seule technologie. Du dépistage préliminaire de la morphologie macroscopique, au traçage des environnements de croissance, à l'observation des structures microscopiques et à la vérification ultime par biologie moléculaire, cette méthode systématique peut vous aider à éviter les risques d'identification et améliorer l'efficacité de la recherche.
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