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呼和浩特市不同地点栽植的圆柏内生真菌的研究



全 文 :第 41 卷 第 2 期
2015 年 6 月
内 蒙 古 林 业 科 技
Journal of Inner Mongolia Forestry Science & Technology
Vol. 41 No. 2
Jun. 2015
收稿日期:2015-03-11
作者简介:乌日罕(1990 -),女(蒙古族),内蒙古赤峰人,在读硕士研究生,研究方向:林木菌根生物技术。
呼和浩特市不同地点栽植的圆柏内生真菌的研究
乌日罕,闫 伟
(内蒙古农业大学 林学院,内蒙古 呼和浩特 010019,China)
摘 要:为了探究圆柏内生真菌的组成、结构及其定殖部位差异,明确呼和浩特市圆柏内生真菌的资源状况,
本文对呼和浩特市 4 种不同地点栽植的圆柏采用组织分离法进行了内生真菌的分离。结果表明:从圆柏各部
位共分离到内生真菌 384 株,未产孢 55 株。经显微镜形态观察鉴定,384 株产孢内生真菌分属于 17 属,其中
交链孢属和青霉属为优势属,分离频率分别为 25. 0%和 14. 6%。不同取样部位、不同地点栽植的圆柏内生真
菌的种群和数量具有一定的差异,说明圆柏生长环境的不同,内生真菌种群结构会存在一定的差异。
关键词:圆柏;内生真菌;种群结构
中图分类号:Q949. 32 文献标识码:A 文章编号:1007-4066(2015)02-28-04
Research on Endophytic Fungi in Sabina chinensis from Different Planting Sites in Hohhot
Wurihan,YAN Wei
(College of Forestry,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China)
Abstract:In order to explore the difference on composition,structure and colonization site of endophytic fungi in
Sabina chinensis,and definite the resource situation of endophytic fungi in Sabina chinensis,the endophytic fungi in
Sabina chinensis planted in four different sites in Hohhot have been isolated by use of tissue isolation. The results
show that 384 strains of endophytic fungi are separated from various parts of Sabina chinensis and 55 strains have no
sporulation. Through morphological observation and identification with microscope,384 strains of endophytic fungi
belong to 17 genera,Alternaria sp. and Penicillium sp. are the dominant genera,and the isolation frequency are
25% and 14. 6% separately. The population and quantity of endophytic fungi in Sabina chinensis are different with
different planting sites and sampling parts,and the population structures of endophytic fungi are different with dif-
ferent growth environment of Sabina chinensis.
Key words:Sabina chinensis;endophytic fungi;population structure
内生真菌是指在其生活史的一定阶段或全部阶
段生活于健康植物的各种组织和器官的细胞间隙或
细胞内,不引起宿主病害症状的微生物,这些微生物
有细菌、真菌、放线菌等[1,2]。由于某些内生真菌具
有显著的抗病原菌作用,所以内生真菌定殖规律的
研究受到了越来越多的关注。圆柏(Sabina chinen-
sis)为常绿乔木,是中国森林资源最主要的组成树
种,在城市绿化、保持水土、涵养水源等方面具有重
要作用。有关圆柏的研究主要集中在生态学方面,
但是在内生真菌的研究方面较少,开展圆柏树种内
生真菌的研究对林木病虫害防治具有重要意义。选
择呼和浩特市不同地点栽植圆柏绿化林,研究圆柏
不同部位内生真菌的种类组成、数量及其变化规律,
认识内生真菌在圆柏体内的作用机制,为更好地利
用有益真菌提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 实验样品采集与处理
2013 年 8 月采集了呼和浩特市不同地点栽植
的圆柏(平均树高:8. 56 m、平均冠幅:2. 92 m、平均
胸径:15. 8 cm)无病虫害健康刺形叶、鳞形叶、嫩枝、
粗枝、球果和树皮的样品,放于密封袋中。
1. 2 培养基
马铃薯葡萄糖培养基(PDA):将 200 g 去皮的
马铃薯放于 1 000 mL沸水中蒸煮 30 min,用 8 层纱
布过滤得到澄清滤液,向滤液中加入 20 g 葡萄糖和
16 g 琼脂混匀,并用蒸馏水定容至 1 000 mL[3]。于
高压灭菌锅消毒,消毒后移至超净工作台加入少量
青霉素,倒盘冷却备用。
1. 3 仪器与设备
SW - CJ - 2FD 超净工作台,LX - C35L 高压灭
菌锅,SPX -250B - G微电脑光照培养箱。
1. 4 内生真菌的分离鉴定
圆柏内生真菌的分离:组织分离法。将圆柏的
第 2 期 乌日罕,等:呼和浩特市不同地点栽植的圆柏内生真菌的研究
健康新鲜刺形叶、鳞形叶、嫩枝、粗枝、球果和树皮等
样品用自来水反复地漂洗,冲洗掉泥土,晾干后切成
大小适宜的小块。然后进行严格的表面消毒程序:
依次浸泡在 75%酒精 2 min,用无菌水冲洗 3 遍,
0. 1%的升汞溶液 1 min,然后再用无菌水冲洗 3
遍[4,5]。晾干后,在超静台将其剪成约 0. 5 cm × 0. 5
cm 左右小片,每盘 PDA 培养基上均匀点 5 片。将
处理好后剪成的小片铺于 PDA 平板上,在 25 ℃恒
温培养箱培养 7 ~ 10 d左右培养内生真菌。
圆柏内生真菌的鉴定:根据菌落表面形态、大
小、颜色、生长速度、边缘形态,结合光学显微镜下观
察孢子结构、孢子形态、颜色等特征,并参考相关资
料鉴定到属。
2 结果与分析
2. 1 圆柏不同栽植地点内生真菌的种群分布
从不同栽植地点圆柏分离到的内生真菌来看,
交链孢属(Alternaria sp.)在各个地点的圆柏都有分
布,说明交链孢属是圆柏的稳定内生真菌(见表 1)。
其中,在青城公园栽植的圆柏样本分离到的内生真
菌的种群和数量最多,占分离总数的 27. 34%。由
此可知,圆柏的内生真菌随着不同微环境的变化适
合不同的内生真菌类群生长、繁殖。
表 1 4 个不同地点圆柏内生真菌种群分布
Table 1 Distribution of endophytic fungi population of Sabina chinensis in four different sites
地点 菌名 刺叶 鳞叶 嫩枝 粗枝 球果 树皮 小计
色串孢属 Tolura sp. 0 0 0 15 0 9 24
丛梗孢属 Monilia sp. 0 0 15 0 15 0 30
植物园 交链孢属 Alternaria sp. 0 4 0 0 0 0 4 70
拟青梅属 Paecililomyces sp. 0 0 0 0 0 7 7
丝核菌属 Rhizoctonia sp. 0 5 0 0 0 0 5
交链孢属 Alternaria sp. 4 5 12 9 0 5 35
头孢霉属 Cephalosporium sp. 5 0 0 0 5 0 10
单端孢属 Trichothecium sp. 0 4 0 0 0 0 4
槲果孢属 Balanium sp. 0 6 0 0 0 0 6
青霉属 Penicillium sp. 1 5 0 2 2 9 19
青城公园 曲霉属 Aspergillus sp. 1 2 3 0 0 2 8 105
色串孢属 Tolura sp. 0 0 0 0 9 0 9
镰孢属 Fusarium sp. 6 1 2 0 0 1 10
枝孢属 Cladosporium sp. 0 1 0 0 0 0 1
黑团孢霉属 Periconia sp. 0 3 0 0 0 0 3
青霉属 Penicillium sp. 8 0 0 0 0 12 20
轮枝孢属 Verticillium sp. 0 0 0 0 2 0 2
交链孢属 Alternaria sp. 0 0 14 10 0 0 24
满都海公园 枝孢属 Cladosporium sp. 0 0 0 5 0 0 5 67
镰孢属 Fusarium sp. 0 0 0 0 4 0 4
核座孢属 Plenodomus sp. 0 0 0 0 3 0 3
粉孢属 Oidium sp. 0 5 0 0 4 0 9
青霉属 Penicillium sp. 3 2 2 6 2 2 17
交链孢属 Alternaria sp. 3 4 13 7 5 1 33
内蒙古农大东区 镰孢属 Fusarium sp. 6 5 3 2 8 10 34 87
无梗孢属 Trichocladium sp. 0 0 0 1 0 0 1
曲霉属 Aspergillus sp. 0 2 0 0 0 0 2
未产孢 25 18 1 4 2 5 55 55
小计 62 72 65 61 61 63 384 384
总计 384
3. 2 圆柏不同取样部位内生真菌的种类和数量
变化
3. 2. 1 圆柏叶部内生真菌的种类和数量变化
从表 2 可看出,圆柏两种叶形都有交链孢属、青
霉属、镰孢属、曲霉属的分布,说明这 4 个属是圆柏
叶部的稳定内生真菌,并且内生真菌具有一定的组
织专一性。其中,鳞叶分离到的内生真菌种群多样
性明显比刺叶多。说明鳞形叶部适宜内生真菌的
生长。
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内 蒙 古 林 业 科 技 第 41 卷
表 2 圆柏刺叶鳞叶内生真菌种群分布
Table 2 Distribution of endophytic fungi population in spine
and scale leaves of Sabina chinensis
部位 属 株数 部位 属 株数
青霉属 12 交链孢属 13
镰孢属 12 青霉属 7
交链孢属 7 镰孢属 6
头孢霉属 5 槲果孢属 6
曲霉属 1 粉孢属 5
刺叶 鳞叶 丝核菌属 5
单端孢属 4
曲霉属 4
黑团孢霉属 3
枝孢属 1
未产孢 25 未产孢 18
小计 62 小计 72
3. 2. 2 圆柏枝部内生真菌的种类和数量变化
从表 3 可看出,圆柏枝部未产孢菌株所占比例
很低,占总未产孢株数的 9. 09%。而叶部未产孢菌
株占总未产孢株数的 78. 18%。说明枝部消毒培养
条件比叶部消毒培养条件适宜。
表 3 圆柏嫩枝粗枝内生真菌种群分布
Table 3 Distribution of endophytic fungi population in tender
branches and thick branches of Sabina chinensis
部位 属 株数 部位 属 株数
交链孢属 39 交链孢属 26
丛梗孢属 15 色串孢属 15
镰孢属 5 青霉属 8
嫩枝 曲霉属. 3 粗枝 枝孢属 5
青霉属 2 镰孢属 2
无梗孢属 1
未产孢 1 未产孢 4
小计 65 小计 61
3.2.3 圆柏球果和树皮内生真菌的种类和数量变化
从球果样本分离到 61 株内生真菌,分属于 9 个
属,其中,丛梗孢属是球果部位的优势属。从树皮样
本分离到 63 株内生真菌,分属于 6 个属,其中,青霉
属是树皮部位的优势属。说明球果、树皮内生真菌
数量种群分布、优势种群等方面都存在一定的差异。
这可能与真菌的传播和侵入方式有关,真菌通过雨
水和空气传播,易侵入定居在球果部位,不易侵入空
气流畅度不够的树皮部位,而新长的球果本身就带
有一定量的内生真菌。
表 4 圆柏球果树皮内生真菌种群分布
Table 4 Distribution of endophytic fungi population in
cone and bark of Sabina chinensis
部位 属 株数 部位 属 株数
丛梗孢属. 15 青霉属 23
镰孢属 12 镰孢属. 11
色串孢属 9 色串孢属 9
头孢霉属 5 拟青霉属 7
球果 交链孢属 5 树皮 交链孢属 6
粉孢属 4 曲霉属 2
青霉属 4
核座孢属 P 3
轮枝孢属 2
未产孢 2 未产孢 5
小计 61 小计 63
3. 3 呼和浩特市圆柏内生真菌的种群分布
通过圆柏内生真菌的分离和鉴定,共分离到内生
真菌 384株,结果见表 5。经鉴定,384 株(其中 55 株
未产生孢子)内生真菌分属于 4目 5 科 17 属,其中交
链孢属、青霉属为优势属,分离频率分别为 25. 0%、
14. 6%。另外不产孢菌株所占比例虽然没有达到
Fisher所提到的 41. 3%[6],但也达到了 14. 3%。
表 5 圆柏内生真菌种群分布
Table 5 Distribution of endophytic fungi population in Sabina chinensis
目 科 属 株数 IF /%
丝孢目 Hyphomycetales
丝孢科 Hyphomycetaceae
青霉属 56 14. 58
丛梗孢属 30 7. 81
曲霉属 10 2. 6
头孢霉属 10 2. 6
粉孢属 9 2. 34
拟青霉属 7 1. 82
单端孢属 4 1. 04
轮枝孢属 2 0. 52
暗色孢科 Dematiaceae
交链孢属 96 25
色串孢属 33 8. 59
枝孢属 6 1. 56
无梗孢属 1 0. 26
瘤座孢目 Tuberculariales 瘤座孢科 Tuberculariaceae 镰孢属 48 12. 5
核座孢属 3 0. 78
球壳孢目 Sphaeropsidales 球壳孢科 Sphaeropsidaceae 黑团孢霉属 3 0. 78
槲果孢属 6 1. 56
无孢目 Abonomycetales 无孢科 Abonomycetaceae 丝核菌属 5 1. 3
未产孢 55 14. 32
小计 384
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第 2 期 乌日罕,等:呼和浩特市不同地点栽植的圆柏内生真菌的研究
3. 4 优势菌属形态特征
交链孢属:分生孢子梗暗色,大都简单,相当短
或伸长,典型地着生简单或分枝的分生孢子链;分生
孢子(孔出孢子)暗色,典型地既有横隔又有纵隔;
几种形状,从棍棒形到椭圆形或卵圆形,经常向顶着
生成长链,在一些情况下,着生单个和顶生简单或分
枝的附属丝(见图 1)。
图 1 交链孢属形态特征
Fig. 1 Morphological characteristics of Alternaria sp.
青霉属:菌落浅灰绿色,边缘白色,粉末状。分
生孢子梗自菌丝单个地发生或不常成束,在顶部附
图 2 青霉属形态特征
Fig. 2 Morphological characteristics of Penicillium sp.
近分枝,扫帚状,末端生小梗;分生孢子(梗孢子)无
色或成团时带色,单胞,大多球形或卵圆形,成干燥
向基的链(见图 2)。
4 结论
(1)呼和浩特市不同地点栽植圆柏绿化林不同
取样部位中共分离到 384 株内生真菌(其中 55 株未
产生孢子)分属于 17 个属。从整个调查结果来看:
在圆柏的不同取样部位所分离到的内生真菌中都有
各部位独有的属,说明圆柏内生真菌具有一定的组
织专一性。出现这种差异的原因可能是由于树木不
同部位的微环境如通气状况、酶、其他化学成分以及
基质的不同而适合不同内生真菌类群的侵入和生
长。这与前人的研究结论一致[7]。
(2)从不同地点栽植的圆柏分离到的内生真菌
来看,取样地点不同的圆柏内生真菌类群也不同,可
见内生真菌的种群结构与栽植林环境有一定的关
系。
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