全 文 :櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
(kg) ,投料含水率为 A(%)满足线性关系,则有:y = a × x ×
A + b。试验初步计算堆肥渗滤液产生量与堆肥投料质量线
性关系,后期试验中将对该关系函数进行验证,并加以修正。
通过 2 次堆肥试验,得出在含水率为 55%条件下,
(x1,y1)=(15. 13,73. 67) ;(x2,y2)=(16. 92,74. 5)。
可以得出 a = 0. 843,b = 67. 485,则 y = 0. 843 × x × A +
67. 485(图 7)。
3 结论与讨论
本研究表明,2 次堆肥启动后 24 d 已基本腐熟。堆肥过
程中,2 次堆肥温度均可超过 55 ℃。其中堆肥高温在 50 ℃
以上持续了 5 ~ 7 d,pH值最终稳定在 7. 0 ~ 8. 0,满足了堆肥
高温无害化卫生标准。堆肥过程中渗滤液排放表现为:初期
排放量较大,之后逐渐降低。2 组试验中堆肥渗滤液排放总
量在 75 mL左右,初步得出堆肥渗滤液产生量与堆肥投料质
量线性方程为 y = 0. 843 × x × A + 67. 485。
参考文献:
[1]Bernal M P,Paredes C,Sanchez - Monedero M A,et al. Maturity and
stability parameters of composts p repared with a wide range of organic
wastes[J]. Bioresource Technology,1998,63:91 - 99.
[2]Sartaj M,Fernandes L,Patni N K. Performance of forced,passive and
natural aeration methods for composting manure slurries[J]. Transac-
tions of the ASAE,1997,40(2) :457 - 463.
[3]Zucconi F,Forte M,Monac A,et al. Biological evaluration of compost
maturity[J]. Biocycle,1981,22:27 - 29.
刘紫英,冷桂华,周秀玲. 华木莲叶中内生真菌的群落结构[J]. 江苏农业科学,2015,43(3) :316 - 318.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2015. 03. 103
华木莲叶中内生真菌的群落结构
刘紫英,冷桂华,周秀玲
(宜春学院化学与生物工程学院 /江西省天然药物活性成分重点实验室,江西宜春 336000)
摘要:为了解我国特有珍稀植物华木莲叶片的内生真菌菌群结构特征,以华木莲叶片为材料,采用组织分离法分
离华木莲的内生真菌。结果表明,PDA改良培养基(PDA培养基内加 20 g /L华木莲叶汁液、30 mg /L 链霉素)的分离
效果最好。从华木莲的叶中共分离得到 87 株内生真菌,经显微形态鉴定,鉴定菌株 74 株,为 4 目 5 科 10 属,分别为
青霉属、木霉属、曲霉属、小孢霉属、交链孢属、枝孢属、长蠕孢属、镰孢霉属、拟茎点霉属、丝核菌属,结果显示叶中内生
真菌菌群多样性较丰富,优势属为无性丝孢类菌群中青霉属、木霉属、交链孢属和无性腔孢类拟茎点霉属;分离率分别
为 17. 2%、12. 6%、10. 4%和 11. 5%,对开发和利用植物内生真菌及丰富真菌的物种具有重要意义。
关键词:华木莲;内生真菌;分离;鉴定
中图分类号:S567. 23 + 9. 01 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2015)03 - 0316 - 03
收稿日期:2014 - 04 - 25
基金项目:江西省天然药物活性成分重点实验室开放基金;宜春学院
校级课题。
作者简介:刘紫英(1979—) ,女,江西万年人,硕士,副教授,从事药用
植物内生真菌活性成分研究。E - mail:yingziliu2008@163. com。
华木莲(Sinomanglietia glauca Z. X. Yu et Q. Y. Zheng) ,
别称落叶木莲,为木兰科单种属植物,是我国江西省宜春市
特有的珍稀濒危新树种,仅狭域分布于宜春市境内明月山山
地,落叶乔木,1995 年被列入国务院公布的“国家重点保护野
生植物名录”中国家 I级重点保护植物[1 - 3],同时被英国皇家
植物园收编在册,华木莲保护工程已被列入国家重点植物 21
种极小种群的保护工程。目前,国内外对华木莲的报道主要
集中在华木莲生物学特性及繁殖技术、保护生物学、遗传多样
性及群落种间联结性等方面[4 - 6],施建敏等对华木莲叶黄酮
类化合物抗氧化作用、多糖的提取及其抗氧化作用进行了研
究,结果显示,华木莲叶内多糖和黄酮类化合物有较好的抗氧
化性,华木莲具有潜在的利用价值[7 - 8]。
植物内生真菌是近 30 年国内外真菌资源多样性和分类
学的研究热点之一。在许多药用植物和重要价值植物体内,
内生真菌的组成和分布得到了比较深入的研究[9 - 11],但是植
物内生真菌具有丰富的多样性,特有植物可能具有特殊的内
生真菌区系组成。现有研究表明,内生真菌能够产生与宿主
植物相同或相似的化学成分[12]。因此,开发和利用植物内生
真菌对于丰富真菌的种类、探讨真菌和宿主的相互作用和协
同进化等都具有重要意义,在保护植物种质资源、分离新的产
—613— 江苏农业科学 2015 年第 43 卷第 3 期
物和新的活性成分等方面都具有重要的价值。到目前为止,
对华木莲内生真菌国内外还没有研究报道,因此笔者以珍稀
植物华木莲叶为试验材料,分离鉴定其内生真菌,为华木莲叶
中内生真菌种群多样性分析提供基础,同时保护珍稀植物为
江西省的植物资源开发开辟了新途径。
1 材料和方法
1. 1 试验材料
材料为华木莲新鲜健康叶片,取于江西省宜春市明月山风
景区周边林木种植场。叶片摘取后,用自来水冲洗干净备用。
1. 2 培养基
采用改良 PDA培养基:200 g 马铃薯(煮汁)+ 20 g 葡萄
糖 + 20 g 华木莲叶(煮汁)+ 20 g 琼脂,加水定容至
1 000 mL。临用前加入 30 mg /L 氯霉素。
1. 3 内生真菌分离
选用健康植株的叶片,用自来水冲洗干净,切段;超净工
作台上,无菌水清洗 2 ~ 3 次;75%乙醇消毒 2 min,无菌水清
洗 4 次;0. 1% HgCl2 消毒,消毒时间设 1、2、2. 5、3、3. 5、4 min
等 6 个梯度,以考察其最佳消毒时间,无菌水清洗 6 次,无菌
滤纸吸干水分;用无菌刀片将叶片切成 5 mm ×5 mm的小片,
分别置于培养基中,26 ℃恒温培养 5 ~ 7 d,待组织块周围菌
丝生长旺盛时再挑取部分菌丝转接到新鲜培养基上进行纯化
培养。设无消毒对照和空白对照,将表面消毒后的叶片不作
切割处理并放置在相同条件下培养,以确定是否彻底消毒。
根据培养时间、菌落的生长速度和真菌的生长种类确定最佳
消毒时间进行扩大培养;并对菌株进行编号,华木莲的叶分离
所得内生真菌分别标记为 SL1、SL2、…、SL87。
1. 4 内生真菌的鉴定
采用点植法、胶带粘贴法、真菌学插片培养法及真菌玻片
培养法制成玻片,置于高级数码生物显微镜 SK - DM500 光
学摄像仪下摄像,观察菌丝形态、产孢结构及孢子形态,鉴定
真菌种类[13 - 14]。对在人工培养条件下较少产孢的菌株采用
菌落造伤、近紫外灯照射、冰箱短暂冷藏等方法诱导产孢。
2 结果与分析
2. 1 HgCl2 消毒时间的确定
0. 1% HgCl2 的消毒时间梯度处理结果显示,在 0. 1%
HgCl2 消毒 1 min的培养基内可以观察到部分明显的细菌菌
落,2 min以上的消毒效果较好,明显优于 1 min,而 4 min 对
鲜嫩叶的组织损害较大。2、2. 5、3 min 为比较合适的消毒时
间,综合分离菌群所得多样性和消毒效果,试验选取 0. 1%
HgCl2 处理 2. 5 min作为消毒处理时间,既能除去表面可能带
有的杂菌,又可避免因消毒时间过长而伤害组织,还能尽可能
分离更多的内生真菌群落。
2. 2 华木莲内生真菌鉴定
用改良 PDA平板培养基分离菌株,从菌落形态、菌体显
微形态 2 方面对所分离的内生真菌进行观察,对照《真菌鉴
定手册》根据菌株的菌落形态特征、颜色、质地、生长培养基
颜色变化以及菌丝体和孢子的形态特征进行鉴定,总共分离
到内生真菌 87 株,已鉴定菌株 75 株,为 4 目 5 科 10 属,均属
丝孢纲,分别为青霉属、木霉属、曲霉属、小孢霉属、交链孢属、
枝孢属、长蠕孢属、镰孢霉属、拟茎点霉属、丝核菌属(表 1),
可见华木莲叶中内生真菌菌群多样性丰富。
2. 2 华木莲内生真菌群落结构分析
表 2显示,华木莲内生真菌均属丝孢无性型真菌和腔孢无
性型真菌。在目分类水平上,以丝孢目(Hyphomycetales)为优
势菌群,占 65. 5%。在科的分类水平上,丛梗孢科(Moniliace-
ae)、暗梗孢科(Dematiaceae)和球壳孢科(Sphaeropsidaceae)为
优势菌群,分别占总菌株数量的 44. 8%、15. 0%、11. 5%。在属
的水平上分类,丝孢无性型真菌中青霉属、交链孢属、木霉属和
腔孢类无性型真菌的拟茎点霉属分别占所分离菌株数的
17. 2%、10. 4%、16. 1%和 11. 5%,为华木莲内生真菌的优势种
群。因实验室培养条件下不产孢,有 8株菌株无法鉴定到归属
的无孢菌群。这与传统的真菌菌种鉴定主要通过菌落及显微
形态学观察而作出判断的局限性有关,因而在以后工作中将结
合分子生物学以分离的内生真菌总 DNA 为研究对象,用 ITS
序列分析法对华木莲的内生真菌进行进一步鉴定。
3 结论与讨论
内生真菌在植物体内分布不均衡,随着外界环境的改变,
在植物中内生真菌分布的种类、数量及生长状况有所不
同[15]。所以,在分离时要尽量模拟内生菌在其宿主体内自然
状态下的生活环境,以便能够最大量地分离出内生菌。本研究
对 PDA培养基进行了改良,改良 PDA培养基中添加了宿主植
物华木莲叶汁液,补充了华木莲内生真菌可能需要的特殊营
养,通过培养基筛选的前期试验发现,在这种改良 PDA培养基
上华木莲内生真菌菌群较丰富,但不能保证所有生活在组织内
的真菌全部分离出来,可能有的内生真菌不能在人工培养基上
生长,或者只能在其他选择性培养基上生长。因此,尽量选择
多种分离培养基获得多种群的内生真菌是必要的。
华木莲内生真菌菌群较丰富,分属于青霉属、木霉属、曲
霉属、小孢霉属、交链孢属、枝孢属、长蠕孢属、镰孢霉属、拟茎
点霉属、丝核菌属。其中,丝孢无性型真菌的青霉属、交链孢
属、木霉属和腔孢类无性型真菌的拟茎点霉属分别占所分离
菌株数的 17. 2%、12. 6%、11. 5%和 14. 9%,为华木莲内生真
菌的优势种群。植物内生真菌的生物多样性受多种因素影
响,同一植物在不同的地理区域或位点具有不同的内生菌类
群。华木莲仅生长于江西省宜春市明月山风景区,所以分离
华木莲叶中不存在不同地域种群的差异。
参考文献:
[1]国家重点保护野生植物名录:第一批[J]. 植物杂志,1999(5) :
4 - 11.
[2]郑庆衍. 新发现的濒危物种———落叶木莲[J]. 植物杂志,2000
(1) :1.
[3]俞志雄. 华木莲属———木兰科一新属[J]. 江西农业大学学报,
1994,16(2):202 - 204.
[4]林新春,俞志雄,裘利洪,等. 濒危植物华木莲的遗传多样性研究
[J]. 江西农业大学学报,2003,25(6):805 - 810.
[5]熊 敏,田 双,张志荣,等. 华木莲居群遗传结果和保护单元
[J]. 生物多样性,2014,22(4):476 - 484.
[6]俞志雄,廖 军,林新春,等. 华木莲植物群落的生态学研究[J].
江西农业大学学报,1999,21(2):73 - 77.
—713—江苏农业科学 2015 年第 43 卷第 3 期
表 1 华木莲叶中内生真菌的菌落特征及分类
菌株号 形态学特征 科属
SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、SL7、
SL8、SL9、SL10、SL11、SL12、SL13、
SL14、SL15
菌落圆形,绒毡状,绿色,背面黄绿色;分生孢子梗从菌丝上垂直生出,单
个发生或不常成束,有横隔膜,顶端生排列成帚状的间枝,分枝 1 次或多
次,顶层为小梗,分生孢子串呈不分枝的链状。
丝孢目丛梗孢科青霉属
SL16、SL17、SL18、SL19、SL20、
SL21、SL22、SL23
菌落圆形,从内到外形成绿色,黄色,白色的同心环,边缘整齐;菌丝体产
生色素,并有射线状的凹痕,背面的培养基颜色变为灰绿色或深绿色,菌
丝体表生,较短,菌丝细长;分生孢子梗多数无隔,顶端膨大成球形,分生
孢子串生于小梗顶,单个孢子球形。
丝孢目丛梗孢科曲霉属
SL24、SL25、SL26、SL27、SL28、
SL29、SL30、S31、SL32、SL33、
SL34、SL35、SL36、SL37
菌落圆形,绒毡状,军绿色,背面绿色;菌丝分枝,近直角。 丝孢目丛梗孢科木霉属
SL38、SL39 内生菌菌丝呈透明状,菌丝结构较散,只有顶端有孢子。 丝孢目丛梗孢科小孢霉属
SL40、SL41、SL42、SL43、SL44、
SL45、SL46、SL47、SL48
培养基上长势迅速,菌落初期为淡褐色,后渐变成褐色;菌丝带有褐色,
分枝,质地为絮状,直径达培养皿边缘,营养菌丝有分隔;分生孢子梗暗
褐色,通常较短,分隔,分生孢子为倒棍棒状,暗色,具有横隔和纵隔,顶
端常延长为喙状,向顶着生成分生孢子。
暗梗孢科交链孢属
SL49、SL50 菌落放射状生长,边缘整齐,初期白色,渐分泌红色色素;培养基背部可
见红色或紫红色;内生真菌菌丝密集如毡,细长,有隔;分生孢子梗长而
直立,多不分枝,分生孢子在分生孢子梗顶端单个生成,分生孢子纺锤
形,略弯,浅褐色,具横切的隔膜,光滑,基部圆形平截,具有明显的暗色
脐或瘫痕。
丝孢目暗梗孢科长蠕孢属
SL51、SL52 菌落小且形状不规则,墨绿色,绒毡状,向培养基内缢缩,在菌落表面形
成山脊样形态;分生孢子梗暗色,直立,在顶部或中部分支,成簇或单生;
分生孢子暗色,1 ~ 2 个细胞。
丛梗孢目暗梗孢科枝孢
霉属
SL53、SL54、SL55、SL56、SL57 边缘整齐,菌落棉絮状,菌落中部淡橙色,边缘白色;菌丝细长,分枝,分
隔;分生孢子无色,大型孢子多细胞,镰刀形,微弯或两端尖而弯曲显著。
丝孢目瘤座孢科镰孢霉属
SL58、SL59、SL60、SL61、SL62、
SL63、SL64、SL65、SL66、SL67
菌落初期白色,随着培养时间的延长菌体逐渐变暗,后期在培养基表面
产生许多黑色颗粒状凸起物,表面伴有黏稠状的橙黄色液滴;分生孢子
梗无色,细长或短,有隔或无隔,产孢细胞无色。
球壳孢目球壳孢科拟茎点
霉属
SL68、SL69、SL70、SL71、SL72、
SL73、SL74、SL75
菌落呈辐射状;气生菌丝黄白色,菌丝分枝成直角或锐角,在其起源处缢
缩;分枝菌丝在离其起源不远处有桶状隔膜,不产孢子。
无孢目无孢科丝核菌属
表 2 华木莲叶片内生真菌种群组成
类型 目 科 属
数量
(个)
分离率
(%)
丝孢无性型真菌 丝孢目(Hyphomycetales) 丛梗孢科(Moniliaceae) 青霉属(Penicillium) 15 17. 2
曲霉属(Aspergillus) 8 9. 2
木霉属(Trichoderma) 14 16. 1
小孢霉属(Microsporum) 2 2. 3
暗梗孢科(Dematiaceae) 交链孢属(Alternaria) 9 10. 4
枝孢属(Cladosporium) 2 2. 3
长蠕孢属(Helminthosporium) 2 2. 3
瘤座孢科(Tuberculariariaceae) 镰孢霉属(Fusarium) 5 5. 7
腔孢类无性型真菌 球壳孢目(Sphaeropsidales) 球壳孢科(Sphaeropsidaceae) 拟茎点霉属(Phoma) 10 11. 5
无孢目(Agonomycetal) 无孢科(Agonomycetaceae) 丝核菌属(Rhizoctonia) 8 9. 2
无孢菌群 未鉴定的内生真菌 12 13. 8
总计 87 100. 0
[7]Shi J M,施建敏,俞志雄,庞会忠,等. 华木莲叶黄酮类化合物抗
氧化作用[J]. 江西农业大学学报,2006,28(5) :693 - 697.
[8]庞会忠,俞志雄,施建敏,等. 华木莲叶多糖的提取及其抗氧化作
用[J]. 江西农业大学学报,2006,28(6) :813 - 818.
[9]Strobel G A. Endophytes as sources of bioactive products[J]. Mi-
crobes and Infection,2003,5(6) :535 - 544.
[10]孙剑秋,郭良栋,臧 威,等. 药用植物内生真菌及活性物质多
样性研究进展[J]. 西北植物学报,2006,26(7) :1505 - 1519.
[11]臧威,孙 翔,孙剑秋,等. 南方红豆杉内生真菌的多样性与群
落结构[J]. 应用生态学报,2014,25(7) :2071 - 2078.
[12]徐范范. 药用植物内生真菌产次生代谢产物的研究进展[J].
医学综述,2010,16(17) :2667 - 2669.
[13]魏景超. 真菌鉴定手册[M]. 上海:上海科学技术出版社,1979:
4 - 397.
[14]邵力平,沈瑞祥,张素轩,等. 真菌分类学[M]. 北京:中国林业
出版社,1984:305 - 340.
[15]Phongpaichit S,Nikom J,Rungjindamai N A,et al. Biological activi-
ties of extracts from endophytic fungi isolated from Garcinia plants
[J]. FEMS Immunology and Medical Microbiology,2007,51(3) :
517 - 525.
—813— 江苏农业科学 2015 年第 43 卷第 3 期