全 文 ：兰科植物是典型的菌根植物， 在长期的进化过
程中已形成依赖菌根成活和生长的特性 [1]。 菌根能
通过提高兰科植物对营养和水分的吸收而提高幼苗
移栽后的成活率[2]， 并增加植株叶片中叶绿素含量，
提高其光合性能 [3-4]， 从而提高植株的生长速度 [1]，
增加植株对逆境的抵抗能力， 维持较低的发病率，
提早开花、 增加花的数量和提高花的品质等[5]。
自 20 世纪初法国的 Bernardh 和德国的 Burgeff
真正揭开兰科菌根之谜后， 人们对兰科菌根进行了
不断的分离与筛选， 并获得了 4 门、 14 个目、 50
个属用于不同兰科植物上的有益（促进）共生真菌 [6]，
但如何将这些有益共生真菌应用于兰科植物上， 形
成真正菌根化苗， 发挥共生真菌的综合有益效应，
从而提早开花， 增加花的数量， 为促进兰花产业健
康发展， 是当前急需解决的问题。 而光合生理是直
接反映植株的生长性能的重要指标。
本研究从野生五唇兰分离获得一批菌种[7]， 同
时以野生五唇兰种子为外植体获得了一批组培苗 [8]。
在盆栽条件下， 用筛选出来的内生真菌对五唇兰进
行液体菌剂接种 60 d， 之后不再喷施液体菌剂， 生
热带作物学报 2011， 32（6）： 1060-1063
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期： 2011-03-29 修回日期： 2011-06-01
基金项目： 国家自然科学基金项目（30660153； 30860233）； 海南省自然科学基金项目（30808）； 海南大学校基金项目（hd09xm68）。
作者简介： 李洪立（1975年—）， 男， 助理研究员。 研究方向： 热带种质资源及管理。 *通讯作者： 杨福孙， E-mail： fsyang1590@163.com。
菌根化五唇兰组培苗的光合生理特性
李洪立 1， 何 云 1， 申志斌 1， 杨福孙 2 *， 宋希强 3， 周兆德 2
1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所， 海南儋州 571737
2 海南大学农学院， 海南儋州 571737
3 海南大学园艺与园林学院， 海南儋州 571737
摘 要 为探索兰花内生真菌在兰科植物生长发育中的效用， 以野生五唇兰中分离并初步筛选的内生菌根真菌
为接菌剂， 对五唇兰无菌组培苗进行菌根化苗盆栽试验， 试验采用液体培养的菌液进行根部喷施， 待菌根化苗
生长 18 个月后测定其成活率及光合生理等指标。 结果表明： 接菌明显提高了五唇兰幼苗成活率， 促进了光合速
率（Pn）、 气孔导度（Cond）、 蒸腾速率（Tr）及叶绿素含量和叶面积的增加， 并降低了胞间 CO2 浓度（Ci）， 以接
dmf-49 菌处理效果最明显， 但五唇兰光合速率不高， 在 1.50 μmol·m-2·s-1以下。 表明从野生五唇兰中分离并初
步筛选的有效内生真菌能提高其菌根化苗的光合能力， 提高植株的生活力。
关键词 五唇兰； 内生菌根真菌； 光合生理
中图分类号 S682.31 文献标识码 A
Effect on Photosynthesis Characteristic of Doritis pulcherrima
Lindl. Inoculated with Mycorrhizal Fungi
LI Hongli1, HE Yun1, SHENG Zhibing1, YANG Fusun2, SONG Xiqiang3, ZHOU Zhaode2
1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737, China
2 College of Agronomy, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737, China
3 College of Horticulture and Landscape Architecture, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract In order to study the effect of orchid endomycorrhizal fungi on orchid growth, the endogenetic fungi from
the root of the wild plant of Doritis pulcherrima Lindl were inoculated into axenic seedlings of D. pulcherrima in
vitro in pot. Firstly, The liquid with endogenetic fungi was used to spout on the root of D. pulcherrima. Then the
plant survival rate and photosynthesis index were investigated after 18 months symbiotic cultivation of the seedling
of D. pulcherrima. The results showed that the plant survival rate, photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance
(Cond), transpiration rate (Tr), the content of chlorophyll in leaves of D. pulcherrima and the leaf area of pre
plant were all increased, but intercelluar CO2 concentration (Ci) in leaves of D. pulcherrima was decreased. And
the treatment with dmf-49 was the best. The leaves Pn of D. pulcherrima was very low, and it was under the
1.50 μmol·m -2·s -1. Conclusion was that photosynthesis and plant growth vigor were improved under symbiotic
cultivation with useful endogenetic fungi from the root of wild D. pulcherrima isolated.
Key words Doritis pulcherrima Lindl; Endomycorrhizal fungi; Photosynthesis physiology
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.06.015
第 6 期 李洪立等： 菌根化五唇兰组培苗的光合生理特性
长至 18 个月后， 发现只有部分接种处理的五唇兰
抽蕾、 开花， 故从各处理的光合性能及真菌的重分
离等方面研究菌根化苗的增长机理， 为五唇兰菌根
化育苗技术提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
供试植株： 经炼苗后选生长较为一致的五唇兰
无菌播种苗， 移栽入盆 7 d后进行接菌处理。
供试菌种： 菌株分离自野生五唇兰根部， 编号
为 dmf-23、 dmf-29、 dmf-33、 dmf-49、 dmf-58、
dmf-80， 经液体发酵后将菌丝体和发酵液打碎制
成液体菌剂。
栽培基质： 共生栽培基质为苔藓（121℃灭菌 2 h）。
1.2 方法
1.2.1 盆栽苗菌根化培养 选择生长一致的供试
组培苗， 以无菌的苔藓为栽培基质， 将苗种于 5 cm
穴盆中， 每盆种植 1 株幼苗。 培养 7 d 后在苗的根
部喷施 5 mL 菌液（菌液共施 4 次， 每隔 15 d 喷洒1
次）， 以喷洒无菌水作对照。 每个处理重复 20 盆。
培养 18 个月当部分植株开花时， 从每个处理植株
和对照植株中随机抽取 5株苗进行真菌的重分离。
1.2.2 菌根化幼苗重分离 真菌的重分离 : 取其
新生根在严格的表面消毒程序下， 采用根段法对内
生菌根真菌进行分离[7]。
1.2.3 不同菌根化幼苗的光合作用性能的测定 菌
根化幼苗培养 18 个月后进行光合作用日变化测
定： 采用 LI-6400 便携式光合测定仪（美国 Li-cor
公司生产）， 于荫棚内自然条件下， 选取顶叶向下
第 2叶片（功能叶）对其光合速率、 蒸腾速率、 气孔
导度测定， 每处理选取具有代表性的植株 4株， 每
株测定重复 3 次， 自晴天上午 8 : 00 始， 每 2 h 测
定 1次。
菌根化幼苗光合能力测定： 于晴天上午 11 : 00，
在温度控制在 25℃， 光源控制在 400 μmol·m-2·s-1，
对其光合速率、 蒸腾速率、 气孔导度等进行测定，
每处理选取具有代表性的植株 4株， 每株测定重复
3次， 测定前先在室内处理 30 min。
叶绿素含量测定： 采用 SPAD-502 型叶绿素含
量测定仪测定顶叶向下第 2叶片（功能叶）； 叶面积
采用叶形纸称重法测定。
1.2.4 数据处理 采用 Excel 2003 及 DPS7.55 统
计软件比较不同处理对五唇兰光合性能的影响， 并
进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 盆栽苗成活率及真菌的重分离
五唇兰盆栽苗经菌液处理 18 月后， 各菌液处
理的苗均不同程度的提高了苗的成活率（表 1）。 以
接 dmf-23 菌成活率最好， 其它按菌处理也比对照
高出 20％～25％， 兰花组培苗移栽入盆后多数存在
一定的缓苗期， 而菌液处理得到菌根化苗可以缩短
其缓苗期。 从接菌苗新生营养根中均分离获得了原
接种菌株（表 1）， 而 dmf-33 和对照处理苗中均分
离到镰刀菌（dmf-x）， 推测可能原因是早期浇灌的
F33 菌液并未在苔藓上存活 ， 而来自环境中的
dmf-x 侵染成功； 或菌株 dmf-33 与菌株 dmf-x 能
够很好的共生于五唇兰根部中。 虽然从对照中也分
离出内生真菌， 但从植株成活率表明来自五唇兰自
身的有益内生真菌更能发挥其共生效果。
2.2 接菌对五唇兰叶面积、 叶绿素含量及叶数的
影响
五唇兰幼苗经接菌 18 个月后， 叶绿素含量及
叶面积均明显高于对照处理（表 2）， 其中接菌 dmf-29
的处理与对照差异达极显著水平， 其它接菌处理与
对照也达显著水平， 而单株叶片数各处理间差异不
明显。 经菌液处理后， 各处理间五唇兰的分蘖数存
在一定差异， 但与对照差异不明显。 试验中发现，
处理 处理株数/株 成活株数/株 成活率/％ 菌株重分离
dmf-23 20 19 95 dmf-23
dmf-29 20 18 90 dmf-29
dmf-33 20 17 85 dmf-33， dmf-X
dmf-49 20 14 70 dmf-49
dmf-58 20 18 90 dmf-58
dmf-80 20 18 90 dmf-80
dmf-CK 20 13 65 dmf-X， dmf-Y
表 1 接菌对五唇兰移栽成活率的影响
处理
分蘖数
/个
叶数
/（片/株）
叶面积
/（cm2/株）
叶绿素相对
含量/％
dmf-23 1.75 10.6 65.4±9.6 aA 48.1±2.0 aAB
dmf-29 0.75 9.5 73.9±22.5 aA 51.2±5.3 aA
dmf-33 0.50 8.4 51.4±11.8 abAB 46.4±4.5 abAB
dmf-49 0.75 9.8 53.4±10.9 aAB 49.6±2.1 aAB
dmf-58 0.75 11.5 57.1±23.1 aAB 49.6±4.1 aAB
dmf-80 1.75 13.5 56.2±13.1 aAB 49.3±6.3 aAB
CK 1.00 9.4 29.2±12.6 bB 38.9±9.2 bB
表 2 不同接菌对五唇兰叶面积、 叶绿素含量及叶数的影响
说明： 数据后小写字母表示经 Duncan 新复极差分析与对照
差异达显著水平， 大写字母表示达极显著水平。 下同。
1061- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报
2.0
1.5
1.0
0.5
0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
dmf-23 dmf-29
dmf-33 dmf-49
dmf-58 dmf-80
CK
8 10 12 14 16 20 24
时间/h
净
光
合
速
率
/（
μm
ol·
m
-2 ·
s-1
）
图 1 接菌对五唇兰净光合速率日变化的影响
dmf-29 及 dmf-49 菌液处理使五唇兰分蘖数降低而
主茎叶片数及叶面积增加， 从而产生了开花现象，
而其它处理均未能开花。
2.3 接菌对五唇兰光合特性的影响
2.3.1 接菌对五唇兰净光合速率日变化的影响 五
唇兰不同菌根化苗净光合速率日变化见图 1， 其日
均净光合速率均比较低， 可见其光合能力较弱。 在
8 : 00～12 : 00 这段时间， 菌根化苗的净光合速率逐
渐增加。 12 : 00 后可能由于光强抑制， 气孔关闭，
净光合速率为负； 18 : 00 以后， 净光合速率出现一
个回升过程。 说明五唇兰可能具有 C3 和景天酸代
谢两种光合途径。 这可能与其生长在不同的生态条
件相适应有关。 所有接菌的五唇兰其光合能力均强
于对照， 表明经初步筛选的有效菌均能增加五唇兰
光合性能， 其中以 dmf-49 菌处理光合能力最强。
但接菌处理并不会改变其光合类型及日变化趋势。
2.3.2 接菌对五唇兰光合速率、 气孔导度、 蒸腾速
率、 胞间 CO2浓度的影响 于晴天上午 11 : 00 对
不同接菌处理五唇兰光合能力测定， 接菌 18 个月
后五唇兰菌根化苗均能显著提高其光合速率， 气孔
导度 、 蒸腾速率 ， 却使胞间 CO2 浓度降低 ； 且
dmf-29、 dmf-49、 dmf-58 及 dmf-80 处理光合速率
与对照间差异均达极显著水平， 各处理中以 dmf-49
接菌处理效果明显。
处理 Pn/（μmol·m-2· s-1） Cond/（mol·m-2· s-1） Ci/（μmol·mol-1） Tr/（mmol·m-2·s-1）
dmf-23 0.765 2±0.057 4 cDE 0.017 3±0.000 3 cdB 314.33±7.72 bB 0.258±0.015 0 bB
dmf-29 1.125 8±0.040 2 bB 0.037 6±0.007 5 abAB 136.83±8.89 cC 0.293±0.056 bAB
dmf-33 0.838 7±0.176 9 cCDE 0.026 3±0.002 6 bcdB 308.17±9.96 bB 0.306±0.119 bAB
dmf-49 1.407 5±0.180 0 aA 0.053 5±0.009 2 aA 158.25±23.27 cC 0.430±0.041 aA
dmf-58 1.027 5±0.084 6 bBCD 0.036 5±0.006 3 abcAB 311.50±11.00 bB 0.281±0.058 bB
dmf-80 1.100 8±0.037 0 bBC 0.032 1±0.008 9 bcdAB 298.25±16.99 bB 0.266±0.090 bB
CK 0.733 6±0.166 4 cE 0.015 9±0.000 5 dB 356.42±15.62 aA 0.241±0.001 bB
表 3 接菌对五唇兰光合速率、 气孔导度、 蒸腾速率、 胞间 CO2浓度的影响
3 讨论与结论
自然条件下， 多数兰科植物可以和真菌形成内
生菌根并维持着一定的共生关系， 所以确定分离的
真菌是否为共生菌， Warcup 认为需具备两个条件：
一是该菌必须是从植物细胞中分离的； 二是将该菌
回接与植物观察其是否共生[9]。 从 6种真菌与五唇兰
菌根化试验可知， 在盆栽菌根化苗中通过根段的真
菌重分离检测接种原种， 发现这些自五唇兰根中分
离并筛选到的有益内生真菌能侵染五唇兰幼根形成
内生菌根并维持一定的共生关系， 且在较长时间内
菌根化苗仍可以减少其它菌种的侵染， 因此均为五
唇兰的共生菌。 未接菌五唇兰植株在栽培条件下也
能受栽培环境中真菌的侵染， 形成内生真菌， 然而
此内生真菌没五唇兰自身分离并筛选的有益内生真
菌作用效果明显。 但其是否也促进了五唇兰组培苗
的成活及生长， 还需要进一步深入研究。
多数研究表明兰花共生真菌与之共生， 可加速
其生长， 主要原因就是共生菌扩大了根系在土壤中
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第 6 期
的吸收面积 [10]， 提高其对矿质养分的吸收 [11]， 从而
使光合面积增加和光合速率提高 [4]， 为植株制造较
多的碳水化合物和干物质的累积， 为产品器官的生
长奠定基础。 本试验在前期进行菌根化苗后， 进行
较为粗放管理（少施肥、 浇水及农药的管理）， 其光
合性能得到较大的提高， 并促进了五唇兰提早开
花， 此技术可为兰花栽培生产大大节约成本， 极大
提高兰科菌剂在兰花生产上的应用。 研究中也发
现， 五唇兰接菌后有些真菌促进了分蘖的产生， 并
增加了单株叶片数； 而一些真菌促进了单叶叶面积
的增加。 分蘖的增加在一定程度上延缓了五唇兰的
开花。 为何真菌存在此差异， 是否与不同真菌吸收
养分的形式有关， 还是兰花自身器官建成相关是下
一步值得研究的问题。
致谢 本研究在实验过程中得到海南博大兰花有限公
司柯海丽的支持与帮助， 谨表诚挚谢意!
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责任编辑： 沈德发
李洪立等： 菌根化五唇兰组培苗的光合生理特性 1063- -