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马占相思菌根调查及利用



全 文 :  本研究属 1994 ~ 1996 年中国林科院
科学技术发展基金支助项目“ 亚热带相
思菌根作用及其应用的研究” 研究内容
之一。在研究过程中得到中国林科院热
带林业研究所弓明欣研究员 、郑海水研
究 、许煌灿研究员 、黄世能副研究员 、张
万秋研究员 、徐大平研究员等的帮助 , 及
广州龙眼洞林场 、花都镇林业局和广东
鹤山林科所的支持 , 广东省土壤所牛家
琪副研究员精心审阅此文 , 在此一并致
谢!
收稿日期:2000-12-21
马占相思菌根调查及利用
王新荣 聂绍芳
(华南农大资源环境学院 广州 510642)
摘要 马占相思菌根调查及人工接
种结果表明:马占相思在自然界能
形成外生菌根及 VA 菌根。在贫瘠
的立地条件下 ,外生菌根的子实体
多;在较肥沃的立地条件下 ,外生菌
根的子实体少 ,优势外生菌根菌是
多根 硬 皮 马 勃 菌 (Sclerioerma
polyrhium)。马占相思对 VA 菌有
较强的选择性和其特定的优势 VA
菌根菌 ,即从马占相思根部分离的
VA菌 。用优势外生菌根菌及优势
VA菌根菌对马占相思苗木进行接
种 ,都能形成菌根 ,且都能显著地提
高马占相思的生长 。马占相思优势
VA菌接种效果优于多根硬皮马勃
菌。
关键词  马占相思 菌根 调查
人工接种 利用
菌根是植物和土壤微生物在长
期进化过程中形成的共生体。菌根
可以提高植物的抗逆能力 ,提高固
氮树种的固氮能力。马占相思(A-
cacia mangium)是固氮树种 ,具有根
瘤。为了促进马占相思更好地生
长 ,国内外对其根瘤菌进行了大量
的研究。但对其菌根方面的研究仅
限于用人工接种方法 ,研究菌根菌
是不是能促进根瘤菌固氮。而对马
占相思菌根在自然界中的生态 、分
布 ,优势种缺乏研究。菌根作为一
种共生体 , 具有其存在的规律和特
点 ,为了更好地利用菌根资源 ,使菌
根菌更好地促进马占相思的生长 ,
我们于 1994 ~ 1996年对马占相思
的菌根进行了调查 , 并用其优势外
生菌根菌及 VA 菌群进行了人工接
种试验。
1 材料与方法
1.1 调查地点
广州市龙眼洞林场 6 年生马占
相思纯林 、广州市花都镇梯面乡 8
年生马占相思纯林 、广东省鹤山县
林科所 9年生马占相思纯林 。
1.2 菌根调查方法
首先对马占相思林进行普查 ,
在普查的基础上 ,选取样地进行重
点调查 。每块样地中 , 设置 5 个
100m 2的样方 , 5 ~ 10月 ,每月 1次 ,
定点调查样地的真菌子实体的种
类 、数量 、频率 ,并进行是不是马占
相思外生菌根菌子实体的鉴定。采
取新鲜 、无病虫害的菌根菌子实体 ,
带回室内进行鉴定 。从标准地内取
回土样及细根 ,带回室内检查 ,并用
三叶草进行 VA 菌根菌的扩大培
养。VA菌根检查方法及 VA 菌扩
大培养方法见参考文献 。
1.3 外生菌根菌分离方法
参见参考文献 。
1.4 VA菌根菌分离及扩大培养方法
选取长势良好 , 无病虫害 , VA
菌根感染指数在 30%以上的寄主植
物样地 ,设置 5 个采样点 ,在每个采
样点寄主植物的根部附近 , 挖取表
土 1cm 以下的土及细根 250g ,将所
采土混合均匀 ,用四分法取其中的
1/4 ,用湿筛倾析法析出孢子 , 在显
微镜下挑出优势菌孢子 ,经表面消
毒后 ,放到用灭菌基质培养的三叶
草根部附近。培养 3 个月后 , 检查
菌根感染指数 ,待感染指数达 30%
以上 ,方可用来接种。
1.5 供试苗木
马占相思种子(由中国林科院
热林所相思育种课题组提供)经过
表面消毒后 , 按常规方法催芽。将
刚出芽的种子移入装有灭菌基质的
花粉中。
1.6 接种基质
将蛭石 、泥炭 、河沙及黄心土按
1∶1∶1∶1.5(体积比)的比例混合均
匀 ,用耐高温聚乙烯塑料袋分装 ,在
121℃、1.5kg/cm2 的条件下 ,灭菌
2h ,冷却后放置 2 个星期 , 装入用
0.5%高锰酸钾溶液消过毒的内径
为 20cm 的花盆内。
1.7 供试菌根
(1)多根硬皮马勃菌(Sclero-
derma polyrhizum)于接种前 , 从马
占相思林中采集新鲜 、成熟 、无病虫
害的子实体 ,用 75%的酒精表面消
毒0.5min ,用 0.1%升汞液浸 2min ,
用灭菌水清洗 6 次后 ,再用灭过菌
的解剖刀将子实体切开 ,取出孢子 ,
用含有 1.5%的洗衣粉的无菌水配
制成低倍显微镜(10×5)下 ,每视野
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DOI :10.13456/j.cnki.lykt.2001.06.011
40个孢子的孢子悬浮液。
(2)广东省土著 VA 菌长巨孢囊
霉 (Gigaspora gilmorei Trappe et
Gerdemann),分离于象草根部 ,用三叶
草进行扩大培养。
(3)马占相思VA 菌 分离于马占
相思林中 ,用三叶草进行扩大培养。
1.8 接种方法
用无菌注射器将多根硬皮马勃
菌注入到苗木根系周围 ,每株苗木
每种菌的悬浮液注射 3ml。将 VA
菌的菌土均匀地撒到马占相思的表
土2cm 以下的根周围 ,再用灭菌土
覆盖 。每株苗木施 20g 。
1.9 试验设计
设 4个处理:A 对照;B 单接多
根硬皮马勃优势外生菌根菌;C 单
接土著VA菌根菌长巨孢囊霉;D单
接马占相思 VA 菌群。采用完全随
机化实验设计。每处理为 4 盆 ,每
盆有 8株苗。
1.10 苗木管理
接种苗木置于实验室阳台上 ,
每日淋水 1次 ,每隔 10d换盆位置 1
次 ,苗木接种后 20d ,每株苗木施 0.
5%的挪威复合肥 10m l。
1.11 试验观测
接种 3个月后 ,测量苗高 、地径
粗 、生物量(地上及地下部分的鲜重
及干重),检查苗木的菌根菌感染
率 、菌根感染强度 ,检查方法参照参
考文献。
1.12 菌根菌感染株率 、菌根感染
强度统计方法
菌根感染强度分级标准见表 1
菌根菌感染株率=感染菌根株
数/检查苗木株数×100%
菌根感染指数=(菌根数 ×代
表值)/总根数×4×100%
表 1 菌根感染强度分级标准
感染强度 代表值 符 号 VA 菌根分级标准 外生菌根分级标准
-

中等
较强

0
1
2
3
4
0
+
++
+++
+++
菌根数为 0
菌根段数与总检查极段之比小于 20%
菌根段数与总检查根数之比 20%~ 50%
菌根段数与总检查根数之比 50%~ 70%
菌根段数与总检查根数之比大于 70%
  菌根数为 0
  菌根数与总根数之比小于 20%
  菌极数与总根数之比 20%~ 50%
  菌极数与总根数之比 50%~ 70%
  菌根数与总根数之比大于 70%
1.13 数据处理
根据有关调查观察结果 ,用计算
机进行方差分析及多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 马占相思菌根的种类及形态
马占相思与高等担子菌形成外
生菌根 。从 5 月份至 10 月份可见
高等担子菌的子实体 ,子实体下可
见白色菌索与马占相思根部相连。
将根部洗净 ,可见根部少根毛 ,小根
为单轴状短分枝 ,浅色。徒手切片 ,
可见光滑型菌套 、明显的哈蒂氏网
及少量外延菌丝 ,根据参考文献 ,可
鉴定为外生菌根 。马占相思细根经
过染色处理后 ,在显微镜下 ,可见泡
囊分布于细根内的细胞间 ,较少见
丛枝 ,根据参考文献 ,可鉴定是 VA
菌根形态 ,有些 VA 菌的泡囊可见
于根瘤中 。因此 , 马占相思在自然
界中 ,既形成外生菌根 ,又形成 VA
菌根 。
2.2 马占相思外生菌根种类及子
实体变化动态
经鉴定 , 能与马占相思形成外
生菌根真菌有如下几种:多根硬皮
马勃菌 、灰疣硬皮马勃(S .verruco-
sum), 彩色豆包马勃(Pisol ithus
t inctorius(Pors)Coker et Louch.牛
肝菌(Boletusspp .)。这些菌的子实
体随季节的变化而变化。从 5月份
开始 ,有子实体出现 , 6 、7 、8 月份逐
渐增多 , 9 、10月份逐渐减少 。11月
份以后看不到子实体 。马占相思外
生菌根的感染强度也随季节的变化
而变化。6 、7 、8 、9月份感染率最高 ,
10月份以后 ,菌根逐渐脱落 、消失。
从子实体种类调查中发现:在立地
条件较差的马占相思纯林中 ,外生
菌根子实体种类多 ,出现频率大 ,菌
根侵染强度高;在立地条件较好的
马占相思纯林中 ,外生菌根菌类少 ,
子实体少 ,多以多根硬皮马勃菌出
现。由于多根硬皮马勃菌子实体 ,
出现的频率高 , 数量多 ,因此 ,是马
占相思的优势外生菌根菌。
2.3 外生菌根菌分离结果
在 PDA 培养基上 ,成功分离到
多根硬皮马勃及彩色豆孢马勃菌 。
2.4 多根硬皮马勃菌优势外生菌
根菌对马占相机菌接种结果
接种 3个月后 , 苗木菌根感染
株率是 100%,感染强度中等 。接种
苗木的平均高 12.75cm , 平均地径
粗 1.5mm , 平均地上部分鲜重
0.127g ,平均地下部分鲜重 0.127g ,
平均地上部分干重 0.178g ,平均地
下部分干重 0.048g 。分别比对照增
加 61.19%、27.66%、 86.18%、
84.78%、144.9%、122.5%,方差分
析及多重比较结果表明 ,多根硬皮
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表 2 不同处理对马占相思苗高 、地径生长的影响
处理 平均苗高 H(cm) 增长率(%)
平均地径
D(cm) 增长率(%)菌根感染强度
SP
Gig
G la
CK
12.750
10.280
23.778
7.910
61.19
29.96
208.6-
1.5
1.31
2.37
1.175
27.6601
11.480
101.418-
++++++
注:CK:对照;Sp:单接外生菌根菌(s.poly rhizum);Gig:单接土著 VA 菌;Gla:单接马
占相思 VA 菌;++:菌根感染强度中等;+++:菌根感染强度较强。
马勃菌接种对苗木高生长有极显著
促进作用见表(2 、3 、4)。
2.5 马占相思 VA 菌对其苗木生
长的影响
接种 3个月后 ,苗木菌根感染
度较强 。接种苗木的平均苗高
23.778cm , 平 均地 径 2.37mm ,
平均地上部分鲜重2.599g ,平均地
表 3 不同处理对马占相思苗生物量的影响
处理
平均干重
地 上 地 下
FEW(g) 增长率(%) Fw(g) 增长率(%)
平均鲜重
地 上 地 下
DW(g) 增长率(%) DW(g) 增长率(%)
Sp
G ig
Gla
CK
0.633
0.783
2.599
0.340
86.180
130.294
664.480
-
0.129
0.176
0.469
0.092
84.790
89.360
362.077
-
0.178
0.193
0.924
0.080
122.50
141.25
1055.00
-
0.048
0.046
0.350
0.01960
144.90
134.69
1685.71
-
++
+
+++
注:CK:对照;Sp:单接外生菌根菌(s.polyrhizum);Gig:单接土著 VA 菌;Gla:单接马占相思 VA 菌;++:菌根感染强度中等;
+++:菌根感染强度较强。
表 4 不同处理对马占相思苗高生
长影响的多重比较结果
处理 株数 平均值 同源组
Sp
Gig
Gla
CK
16
16
15
16
7.89026
10.2764
12.7500
23.7778

**


下部分鲜重 0.469g ,平均地上部分
干重 0.924g , 平均地下部分干重
0.35g 。分别比对照增加 208.6%、
101.418%、664.48%、36 2.077%、
1055.0%、1685.71%。方差分析及
多重比较结果表明 ,单接马占相思
VA菌根显著地促进苗木高生长。
3 结论与讨论
1.本文首次发现马占相思在自
然界能形成外生菌根及 VA 菌根。
在贫瘠的立地条件下 ,外生菌根菌
的子实体多;在较肥沃的立地条件
下 ,外生菌根菌的子实体少。优势
外生菌根菌是多根硬皮马勃菌 。这
项结果在国内外首次报道 。
2.本文首次发现马占相思对
VA菌有较强的选择性 ,只有适合其
生长的菌根菌才能显著地促进马占
相思生长 。实验结果表明:虽然在
广东普遍存在着优势 VA 菌长巨孢
囊霉 ,但对马占相思的接种结果并
不理想 。马占相思有其特定的优势
VA菌根菌 ,即从马占相思根部分离
的优势 VA 菌 ,由于客观原因 ,没有
对该菌进行进一步鉴定 。鉴于该菌
接种结果十分明显 , 因此应对其进
行深入研究 。
3.优势外生菌根菌多根硬皮马
勃能与马占相思形成典型的外生菌
根形态 ,且能促进马占相思的生长 ,
但与马占相思优势 VA菌相比 ,其促
进生长作用相差较远。外生菌根
菌 ,根瘤菌及 VA菌三者如何共同发
挥作用 ,促进马占相思的生长 ,有待
于进一步研究。
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