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波氏块菌与锥连栎合成菌根苗技术初探



全 文 :中国食用菌 2013,32 (4) :30 ~ 31
EDIBLE FUNGI OF CHINA
CN53-1054 /Q ISSN 1003-8310
* 项目来源:国家现代农业产业技术体系 (CARS-24)。
作者简介:张华 (1972-) ,男,林业工程师,主要从事林木菌根苗育苗及造林研究。
**通信作者:苏开美,正高级工程师,主要从事菌根食用菌研究。E-mail:kaimei@ sina. com
收稿日期:2013-05-19
波氏块菌与锥连栎合成菌根苗技术初探*
张 华1,2,胡弘道3,杨丽芬1,苏开美1**
(1.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650223;
2.云南省禄丰县金山镇林业站,云南 禄丰 651200;3.国立台湾大学森林环境暨资源学系,台湾 台北 10617)
摘要:波氏块菌是一种经济价值较高的菌根食用菌。对波氏块菌与锥连栎合成菌根苗的技术进行了研究,结果显示,
用波氏块菌孢子液接种锥连栎树苗后,第 1 个至第 2 个月可形成淡黄色、黄褐色外生菌根。外生菌根为单轴状、羽状
和不规则分支状,单根菌根长 0. 35 mm ~1. 99 mm,直径为 0. 18 mm ~0. 29 mm。菌根延伸出外延菌丝,其外延菌丝为
排列整齐的刚毛,呈半透明状。菌根老化后变暗褐或萎缩,外延菌丝呈透明、半透明、排列整齐的刚毛是波氏块菌与
锥连栎形成的菌根最重要的形态特征。
关键词:波氏块菌;锥连栎;外生菌根;半无菌苗;共生真菌
中图分类号:S646. 9 文献标志码:A 文章编号:1003-8310 (2013)04-0030-02
Preliminary Study on the Mycorrhizal Synthesis of Tuber borchii Vittadini
on Quercus franchetii Skan Seedlings
ZHANG Hua1,2,HU Hung-dao3,YANG Li-Fen1,SU Kai-mei1
(1. Biotechnology and Genetic Germplasm Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming Yunnan 650223;
2. Jinshan Forest Station of Lufeng County,Yunnan Lufeng 651200;
3. School of Forestry and Resource Conservation,National Taiwan University,Taipei Taiwan 10617)
Abstract:Tuber borchii was a mycorrizal mushroom with higher economic value. In this paper,the inoculative technique for the
mycorrhizal seedings of Quercus franchetii with Tuber borchii was studied. The results showed that T. Borchii formed yellowish to
yellowish-brown bristle ectomycorrhizae on the rootlet tip of Q. franchiii seedlings in one months to two months. Ectomycorrhizae
were monopodial,pinnate or irregularly branched,0. 15 mm ~0. 3 mm in diameter and 0. 3 mm ~ 2 mm in length. The fungus
mantle was smooth or with semi-transparent bristles. The extrametrical hyphae were hyaline or semi-hyaline. The aging ectomy-
corrhizae became dark brown,wilted and shrunken. The semi-hyaline to hyaline emanating hyphae could be the most important
morphological character of the ectomycorrhizae formed by T. borchii on Q. franchetii seedlings.
Key words:Tuber borchii;Quecus franchetii;Ectomycorrhizae;Semi-aseptic seedling;Symbiotic fungi
波氏块菌 (Tuber borchii Vittad.)是一种经济价值和食用
价值都较高的菌根食用菌,成熟时有浓烈的蒜香味,在食用菌
市场有广阔的前景。目前,通过合成菌根苗造林来实现块菌半
人工栽培,是培育块菌的有效措施。不同种类的块菌与同一宿
主植物所形成的外生菌根多少有些差别,其质与量也受环境因
子的影响[9]。所以,在培育块菌菌根苗的过程中,定期检查菌
根形态,检查是否受到污染非常重要,这对以后子实体的形成
影响极大,并起到决定性的作用。本文采用形态学及分子生物
学的方法首次确定了波氏块菌能与锥连栎 (Quercus franchetii
Skan)形成外生菌根,并观察了在菌根生长过程中的形态变
化,建立了锥连栎与波氏块菌合成的菌根苗的显微检测方法,
为实现波氏块菌半人工栽培提供科学基础。同一菌种接种的不
同树种,栽种后出块菌的时间及产量也不同,用锥连栎作为波
氏块菌的寄主未见报道,本研究为波氏块菌的人工栽培提供新
的寄主植物,在波氏块菌生产上有着重要的意义。
1 材料和方法
1. 1 半无菌苗的培育
1. 1. 1 种子处理
10 月中旬从楚雄西山采回锥连栎种子,用 30%双氧水消
毒 30 min,清水洗净后储藏在灭菌过的基质里,保湿管理,
待次年 3 月左右发芽移植。
1. 1. 2 育苗基质
用蛭石与泥炭比例为 1∶1 (v·v - 1) ,含水量 60%,拌匀后
高温、高压 (121℃,1. 5 kg·cm -2)灭菌后待用。
1. 1. 3 育苗
在内径 6 cm、高 8 cm 的盆钵中装满已经彻底灭菌的基
质,将发芽的种子播种到盆钵中,置于温室培养,培养期间
用无菌水浇基质,待种子发芽、长出须根即可供移植用。
1. 2 接种用苗的培养
将以上方法培养的苗用干净透明塑料胶片包裹后,移植
到内径为 8 cm、高 10 cm 的盆钵中,放入日温 20℃ ~ 25℃,
夜温 18℃~20℃的自然光照塑料大棚内培养,培养期间,用
无菌水浇润基质使维持在田间容水量。经培养约 2 个月后,
苗木根系已大部分长至基质外围时,即进行接种。
1. 3 菌根接种
在每株苗根系周围,用滴管或注射针筒加 10 mL采自意大
利的波氏块菌子实体 (图 1A)所制成的孢子悬浮液 (孢子悬
浮液浓度约为 12 000个·mL -1) ,培养期间用无菌水浇润介质。
1. 4 菌根观察及照相
自接种后开始每隔 30 d取出苗木,将典型的外生菌根用
无菌的小镊子取下,在体视镜下用毛刷刷掉泥土,用蒸馏水
清洗干净,将根系直接放在 20 倍~ 40 倍的立体显微镜下观察
菌根的形成状态及变化,记录其特征并照相。
1. 5 菌根分子检测
采波氏块菌接种锥连栎 9 个月后形成的菌根 30 个左右,
在体视菌下用毛刷刷掉泥土清洗干净,用改进的 CTAB 法提
取菌根的 DNA,ITS 引物 (ITS4:TCCTCCGCTTATTGATAT-
GC,ITS5:GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG)扩增 ITS 片段,
扩增片段测序后与接种用的波氏块菌的 ITS 序列比较,以确
定形成菌根菌的是否是波氏块菌。
2 结果与分析
2. 1 菌根特征
波氏块菌接种锥连栎树苗后形成的菌根形态 (如图 1D、
图 1C)所示。接种后第 1 个月时可见已形成淡黄色单轴的菌
根及菌套 (Fungus mantle)延伸出的半透明、透明状外延菌
丝 (Emanating hyphae,见图 1D) ,于第 2 个月时可见部分黄
褐色羽状分叉的菌根 (图 1D) ,开始形成的菌根都是单根的
(Monopodial) ,单根菌根长 0. 35 mm ~ 1. 99 mm,直径为 0. 18
mm ~0. 29 mm;于接种后的第 2 个月逐渐可见规则或不规则
的羽状菌根及不规则分支状菌根 (见图 1D) ,其菌根具半透
明排列整齐的刚毛状外延菌丝 (图 1D) ;菌根形成 9 个月后
可见暗褐色及萎缩的菌根;在林地里栽种 1 年后挖出菌根检
查,可见规则或不规则的羽状菌根及不规则分支状菌根,其
菌根的外延菌丝呈半透明排列整齐的刚毛 (图 1C) ,与苗期
形成的菌根形态是一致的,说明在林地里菌根没有被污染,
菌根的生长发育是正常的。
2. 2 菌根感染率检测
对实验苗木接种 9 个月后的菌根进行检测,菌根极多
(++++) ,感染率为 85%以上。
2. 3 分子检测
测序结果表明,与锥连栎形成菌根的真菌为波氏块菌,
ITS序列同源性为 100%,同时采用的是 PCR 产物直接测序,
测序峰图清晰,无重叠峰,说明与波氏块菌形成的菌根没有
其它菌根类真菌。
3 讨论
波氏块菌孢子液接种到锥连栎幼苗根系周围后,1 个月
检查已经形成半透明乳白色具排列整齐的刚毛状外延菌丝的
菌根尖,此半透明乳白色的外生菌根与以黑孢块菌
(T. melanosporum)及意大利白块菌 (T. magnatum)为接种
源形成的初始的菌根[6]类似。经过 1 年的持续观察后发现,
波氏块菌与锥连栎所形成之外生菌根特征包括菌根表面以透
明之刚毛菌丝占优势,甚少延伸出至土壤的菌丝,菌根尖端
呈白色至黄褐色 (见图 1C、图 1D) ,较老的菌根黄褐色至暗
褐色、菌根菌丝呈针状,并且是透明的、菌丝不分叉,像梳
头的梳子;将菌套表面置于 600 倍光学显微镜下观察时,可
见其如迷宫状的圆形黄褐色薄壁组织细胞。波氏块菌所形成
的黄褐色菌根形态能与其形成棉花状的印度块菌、黑孢块菌
菌根及羊毛状的夏块菌菌根有明显的区别[3,4,6]。
波氏块菌的培育比意大利白块菌容易,在欧洲、新西兰、
澳洲都已经栽培成功,其经济价值较可观。本研究成功培育
出波氏块菌与锥连栎菌根苗,部分苗并且已经出栽到田间。
我们将持续观察其生长状况,并期待在 3 年~ 4 年间产出子实
体,本研究结果可以作为进一步推广栽培的依据,在菌根形
态鉴别方面也具有重要的指导意义。
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13第 32 卷 第 4 期 张 华等:波氏块菌与锥连栎合成菌根苗技术初探