全 文 ：收稿日期:2005-01-12
基金项目:国家自然基金资助项目(30260086);内蒙古自然基金资助项目(20010905-09)
作者简介:韩秀丽(1967-),女 ,内蒙古通辽人 ,硕士 ,高级工程师 ,主要从事外生菌根基础与应用研究工作。
虎榛子外生菌根合成与筛选的研究
韩秀丽1 ,方　亮1 ,周　晶2 ,白淑兰1
(1.内蒙古农业大学林学院 ,内蒙古 呼和浩特　010019;2.内蒙古师范大学 生物系 ,内蒙古 呼和浩特　010022)
　　摘要:在实验室条件下 , 对虎榛子幼苗接种 5 种外生菌根真菌(6 个菌株)。通过对接种幼苗菌根形态观察 , 以及
菌根感染率 、生物量的测定 , 结果表明 ,接种这些外生菌根真菌后虎榛子均能形成菌根 , 菌根感染率最低可达 40.8%
以上 , 对照无菌根感染现象。并且这些菌种能够明显促进虎榛子的生长 ,其中卷边桩菇对虎榛子促生效果最佳 , 生物
量为对照的 2.1 倍。通过对菌根石蜡切片观察 , 接种处理在皮层细胞间均能形成典型的哈蒂氏网结构 , 不同菌种哈
蒂氏网结构有一定的差异 ,未接种的苗木无哈蒂氏网形成。
关键词:虎榛子;菌根合成;外生菌根
中图分类号:S718.81　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7091(2005)02-0101-05
The Search of Synthesizing and Screening out Outstanding
Ostryopsis davidiana Ectomycorrhizal
HAN Xiu-li1 , FANG Liang1 , ZHOU Jing2 , BAI Shu-lan1
(1.College of Forest ry , Inner Mongolia Ag ricultural University ,Huhhot　010019 ,China;
2.Department of Biology , Inner Mongolia No rmal University ,Huhhot　010022 ,China)
Abstract:In the laborato ry , Ostryopsis dav idiana was inoculated w ith f ive different species of ectomyco r-
rhiza fungi.Through observing the ectomycorrhizal shape of inoculated seedings and measuring the biomass and
infectious ratio of ectomycorrhiza , results show that all the inoculated seedings formed ectomyco rrhiza except fo r
the contrast and that infectious rat ios excessed 40.8%.All kinds of fungus could obviously promote the grow th
of seedings after colonizing seedings.The Pax illus involutus is the best one and the biomass of seeding s w as 2.1
times than that of the contrast.According to the shapes of the formed ectomyco rrhiza , ectomycorrhiza shape of
S ui llus granulatus and Paxil lus involutus were yellow y or brow n and ungual or sticky .That Pisol ithus tincto-
rius was brown or blank-brow n and sticky .That two st rains of Suillus grevi llei are most y ellow y and translu-
cent and st icky or pinnated.And that the Cenococcun geophilum was blank and seemed bulb.Through observing
of ectomyco rrhizal paraff in section , the seedings inoculated ectomycorrhizal fungi could fo rm typical hartig net
and different fungi inoculating seedings had definite discrepancy in hartig net.The seedings w hich were no t inoc-
ulated didn t form hartig net.
Key words:Ostryopsis davidiana;Synthesis of mycorrhizal;Ectomycorrhiza
　　虎榛子(Ostryopsis dav idiana)为我国特有优良
护土灌木 ,主要分布于辽宁西部 、内蒙古 、河北 、山
西 、陕西 、甘肃 、四川北部 ,是阴山山脉极度退化生态
系统中残存的重要灌木树种。研究表明 ,菌根对森
林生态系统的恢复和重建具有重要作用[ 1] 。
本研究选用了从阴山山脉不同立地条件中分离
的 3种外生菌根真菌(4个菌株),又选用 2 种法国
引进菌种 ,在实验室条件下 , 对其进行菌根合成试
验 ,旨在了解这些菌根真菌与虎榛子的菌根关系 ,以
及对虎榛子生长的作用 ,并筛选到对虎榛子生长促
进作用好的优良菌根真菌 ,为大青山植被建设提供
科学依据 。
华北农学报·2005 , 20(2):101- 104
1　材料和方法
1.1　试验材料
供试树种虎榛子的种子采自于内蒙古大青山劈
柴沟生长健壮的虎榛子灌丛中 , 种子发芽率为
90%,千粒重为 31.30 g;供试菌种见表 1。
表 1　供试菌种
Tab.1　Test fungi of ECM
名称
name
简 称
Sho rt name
菌种来源
Source of fungi
土生空团菌(Cenococcum geophilum) C .g 虎榛子菌根组织分离
厚环粘盖牛肝菌(Suillus grev illei) P-S .g 劈柴沟油松林下子实体分离
厚环粘盖牛肝菌(Suillus grev illei) M-S .g 蛮汉山落叶松林下子实体分离
点柄粘盖牛肝菌(Suillus granulatus) S .g 虎榛子灌丛下子实体分离
彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius) Pt-270 法国引进
卷边桩菇(Paxillus involutus) P.i 法国引进
1.2　试验方法
1.2.1　菌种分离与菌剂制备　按白淑兰等菌根真
菌分离 、纯化及固体菌剂制备等方法进行[ 2] 。
1.2.2　育苗基质 、种子处理及幼苗培育　育苗基质
选用蛭石和林地土(蛭石∶林地土质量比为 1∶2),把
准备好的基质混合后过 5 mm 筛 ,用自来水混拌使
之含水量为 50%。充分混匀后装入塑料袋内进行
高温高压灭菌 1.5 h ,冷却后晾晒于干净的地方 7 d
后备用 。选择发育良好的虎榛子种子 ,先用温水浸
泡24 h ,然后在超净工作台内用 10%H2O2 消毒 30
min ,再用无菌水冲洗 3 ～ 4 次 ,摆在准备好的无菌
发芽皿内 ,置于发芽箱内催芽 。在育苗杯内放入准
备好的灭菌基质 ,把发芽一致 、健壮的芽苗播入其
中 ,置于光照培养室内培养。
1.1.3　幼苗接种及培养　幼苗培养 60 d后 ,选择
生长整齐均匀的幼苗 ,在无菌基质内栽苗接种[ 2] 。
然后置于照度为 1.9×104 lx 光照培养室培养。光
期 14 h/d ,温度27 ～ 28 ℃;暗期温度20 ～ 21 ℃。用
天平称量及时补水 ,使含水量保持在 40%左右 ,并
且每 14 d 浇 1次稀释 10倍的 Hoagland营养液[ 3] ,
每次 20 mL ,以提供必要的营养 ,每个处理 15个重
复。
1.3　菌根形态与解剖特征观测
接种 120 d后 ,每个处理随机抽取 5杯幼苗 ,用
自来水将苗木的根部冲洗干净 ,剪取细根根段 ,在实
体显微镜下观察菌根的外部形态并拍照。采用弓明
钦等划线交叉法统计菌根感染率[ 4] 。采用花小梅
石蜡切片法制作石蜡切片进行观察 、拍照[ 5] 。
1.4　生物量的测定
每个处理随机抽取 5 杯苗木 ,洗净后分别置于
80 ℃烘箱中烘至恒重 ,称量其干质量。用 SPSS 统
计软件进行统计分析。
2　结果与分析
2.1　不同菌种对虎榛子幼苗菌根感染率及生物量
的影响
通过对虎榛子幼苗菌根感染率观察 ,供试的 5
种菌根真菌(即 6 个菌株)均能感染形成菌根(表
2)。其中 ,卷边桩菇 、厚环粘盖牛肝菌的 2 个菌株 、
彩色豆马勃及点柄粘盖牛肝菌等菌根感染率均超过
50%,属 4级感染;而土生空团菌的菌根感染率为
40.8%,为 3 级感染[ 5] ;对照苗木尚无菌根感染现
象。
通过对幼苗生物量测定数据分析表明 ,接种后
幼苗生物量与对照有显著的差异 ,其中 ,卷边桩菇处
理的苗木生物量最高 ,为对照苗木的 2.1倍(表 2)。
表 2　不同菌种(株)对虎榛子菌根侵染率及生物量的影响
Tab.2　The effect of rate of infect and biomass by different fungi
菌种(株)St rains P.i M-S.g Pt-270 S.g P-S.g C.g ck
菌根侵染率(%)Rate of infect 77.5 69.4 70.2 51.7 73.2 40.8 0
生物量(g/ pot)Biomass 1.3304 a 1.0984 ab 1.0390 ab 1.0261 ab 0.9846 ab 0.9308 bc 0.6141 c
2.2　不同菌种(株)在虎榛子幼苗小根上形成的菌
根及哈蒂网结构形态
供试的 5个菌种与虎榛子幼苗形成的菌根 ,在
外部形态与内部结构均有一定的差异 。卷边桩菇与
虎榛子形成的菌根有棒状 、二叉状 ,还有爪状 ,菌根
长0.8 ～ 1.2 mm ,颜色由淡黄到棕黄 ,密被黄色较
短的外延菌丝 ,表面光滑 ,菌套较厚;哈蒂氏网结构
明显(图 1-A ,B)。
点柄粘盖牛肝菌与虎榛子形成的菌根为棒状和
爪状 ,长 0.5 ～ 1.5 mm ,颜色由黄白至黄色 ,密被棕
色短的外延菌丝 ,表面较光滑 ,菌套较厚 ,哈蒂氏网
结构典型(图 1-C , D)。
彩色豆马勃与虎榛子形成的菌根呈棒状和羽
状 ,长 1.0 ～ 1.6 mm ,颜色由棕色至暗棕色 。密被
黄色短外延菌丝 ,菌套较厚(图 1-E ,F)。
土生空团菌与虎榛子形成的菌根主要为黑色 ,顶
部膨大 ,似灯泡状 ,长 0.8 ～ 1.1 mm ,外延菌丝稀而长 ,
菌套表面粗糙而厚;哈蒂氏网菌丝较薄(图1-G ,H)。
102　 华　北　农　学　报 20卷
A , B卷边桩菇与虎榛子;C , D 点柄粘盖牛肝菌与虎榛子;E , F 彩色豆马勃与虎榛子;G , H 土生空团菌与虎榛子;I , J 厚环粘盖牛肝菌 P-S.g 菌
株与虎榛子;K , L 厚环粘盖牛肝菌 M-S.g 菌株与虎榛子;M , N 对照虎榛子菌木小根外部与内部形态;A 菌根外部形态(7.5×);B 哈蒂氏网结
构(1200×);C菌根外部形态(15×);D 哈蒂氏网结构(600×);E菌根外部形态(20×);F哈蒂氏网结构(800×);G 菌根外部形态(15×);H 哈
蒂氏网结构(800×);I 菌根外部形态(30×);J 哈蒂氏网结构(600×);K 菌根外部形态(15×);L 哈蒂氏网结构(1200×);M 对照苗根外部形
态(15×);N 对照苗根细胞间结构(800×)
A , B P.i on O .davidiana;C , D S.g on O .davidiana;E , F Pt270 on O.david iana;G , H C.g on O.davidiana;I , J P-S.g on O.david iana;K ,
L M-S.g on O .davidiana;M , N The comparison of conf igu ration and wi th the cell on O.davidia na;A The mycorrhiza configuration(7.5×);B
Hartig net configuration(1200×);C The mycorrhiza conf iguration(15×);D Hartig net configuration(600×);E T he mycorrhiza configurat ion(20
×);F Hartig net configurat ion(800×);G The mycorrhiza configurat ion(15×);H Hartig net configurat ion(800×);I The mycorrhi za conf igu ration
(30×);J Hart ig net conf iguration(600×);K The mycorrhiza configuration(15×);L Hartig net configuration(1200×);M The comparison of
configuration(15×);N The comparison among cells(800×)
图 1　不同菌种(菌株)在虎榛子小根上形成的菌根形态及哈蒂氏网结构
Fig.1　The mycorrhiza and Hartig net configuration of different
fungus(strains)formation on the O.davidiana rootlet
2期 韩秀丽等:虎榛子外生菌根合成与筛选的研究 103　
　　厚环粘盖牛肝菌的两个菌株与虎榛子形成的菌
根均为浅黄色半透明 ,棒状 、二叉状或羽状 ,长 0.9
～ 1.8 mm 。外延菌丝密 ,而且长棉絮状 ,根系较脆 ,
易变形 ,哈蒂氏网结构明显(图 1-I ～ L)。
对照苗木与虎榛子苗木不能形成菌根 ,根系表
面既无菌套和外延菌丝 ,根的细胞间也无哈蒂氏网
(图 1-M ,N)。
3　讨论
一般认为 ,菌套和哈蒂氏网的形成是外生菌根
形成的重要标志 ,它不仅为真菌与根系营养物质交
换提供最大可能 ,也使真菌与根系的化学信息物质
的传递达到高峰 ,如果只有菌套而观察不到哈蒂氏
网 ,则不能确定共生关系的存在[ 6] 。试验所用的 5
个菌种(即 6个菌株)在小根上均形成了明显的菌套
结构 ,在菌套上也有外延菌丝 ,并有清晰的哈蒂氏网
形成 。但菌根形成后对宿主植物的作用也存在着一
定的差异。有的菌种可能促生作用强 ,有的菌种可
能抗旱作用强 ,还有的可能抗盐碱作用突出 ,等等 。
所以 ,在生产上希望寻找到在不同环境胁迫条件下
的优良菌根真菌 ,这也是今后在不同环境胁迫条件
恢复植被时 ,菌根化苗木定向培育的重要研究方向。
从本研究看 ,如果筛选对虎榛子生长促进作用
最好的菌株应选为卷边桩菇 。其他菌种(株)对虎榛
子的生态作用有待于进一步研究 。
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104　 华　北　农　学　报 20卷