全 文 ：第 40卷　第 6期 厦门大学学报 (自然科学版 ) Vo l. 40　 No. 6
　 2001年 11月 Journal o f Xiamen Univ ersi ty ( Natural Science) Nov. 2001　
·研究简报· 文章编号: 0438-0479( 2001) 06-1337-05
南方铁杉外生菌根的扫描电镜观察
收稿日期: 2000-10-25
基金项目: 国家自然科学基金项目 ( 3970004)和福建省自然科学基金 ( C97003)资助项目
作者简介: 吴九玲 ( 1974- ) ,女 ,硕士研究生 .
通讯联系人: 钱晓鸣
吴九玲 ,钱晓鸣 ,刘　燕
(厦门大学生命科学学院 ,福建 厦门　 361005)
摘要: 应用扫描电镜首次从形态学的角度研究南方铁杉外生菌根的表面结构 ,通过观察、比较 ,对
外生菌根作出进一步的鉴定 ,并试图对南方铁杉外生菌根的鉴定方法进行补充 .菌根 T044的宏观
形态与 T041、 T047差别很大 ,很容易与后两者区分 .而菌根 T041与 T047的宏观形态非常相似 ,不
易区分 ,通过扫描电镜观察发现 , T041与 T047的微观表面结构差别较大 ,据此可以进一步区别
T041与 T047.
关键词: 南方铁杉 ;外生菌根 ;扫描电镜
中图分类号: Q 939; S 763. 1 文献标识码: A　　　　　　　　　　　　　　　
外生菌根 ( Ectomycorrhizae)是子囊菌和担子菌与植物营养根 特别是木本植物形成
的共生体 .因此 ,它已成为森林生态系统研究的重要内容 [ 1～ 3] .研究我国的特有树种 南方
铁杉 ( Tsuga chinensis var. tchekiangensis ( Flous) Cheng )的外生菌根群落 ,对了解南方铁杉的
进化规律 ,揭示其地下部分的生态秘密 ,及保护该珍稀濒危树种均具有重要意义 .这一研究领
域中的难题是外生菌根的识别与鉴定 .以往的工作 ,通常是利用光学显微镜和透射电镜研究外
生菌根的解剖结构或超显微结构 ,而以扫描电镜为手段对南方铁杉外生菌根的表面结构进行
系统化研究尚未见报道 [ 4～ 8] .本文利用扫描电镜技术观察、研究了我国古老残遗树种 南方
铁杉的外生菌根的表面特征 .
1　材料和方法
1. 1　材料采集及初步鉴定
南方铁杉外生菌根采自福建省武夷山自然保护区的黄岗山公路 23公里处的南方铁杉林 .
用自来水漂洗新鲜材料表面的沙土后 ,在 M-700z Mo tic体视显微镜下拍摄、记录菌根的宏观
形态 .根据所观察到的宏观形态 ,对外生菌根作初步的鉴定 ,然后将初步鉴定出的编号分别为
T041、 T044、 T047的材料用 5%的戊二醛预固定 .
1. 2　样品的处理和观察
将上述预固定的样品 ,用磷酸缓冲液清洗数次后 ,经 1%锇酸后固定 ,乙醇逐级脱水
( 50% , 70% , 90% , 100% ) ,醋酸异戊酯置换 ,用 HCP-2型临界点干燥仪干燥 ,以 IB-3离子溅
射仪喷金 ,日立 S-520扫描电镜观察、拍照 .
2　结　果
2. 1　宏观形态
菌根 T041为淡黄色 ,单轴分枝 ,分枝稀疏 ,最末一级分枝直或略弯曲 ,直径 0. 3～ 0. 5
mm,菌根表面较光滑 ,无菌索 ,无外延菌丝 (版图 I-A) ;菌根 T044为黑色 ,羽状分枝 ,略弯曲 ,
直径 0. 4～ 0. 6 mm,菌根表面较粗糙 ,具刚硬的外延菌丝 ,无菌索 (版图 I-B) ;菌根 T047淡黄
色 ,单轴少分枝 ,略弯曲 ,直径 0. 3～ 0. 5 mm,菌根末端颜色比菌根基部稍浅 ,菌根表面光滑 ,
无外延菌丝 ,无菌索 (版图 I-C) .
2. 2　表面结构
T041菌根的菌套结构疏松 ,具有较明显的层次 (版图Ⅰ -A1) ,菌丝较细 ,排列无规律 ,但
菌丝在菌套表面缠绕、弯曲 ,形成众多的小空隙 (版图Ⅰ -A2,Ⅰ -A3) ,与 Agerer描述的 A型密
丝组织菌套相似 [6 ] . T044菌根的菌套表面结构紧凑、平整 (版图Ⅰ -B1) ,具外延菌丝 (版图Ⅰ -
B2) ,菌丝呈较规则的星状排列 ,而且内、外层的星状结构错落有致 ,拼成固定的纹饰图案 (版
图Ⅰ -B3) ,是典型的 G型密丝组织菌套类型 [6 ] ,菌丝表面粗糙 (版图Ⅰ -B4) ,均匀地分布密集
的颗粒物 (版图Ⅰ -B5) . T047菌根表面紧密无空隙 ,较光滑 (版图Ⅰ -C1) ,菌根侧面的菌丝沿菌
根纵轴近平行排列 (版图Ⅰ -C2) ,菌根末端菌丝呈镶嵌式排列 ,由于结合紧密 ,镶嵌菌丝细胞之
间似乎融合在一起 (版图Ⅰ -C3) ,菌丝表面光滑 ,如鹅卵石状 (版图Ⅰ -C4) ,类似于 Agerer描述
的拟薄壁组织菌套类型中的 L型 [6 ] .
3　讨　论
外生菌根的宏观形态如颜色、大小、分枝状况等 ,受外界环境如菌根年龄、菌根营养供应等
因素的影响较大 ,具有不确定性 ,用它作为外生菌根的鉴定依据不完全可靠 .因此 ,在体视显微
镜下 ,只能对外生菌根作大致的分类 .上述 3个样品中的 T044菌根为黑色 (版图 I-B) ,与黄色
的 T041和 T047菌根很容易区分 ,而 T041和 T047菌根除颜色相似外 ,两者在分枝状况、外
延成份、菌根大小等方面也很相近 ,只是 T047菌根端部的颜色略浅一些 .这些微小差异对于
T041和 T047菌根的鉴别是缺乏说服力的 (版图 I-B, C) .但经扫描电镜观察显示 ,不仅 T044
菌根的表面结构与 T041、 T047菌根的表面结构迥然不同 , T041和 T047菌根的表面结构也
表现出明显的差异: T041菌根表面由疏松的密丝组织排列而成 ,具有较明显的层次 ,菌丝缠
绕、弯曲 ,形成众多的空隙 (版图 I-A1, A2, A3) ; T047菌根表面则由拟薄壁组织以镶嵌的方式
排列而成 ,菌丝之间无缝隙 (版图 I-C1, C2, C3, C4) .根据这些差异 ,很容易把 T041和 T047菌
根区分开来 .
上述结果表明 ,运用扫描电镜可以观察到的外生菌根表面结构包括菌套的疏松或致密程
度 ,外延物如菌索、外延菌丝的有无 ,菌丝的排列方式及分层情况等方面 ,此外 , Massico te认为
还应包括菌丝细胞表面的晶体形状和囊状体的结构 [9 ] .这些特征与菌根的宏观形态相比 ,受外
界环境的影响较小 ,基本上是由菌根真菌和宿主植物共同决定的 .对同一树种如南方铁杉而
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言 ,菌根表面特征的不同主要是由形成菌根的真菌的不同引起的 [10 ] .由于不同种的真菌遗传
物质的差异 ,其所表现出来的形态特征也有差异 ,这些遗传差异同样也体现在外生菌根的表面
结构上 [11 , 12] ,即显现出不同的表面纹饰特征 ,例如:外延菌丝的有无、菌丝细胞表面的光滑程
度、菌丝排列方式等等 .因此 ,这些较稳定的菌根表面特征可以同菌根超微结构中的桶孔隔膜
一样 [ 4, 6～ 8] ,用作外生菌根的鉴定依据 ,并成为对目前以光学显微镜和透射电镜为主要手段的
菌根解剖结构和超微结构研究的重要补充 .
总之 ,扫描电镜技术的运用 ,将进一步完善外生菌根的识别和鉴定技术 ,其作用是光学显
微镜和透射电镜所不可替代的 .
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·1339·第 6期　　　　　　　　　　　吴九玲等: 南方铁杉外生菌根的扫描电镜观察
SEM-observation of Ectomyco rrhizal Outer Surface of
Tsuga chinensis var. tchekiangensis ( Flous) Cheng
WU Jiu-ling, QIAN Xiao-ming , LIU Yan
( School of Li fe Sci. , Xiamen Univ. , Xiamen 361005, China)
Abstract: The outer surface st ructure o f the ectomyco rrhizae o f Tsuga chinensis var.
tchekiangensis ( Flous) Cheng w ere observ ed wi th SEM. Ectomyco rrhizae T044’ s macro scop-
ic characteristics is di fferent f rom those of ectomyco rrhizae T041 and T047, so T044 can be
easily recognizied from T041 and T047. But T04’ s macro scopic cha racteristics is nearly the
same as tha t of T047’ s, so SEM was used to identify ectomyco rrhizae T041 and T047 . Based
on the di ff rences of microscopic characteristics of ectomycorrhizae T041 and T047 which can
be oberserv ed wi th SEM, ectomycorrhizae T041 can also be easily distinguished from ecto-
myco rrhizae T047.
Key words: Tsuga chinensis va r. tchekiangensis ( Flous) Cheng; ectomyco rrhizae; SEM
版图说明
南方铁杉外生菌根图片
PlateⅠ 　 Photo g raph s o f ectomyco r rhizae o f Tsuga chinensis va r. tchek iangensis ( Flous) Cheng
A. T041外生菌根宏观形态 ( Macr oscopic cha racteristics o f ec tomyco r rhizae T041): 单轴分枝 ,黄色 ,无菌索 ,
无外延菌丝 ( monopodial-pinnate r amifica tion , yellowish , no emanating hyphae, no rhizomorphs) . (× 6)
B. T044外生菌根宏观形态 ( Macro scopic cha racteristics of ectomycor rhizae T044): 黑色 ,粗短 ,羽状分枝 ,具
外延菌丝 ,无菌索 ( black, stout, pinnate ramification, w ith black emanating hyphae, no rhi zomo rphs) . (×
38)
C. T047外生菌根宏观形态 ( Macro scopic cha racteristics of ectomyco r rhizae T047): 单轴分枝 ,黄色 ,无菌索 ,
无外延菌丝 ( monopodial-pinnate r amifica tion , yellowish , no emanating hyphae, no rhizomorphs) . (× 6)
A1-A3. T041外生菌根外表面 ( Outer surface of ectomyco r rhizae T041): 网状密丝组织菌套 ( plectenchyma-
tous mantle with hyphae in net-like ar rangments) . a , 网状排列的菌丝 ( hyphae ar ranged in a net-like
foma tion). (× 300,× 500,× 1200)
B1-B5. T044外生菌根外表面 ( Outer sur face of ec tomyco r rhi zae T044): 星状密丝组织菌套 ( plectenchyma-
tous mantle with hyphae in sta r-like ar rangments) . b, 星状排列的菌丝 ( h yphae a rranged in a star-like foma-
tion) ; c,外延菌丝 ( emana ting hyphae ); d, 粗糙菌丝 ( squaro se hyphae) . (× 300,× 200,× 700, X2000,×
7000)
C1-C4. T047 外生菌根外表面 ( Outer surface of ectomycor rhizae T047) : 拟薄壁组织菌套 ( pseudo-
pa rench ymatous mantle) . e, 拟薄壁菌丝 ( pseudopar enchyma tous h yphae) . (× 300,× 700,× 1000,× 1200)
·1340· 厦门大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　　　 2001年
·1341·第 6期　　　　　　　　　　　吴九玲等: 南方铁杉外生菌根的扫描电镜观察