全 文 ：生物多样性 2010, 18 (1): 76–82
Biodiversity Science http: //www.biodiversity-science.net

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收稿日期: 2009-10-14; 接受日期: 2009-11-27
基金项目: 国家自然科学基金委主任基金(30740007)和国家自然科学基金重点项目(30930005)
* 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: peikequan@ibcas.ac.cn
银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌的多样性
郑 钰1,3 高 博4 孙立夫1,2 邴艳红1 裴克全1*
1 (中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093)
2 (绍兴文理学院, 浙江绍兴 312000)
3 (中国科学院研究生院, 北京 100049)
4 (东北林业大学, 哈尔滨 150040)
摘要: 植物根系与真菌形成菌根, 在自然生态系统的物质能量循环中具有重要的生态功能。作者在四川省的中国
杜鹃园选取银叶杜鹃(Rhododendron argyrophyllum)和繁花杜鹃(R. floribundum), 通过直接扩增杜鹃花根部真菌
rDNA-ITS区片段, 来揭示该地区杜鹃花属植物根部真菌的多样性。ITS序列分析结果表明: 从两种杜鹃的根部共
检测到41个真菌分类单元, 分别属于子囊菌纲的柔膜菌目(Helotiales)、散囊菌目(Eurotiales)、盘菌目(Pezizales)、
假球壳目(Pleosporales)和担子菌纲的蜡壳耳目(Sebacinales)、伞菌目(Agaricales)、Erythrobasidiales、线黑粉菌目
(Filobasidiales)。银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌种类丰富, 包括了杜鹃花类菌根真菌、外生菌根真菌和其他类型真
菌, 其中担子菌纲的蜡壳耳目和子囊菌纲的柔膜菌目占有较大比例。
关键词: Rhododendron, 杜鹃花类菌根, 真菌多样性, ITS
Diversity of fungi associated with Rhododendron argyrophyllum and
R. floribundum hair roots in Sichuan, China
Yu Zheng1,3, Bo Gao4, Lifu Sun1,2, Yanhong Bing1, Kequan Pei1*
1 State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences,
Beijing 100093
2 Life & Science Faculty, Shaoxing College of Arts & Science, Shaoxing, Zhejiang 312000
3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
4 Northeast Forestry University, Harbin 150040
Abstract: We investigated the fungal associates of Rhododendron argyrophyllum and R. floribundum in Si-
chuan Province. A total of 41 fungal taxa were identified from hair roots based on ITS sequence analyses be-
longing to the following orders: Helotiales, Eurotiales, Pezizales, and Pleosporales in Ascomycetes, Sebaci-
nales and Agaricales, Erythrobasidiales, and Filobasidiales in Basidiomycetes. Fungal diversity was rich, in-
cluding ericoid mycorrhizal (ERM), ectomycorrhizal (ECM) and other root-associated fungi. Sebacinales and
Helotiales occupied a high proportion of total fungal samples.
Key words: ericoid mycorrhizal fungi, fungal diversity, ITS, Rhododendron

我国拥有世界杜鹃花60%以上的种类, 特别是
分布在我国云南、四川和西藏等地的高山常绿杜鹃
花, 多数种类为我国特有。它们是高山区生态系统
中的建群种或伴生种, 具有重要的生态价值。杜鹃
花科植物分布广泛, 其根系普遍能与真菌形成一类
特殊的菌根——杜鹃花类菌根, 也称欧石楠菌根
(ericoid mycorrhizae, ERM)。
近几年, 人们对杜鹃花类菌根的生物学和生态
功能的研究越来越重视。研究表明菌根真菌的侵染
对杜鹃花科植物的生长发育是有益的(Pearson &
Read, 1973)。 一些杜鹃花类菌根真菌具有腐生营养
能力, 并能降解难以分解的物质, 而且能在许多方
第 1 期 郑钰等: 银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌的多样性 77
面提高植物的适应性, 如改善氮的吸收, 提高对有
毒金属的抗性和土壤解毒能力(Cairney & Ashford,
2002; Cairney & Meharg, 2003)。另外, 杜鹃花科植
物的根系没有根毛, 吸收能力比具有根毛的根系小
得多 , 杜鹃花科植物通过根系与真菌形成菌根
(Smith & Read, 1997), 增强了对水分及营养的吸收
能力(Lereau, 1985)。
人们早期发现的能和杜鹃花科植物形成杜鹃
花类菌根的真菌都属于子囊菌纲, 包括柔膜菌目的
真 菌 Rhizoscyphus ericae (=Hymenoscyphus eri-
cae)(Zhang & Zhuang, 2004) 和它的无性阶段
Scytalidium vaccinii (Pearson & Read, 1973; Egger &
Sigler, 1993; Hambleton & Currah, 1997), 以及典型
的杜鹃花类菌根真菌树粉孢属(Oidiodendron)真菌
(Perotto et al., 1995, 1996; Hambleton & Currah,
1997; Monreal et al., 1999)。随着分子技术的应用,
人们开始利用rDNA序列研究内生真菌的遗传多样
性和分类学地位, 对杜鹃花类菌根真菌种类的认识
越来越深入。例如, Bougoure和Cairney(2005)分离培
养了澳大利亚的杜鹃花属植物Rhododendron lo-
chiae根部的菌根真菌 , 利用限制性片段多态性
(RFLPs)和ITS序列及变性梯度凝胶电泳(DGGE)分
析, 通过比较直接提取得到的DNA的真菌ITS序列
和分离培养得到的真菌集合, 最终得到了一系列杜
鹃花类菌根真菌和非菌根真菌。
我国西南是杜鹃花类植物分布中心, 全面开展
杜鹃花类植物菌根真菌多样性研究, 必将有助于理
解植物与真菌共生关系对环境的适应及生物多样
性维持机制。为此，我们在四川省的中国杜鹃园选
取两种杜鹃花植物 , 采用直接扩增其根部真菌
rDNA-ITS等分子手段研究了杜鹃花属植物根部真
菌的多样性。
1 材料和方法
1.1 实验地点
实 验 地 点 设 在 四 川 省 的 中 国 杜 鹃 园
(30°44′00′′N, 103°27′00′′E), 海拔1,700–1,800 m, 位
于川西平原向青藏高原过渡地带的都江堰市西北
30 km的龙池地区, 处在三面环山的马蹄形山间盆
地内。成土母质为花岗岩, 土壤为山地黄棕壤, 气
候属中亚热带湿润性季风气候。实验地年平均气温
8 ,℃年降雨量1,600–2,000 mm。
1.2 实验材料及取样方法
分别随机选取3株树龄约20年的银叶杜鹃
(Rhododendron argyrophyllum)和繁花杜鹃(R. flori-
bundum), 找到最细的发根(hair roots)部分, 在不同
的位置上用枝剪小心剪下。将取到的发根同附着的
土块在水中浸泡约1 h, 用水小心冲洗干净。将发根
剪成约1 cm长的根段, 每种杜鹃花随机取10个根
段, 分别放入100%的酒精中保存用于DNA提取。
1.3 DNA提取、ITS区扩增、PCR产物克隆及测序
采用改良的CTAB法(Guo et al., 2000), 分别提
取每个根段的基因组DNA进行检测。
采用巢式PCR的方法扩增真菌的内转录区
(ITS), 所用引物为内外两对引物。 第一轮ITS-PCR
扩 增 引 物 为 NSI1(5′-GATTGAATGGCTTAGTG-
AGG-3′) 和 NLB4(5′-GGATTCTCACCCTCTATGA-
C-3′) (Martin & Rygiewicz, 2005)。PCR反应体系为
50 µL, 含有2.0 mM MgCl2, 0.2 mM dNTP (TaKaRa,
Japan), 0.2 µM引物, 25 mg BSA, 2U Taq聚合酶
(TaKaRa, Japan)和适量的模板DNA, 加入去离子水
补足至50 µL。PCR反应程序: 95℃预变性8 min,
95℃变性30 s, 60℃退火40 s, 72℃延伸40 s, 共35
个循环; 最后72℃延伸5 min。反应过程中用去离子
水做阴性对照。
第二轮ITS-PCR扩增引物为ITS1-F (5′-CTTGG-
TCATTTAGAGGAAGTAA-3′)和ITS4 (5′-TCCTCC-
GCTTATTGATATGC-3′) (Grades & Bruns, 1993)。
PCR反应体系为25 µL, 含有1.5 mM MgCl2, 0.2 mM
dNTP (TaKaRa, Japan), 0.2 µM引物, 1.5U Taq聚合
酶(TaKaRa, Japan), 1 µL第一轮ITS-PCR产物作为模
板DNA, 加入去离子水补足至25 µL。PCR反应程
序: 94℃预变性5 min, 94℃变性40 s, 55℃退火40
s, 72℃延伸55 s, 共30个循环; 最后72℃延伸10
min。引物序列由上海生物工程有限公司合成。
ITS-PCR产物在1.5%的琼脂糖凝胶(含溴化乙锭)上
进行电泳, 用凝胶成像仪观察。
参考Renker等(2006)混合PCR产物克隆的方法,
将每种杜鹃花的10个ITS-PCR产物混合作为外源
DNA, 使用pEASY-T3 Cloning Vector (TransGene
Biotech, China)进行克隆 , 用TOP10感受态细胞
(TransGene Biotech, China)进行转化。从每一个克隆
库中随机挑取100个克隆。
每一个阳性克隆用引物ITS1-F和ITS4扩增ITS
78 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第 18 卷
区域, 将得到的ITS-PCR产物依次用限制性内切酶
Hinf I和Alu I (TaKaRa, Japan)分别进行酶切。酶切片
段在2%的琼脂糖凝胶上电泳检测, 用凝胶成像系
统记录谱带图像。挑选具有特异性的RFLP带型的
PCR产物进行ITS序列测定, 测序由Invitrogen生物
技术有限公司完成。
1.4 真菌ITS区序列分析
ITS1和ITS2序列的起止范围参照GenBank数据
库 中 已 有 的 真 菌 ITS 范 围 确 定 。 将 不 同 的
ITS1-5.8s-ITS2 序 列 与 GenBank 数 据 库 (NCBI,
www.ncbi.nlm.nih.gov)中的序列进行比对, 确定与
实验克隆亲缘关系最近的种属, 比对结果的相似度
≥97%的序列被视为同一序列型(sequence type), 即
同一个分类单元。将本实验获得的真菌核酸序列提
交到 GenBank 数据库中 , 获得相应的序列号
GU256941至GU256981。
1.5 统计分析
用Fisher’s Exact Test (Clarkson et al., 1993)检验
两种真菌种类间克隆数目的差异, 0.05作为差异显
著性检验的域值。
2 结果
2.1 两种杜鹃花植物菌根真菌组成
银叶杜鹃和繁花杜鹃的两个克隆库中, 共得到
197个克隆, 其中92个来自于银叶杜鹃根部, 105个
来自繁花杜鹃根部。经过RFLP分析及测序, 得到89
个具有特异性RFLP带型的克隆序列。相似度≥97%
的序列被视为同一个分类单元, 共得到41个真菌分
类单元(表1)。其中24个属于担子菌纲, 分别属于:
蜡 壳 耳 目 (Sebacinales) 、 伞 菌 目 (Agaricales) 、
Erythrobasidiales和线黑粉菌目 (Filobasidiales)4个
目, 17个属于子囊菌纲真菌, 分别属于柔膜菌目
(Helotiales)、散囊菌目(Eurotiales)、盘菌目(Pezizales)
和假球壳目(Pleosporales)。
通过与GenBank数据库中的序列对比分析, 发
现所得到克隆中有40个为曾经报道过的典型的杜
鹃花类菌根真菌, 占比例较大。其中有30个与子囊
菌 纲 柔 膜 菌 目 的 真 菌 R. ericae (AY394687,
AM084704和AY394684)具有较高的相似度, 9个与
树粉孢属(Oidiodendron, Myxotrichaceae)真菌具有
较高的相似度 , 1个与Cryptosporiopsis(皮盘菌科 ,
Dermateaceae)真菌最相近。另外10个克隆与未能培
养的杜鹃花菌根真菌AB089663和AB089660 (Usuki
et al., 2003)以及在沙龙树(Gaultheria shallon)根部
得到的真菌AF300726 (Allen et al., 2003)比对具有
较高的相似度，这些都是曾报道过的分离于杜鹃花
科植物根部但未能定名的真菌。在得到的其他子囊
菌纲克隆中, 有14个属于青霉属(Penicillium)真菌,
1个属于拟青霉属(Paecilomyces)真菌, 这两类真菌
都属于腐生营养的子囊菌纲种类。
在本研究中分离得到的担子菌纲真菌克隆也
占有显著的比例。共有41个克隆属于蜡壳耳目, 24
个与伞菌目的口蘑科(Tricholomataceae)真菌最相
近, 还有一些克隆与Erythrobasidiales和线黑粉菌目
的真菌具有较高的相似度。
总之, 在两种杜鹃的根部系统中, 存在丰富多
样的真菌群落, 包括典型的杜鹃花类菌根真菌、外
生菌根真菌和一些其他类型真菌。
2.2 两种杜鹃花植物根部真菌出现的相对频率
银叶杜鹃和繁花杜鹃根部中出现的真菌主要
类群相似。从表2可以看出, 在银叶杜鹃根部系统
中, 出现相对频率最高的前3类真菌克隆属于柔膜
菌目、散囊菌目和蜡壳耳目; 在繁花杜鹃根部系统
中, 出现相对频率最高的前3类真菌克隆属于伞菌
目、蜡壳耳目和柔膜菌目。
另外, 在银叶杜鹃和繁花杜鹃根部出现的不同
真菌种类的相对频率也不同(图1)。经Fisher’s Exact
Test检验, 银叶杜鹃根部的青霉属、树粉孢属和担孢
酵母属(Erythrobasidium)真菌的克隆, 其相对频率
都极显著高于繁花杜鹃(P<0.01)。而在繁花杜鹃中
的伞菌目真菌的克隆相对频率极显著高于银叶杜
鹃中的克隆相对频率(P <0.01)。
3 讨论
3.1 杜鹃花类菌根真菌
通过序列比对, 我们发现子囊菌纲柔膜菌目的
真菌种类在两种杜鹃花根部中出现的相对频率很
高(表2)。且柔膜菌目物种很多, 包括许多已经报道
过的杜鹃花类菌根真菌(Monreal et al., 1999; Berch
et al., 2002; Vralstad et al., 2002)。其中R. ericae
aggregate和树粉孢属的Oidiodendron maius分布最
广泛, 也是被研究最多的杜鹃花类菌根真菌(Read,
1996; Straker, 1996; Smith & Read, 1997)。在本研究
中, 树粉孢属真菌出现的相对频率较低, 只出现在
第 1 期 郑钰等: 银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌的多样性 79

表1 银叶杜鹃(RA)和繁花杜鹃(RF)根系中每种真菌克隆数目, 以及与GenBank数据库中克隆序列比对的结果
Table 1 The number of each ITS taxa clones from root systems of Rhododendron argyrophyllum (RA) and R. floribundum (RF),
and their closest match in GenBank database
克隆数目
Clone No.
克隆
Clone
序列号
GenBank ac-
cession no.
BLAST最接近的比对
Closest BLAST match
重叠区
Overlap
(bp)
相似度
Identity
(%) RA RF
子囊菌纲 Ascomycota
061229 GU256941 Alternaria alternate (DQ023279) 608 100 1 3
0612271 GU256942 — — — 1 0
061266 GU256943 Uncultured Geoglossaceae clone Y43 (DQ273321) 565 90.2 8 6
061626 GU256944 Uncultured Rhizoscyphus ericae complex clone K10-16 (AY394687) 591 93.3 1 5
061206 GU256945 Uncultured Rhizoscyphus ericae complex clone K10-16 (AY394687) 550 92.5 7 12
061619 GU256946 Rhizoscyphus ericae aggregate (AM084704) 573 94.5 0 2
061239 GU256947 Rhizoscyphus ericae aggregate (AY394684) 550 87.1 3 0
061286 GU256948 Oidiodendron maius strain UAMH 8921 (AF062800) 527 99.1 9 0
061210 GU256949 Cryptosporiopsis ericae voucher UAMH 10419 (AY853167) 599 88.1 1 0
061235 GU256950 Phialea strobilina strain CBS 643.85 (EF596821) 571 88.3 3 0
061214 GU256951 Salal root associated fungus UBCtra1011.13 (AF300726) 367 99.2 1 0
061655 GU256952 Mycorrhizal ascomycete of Rhododendron type 3 (AB089663) 522 93.3 0 4
061223 GU256953 Mycorrhizal ascomycete of Rhododendron type 2 (AB089660) 521 95.4 1 0
061245 GU256954 Mycorrhizal ascomycete of Rhododendron type 2 (AB089660) 530 80.8 4 0
061289 GU256955 Penicillium griseofulvum (AB369901) 577 99.6 12 0
061642 GU256956 Penicillium sp. 5/97-5 (AJ279476) 615 99.1 2 2
061211 GU256957 Paecilomyces sp. JCM 12545 (AB217857) 632 100 1 0
担子菌纲 Basidiomyota
061221 GU256958 Erythrobasidium hasegawianum strain CBS 8253 (AF444522) 617 85.5 1 0
061284 GU256959 Erythrobasidium hasegawianum strain CBS 8253 (AF444522) 635 81.6 1 0
061230 GU256960 Sporobolomyces yunnanensis (AB030353) 601 99.1 10 0
061277 GU256961 Uncultured ectomycorrhiza (Basidiomycota) (AY641466) 701 91.1 4 0
061201 GU256962 Cryptococcus terricola strain CBS 6435 (AF444377) 645 100 2 0
061241 GU256963 Cryptococcus sp. BF73 (AM901689) 631 98.3 1 0
061624 GU256964 Uncultured cf. Tricholoma sp. clone d485.8 (AY254876) 542 79.4 0 14
061265 GU256965 Uncultured cf. Tricholoma sp. clone d485.8 (AY254876) 542 82.4 2 0
061647 GU256966 Uncultured cf. Tricholoma sp. clone d485.8 (AY254876) 536 89.7 0 3
061692 GU256967 Uncultured cf. Tricholoma sp. clone d485.8 (AY254876) 542 80.8 0 1
061632 GU256968 Uncultured cf. Tricholoma (AY097046) 670 98.5 0 2
061628 GU256969 Uncultured ectomycorrhiza (Tricholomataceae) (AM113458) 645 85.4 1 20
061610 GU256970 Tricholoma sp. Umpqua (AF377204) 725 82.6 0 1
061207 GU256971 Uncultured mycorrhiza (Sebacinaceae) 4078 (AY634132) 664 84.6 5 0
061220 GU256972 Uncultured mycorrhiza (Sebacinales) voucher 04A16 (DQ352049) 494 88.5 1 0
0616101 GU256973 Uncultured Sebacinales clone R33 (EF030897) 412 93.0 0 1
061203 GU256974 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 674 92.8 2 20
061209 GU256975 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 674 91.6 2 0
061606 GU256976 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 671 91.6 0 2
061262 GU256977 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 673 90.6 4 0
061607 GU256978 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 689 96.3 0 1
061267 GU256979 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 679 92.1 1 0
061668 GU256980 Uncultured Sebacinales clone Rhoner_6300 (EF127237) 669 91.2 0 2
061675 GU256981 Gymnopus austrosemihirtipes AWW65 (AY263422) 796 95.3 0 4
1没有得到与克隆No. 061227相似的序列, 利用ITS序列构建的系统发育树的结构可以判断它属于子囊菌纲。
1 There is no closest BLAST match with clone No. 061227. According to the phylogenetic tree, it belongs to Ascomycota.

80 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第 18 卷


图1 从银叶杜鹃和繁花杜鹃根部得到的不同种类真菌的克隆相对频率。其中与Ascomycete type 1最相近的序列为AB089660,
与Ascomycete type 2最相近的序列为AB089663, 与Ascomycete type 3最相近的序列为AF300726, Ascomycete type 4为未知
的环境真菌。*P<0.05, **P<0.01
Fig. 1 Relative frequency was calculated as the number of clones from fungi genus, family or order divided by the total number of
clones from R. argyrophyllum and R. floribundum. Bars with＊were statistically significant (P <0.05); Bars with ＊＊ were ex-
tremely statistically significant (P<0.01). Ascomycete type 1 Closest BLAST match is AB089660; Ascomycete type 2 Closest
BLAST match is AB089663; Ascomycete type 3 Closest BLAST match is AF300726; Ascomycete type 4 is unknown environmental
fungi.


表2 银叶杜鹃(RA)和繁花杜鹃(RF)根部真菌的出现频率
Table 2 Relative frequency of fungi orders from root systems
of R. argyrophyllum (RA) and R. floribundum(RF)
相对频率
Relative frequency1
真菌
Fungus
种类数目
No. of ITS taxa
RA RF
Ascomycota
Helotiales 10 28.2 27.6
Eurotiales 3 16.3 1.9
Oidiodendron 1 9.9 0
Other Ascomycetes 3 5.4 2.8
Subtotal 17 59.8 32.3
Basidiomycota
Sebacinales 10 16.3 24.8
Erythrobasidiales 3 13.0 0
Agaricales 9 7.6 42.9
Filobasidiales 2 3.3 0
Subtotal 24 40.2 67.7
1 相对频率的计算方法是: 属于每一科或者每一目的真菌克隆数目
分别占银叶杜鹃和繁花杜鹃总克隆数的百分比。
1 Relative frequency was calculated as the number of clones from each
family or order divided by the total number of clones from R. argyro-
phyllum and R. floribundum

银叶杜鹃中(图1), 而R. ericae aggregate在两种杜鹃
花中出现的相对频率都较高(图1)。这一结果与在荷
兰和丹麦欧石楠荒野中生长的Calluna vulgaris的根
部真菌种类比例相似(Johansson, 2001; Zijlstra et al.,
2005), 他们分离得到的树粉孢属O. maius的频率较
低。然而, Usuki等(2003)在对日本赤松林(Pinus den-
siflora)中生长的R. obtusum var. kaempferi菌根的研究
中, 分离得到的树粉孢属真菌O. maius频率却很高。
Sigler等(2005)报道, 在美国西北部的杜鹃花科
植物中出现了柔膜菌目的真菌Cryptospo- riopsis
ericae, Zijlstra等(2005)从杜鹃花科植物根部分离的
Cryptosporiopsis种类占8%, 而本研究中我们只在
银叶杜鹃中得到1个与C. ericae相似度达88.1%的克
隆(表1), 可以推断它至少应为柔膜菌目的真菌。
本研究结果表明蜡壳耳目真菌也是存在于银
叶杜鹃和繁花杜鹃根部的真菌(表2)。Weiss等(2004)
曾通过系统发育分析将分离得到的蜡壳耳目真菌
分为两大分支, 即Clade A和Clade B, 主要区别在
第 1 期 郑钰等: 银叶杜鹃和繁花杜鹃根部真菌的多样性 81
于它们的生态功能不同, Clade A形成EEM(ectendo-
mycorrhizas), Clade B形成杜鹃花类菌根。Setaro等
(2006)使用分子鉴定方法和超显微结构分析, 发现
在厄瓜多尔南部生长的Cavendishia nobilis根部的
主要菌根真菌都属于蜡壳耳目。本研究中得到的蜡
壳 耳 目 克 隆 与 Selosse 等 (2007) 在 火 红 杜 鹃
(Rhododendron neriiflorum)以及Epipactis plautris根
部分离得到的蜡壳耳目真菌相似, 而且这些真菌都
属于蜡壳耳目的Clade B。 Selosse等(2007)研究表
明, 蜡壳耳目真菌是杜鹃花科植物常见的菌根真
菌, 从杜鹃花类菌根中分离得到的真菌序列, 都聚
集在Clade B中。虽然分支B中的蜡壳耳目真菌可能
是杜鹃花根部重要的菌根真菌, 但是仍然需要回接
实验来证明杜鹃花属植物和蜡壳耳目真菌的共生
关系。Zhang等(2009)发现云锦杜鹃(R. fortunei)菌根
分离菌主要仍是子囊菌纲真菌, 很少量属于担子菌
纲, 其中有一种担子菌纲真菌可以通过回接实验在
云锦杜鹃的表皮细胞中形成菌丝卷状的结构。 由
此看出部分杜鹃花类真菌, 尤其是担子菌纲真菌不
容易通过分离培养获得, 但却可以在直接提取毛根
DNA时被发现。
3.2 外生菌根真菌(ECM)
本研究结果显示银叶杜鹃和繁花杜鹃的根部
有典型的外生菌根真菌存在, 其中伞菌目真菌在繁
花杜鹃中占显著优势(表2), 包括口蘑属真菌和被
命名为未培养的外生菌根真菌(AY641466) (表1)。另
外, 蜡壳耳目真菌也能广泛地与外生菌根植物形成
外生菌根。在以前的研究中, 人们认为外生菌根真
菌和杜鹃花类菌根真菌属于不同的类群(Smith &
Read, 1997), 然而这种观念在渐渐转变。吴重华
(2000)报道了在太白山自然保护区巴山冷杉下采到
的与金背杜鹃(R. clementiae)共生的3种真菌: 卷缘
网褶菌(Paxillus involotes)、亚褐环粘盖牛肝(Suillus
subluteus)和黄粉牛肝菌(Pulverobololetus ravenelii),
这3种真菌都与金背杜鹃形成外生菌根。杜鹃花植
物能与外生菌根真菌形成共生关系的生态学意义
可能在于: 常处于林下层的杜鹃花类植物, 通过与
外生菌根植物共生的同一种真菌菌丝体整合到森
林的公共菌丝体网络, 从而成为森林内部以公共菌
丝体网络为中介的资源再分配活动的参与者。这可
能对于它们适应多样的生境具有较重要意义。
3.3 根部侵染的其他真菌
本研究中, 发现了拟青霉属与青霉属的真菌
(表1), 这两个属的真菌广泛存在于土壤、腐殖质中,
属于典型的腐生真菌。Bougoure等(2007)研究报道,
在苏格兰生长的杜鹃花科植物的根部也发现有
Penicillium lividum(AY373922) 和 P. thomii
(AY373934, AF034460)存在。李雪玲(2004)在对生长
在云南的亮毛杜鹃(R. microphyton)的根际真菌进行
分离鉴定时, 获得真菌75株, 均属于半知菌亚门,
其中青霉属真菌是绝对优势类群。青霉属分布广泛,
对恶劣环境有极强的耐受力和适应力, 只要条件稍
微适宜, 便能随时大量繁殖而成为主要的优势菌
群。但是在体外培养杜鹃花类菌根真菌的实验中,
青霉属真菌通常作为生长快速、孢子大量繁殖的真
菌被人为的去掉了(Zijlstra et al., 2005), 并没有得
到重视。
本研究中未能确定其ITS分类单元(ITS taxa)种
类的克隆共29个, 这些克隆在GenBank数据库中比
对结果的相似度较低, 其中克隆No. 061227没有得
到相似度高的比对序列。说明当前对杜鹃花根部真
菌的多样性认识还很不全面, 有更多的真菌种类没
有被鉴定或被检测到。
此外, 不同真菌种类出现在银叶杜鹃和繁花杜
鹃根部的相对频率不同(图1)。例如, 树粉孢属真菌
和伞菌目真菌, 在银叶杜鹃和繁华杜鹃根部出现的
相对频率具有极显著的差异。在相近的植被和气候
以及土壤条件下, 土壤真菌群落物种组成应当具有
较高的相似性。银叶杜鹃和繁花杜鹃同属于杜鹃花
属常绿杜鹃亚属银叶杜鹃亚组的种类, 并且采集自
同一地点, 它们之间生境极为接近, 是否存在真菌
对寄主植物的偏好性, 需要加大杜鹃花的采集种
类, 扩大样本数量。采用控制性实验及分子检测相
结合的方法深入了解影响杜鹃花植物与共生真菌
之间的关系, 将有助于揭示杜鹃花科植物与真菌的
偏好性的机制。
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(责任编委: 郭良栋 责任编辑: 周玉荣)