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半日花根际担子菌门真菌初报



全 文 :半日花 (Helianthemum songaricum Schrenk)是
半日花科、半日花属矮小灌木,全球大约有 8 属 200
种。 半日花主要分布在地中海沿岸,在非洲北部索
马里、欧洲西班牙广泛分布,美洲和亚洲也有分布。
我国早期记载有一属一种,主要分布于新疆的准噶
尔、伊宁,甘肃永昌,宁夏中卫,内蒙古阿拉善右旗、
乌海、鄂尔多斯西部的桌子山山脉、鄂托克旗等地
[1]。 半日花作为第三纪孑遗植物能够延续至今,其演
化维持机制值得研究 [2],对研究亚洲中部,特别是我
国荒漠植物区系起源以及与地中海植物区系的联
系具有重要的科学价值。但是,由于近年来过度放牧
及乱挖烧柴,半日花种群受到较严重的破坏,天然更
新恶化,分布面积和种群数量逐渐减少,日趋濒危[3]。
目前,国内对半日花的研究则主要集中在组织培
养 [4]、生存对策 [5]、提取物作用 [6]、传粉生物学 [7]、营养器
官结构 [8]、孢粉学 [9]、种群动态 [10]等方面。 对半日花根
际真菌研究主要集中在丛枝菌根真菌 [11~13],而对于半
日花根际真菌全面研究还比较少。 为此 , 文章以
Illumina MiSeq 为测序平台 , 分析半日花根际真菌
群落结构,了解半日花根际真菌的多样性,可为半
日花保护和科学研究以及根部病害的防治提供基
础性的数据。
1 研究区概况
研究区位于内蒙古西南部鄂尔多斯市鄂托克
旗境内的西鄂尔多斯国家级自然保护区核心区,其
半日花根际担子菌门真菌初报
杨旭东,闫伟,魏杰
(内蒙古农业大学林学院,呼和浩特 010019)
摘 要:半日花是古地中海孑遗植物,仅分布于我国西北荒漠地区,日趋濒危。 文章以内蒙古西鄂尔多斯国
家级自然保护区的半日花为研究对象,运用高通量测序法对半日花根际真菌进行了分子鉴定,以了解半日花
根际真菌多样性。 结果表明:半日花根际真菌多样性十分丰富,包括担子菌门 2 个纲 8 个目 17 个科 16 个属
的真菌。 研究结果可为半日花保护和科学研究提供理论基础。
关键词:半日花;根际真菌;担子菌门
中图分类号:S718.81 文献标识码:B
Preliminary Report on Basidiomycota Fungi of Rhizosphere of
Helianthemum Songaricum
YANG Xu-dong, YAN Wei, WEI Jie
(Foresty College of Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019,Inner Mongolia,China)
Abstract:Helianthemum songaricum is one relict plant of ancient Mediterranean, only distributed
in the northwest desert region of China, is becoming endangered. Rhizosphere fungi of H.
songaricum collected from Eest Ordos National Nature Reserve of Inner Mongolia were identified
via High -Throughput Sequencing in order to learn the fungal diversity of H. songaricum. The
results showed that the diversity of rhizosphere fungal was very rich, including 2 classes, 8 orders,
17family and 16genera in Basidiomycota. The results will provide fundamental data for the
protection and scientific research of H. songaricum.
Key words:Helianthemum songaricum;Rhizosphere fungi;Basidiomycota
收稿日期:2016—03—24
基金项目:内蒙古自治区教育厅青年科技英才支持计划(NJYT-14-B06)
作者简介:杨旭东(1990- ),男,呼和浩特市人,硕士研究生,主要从事外生菌根真菌分类的研究工作.
通讯作者:魏杰(1980-),男,呼和浩特市人,博士,实验师,主要从事外生菌根真菌分类、应用的研究工作.
文章编号:1006-6993(2016)03-0129-02
第 39 卷第 3 期 内蒙古林业调查设计 vol. 39. No.3
2016 年 5 月 Inner Mongolia Forestry Investigation and Design May.2016
DOI:10.13387/j.cnki.nmld.2016.03.053
表 2 鉴定到属的半日花根际真菌 OUT
Tab.2 Genera of rhizosphere fungi of OTU of H. songaricum
属 名 OTU 所占比例(%)
乳菇属 Lactarius 3 3.70
红菇属 Russula 13 16.05
珊瑚菌属 Clavaria 10 12.35
拟锁瑚菌属 Clavulinopsis 1 1.23
鹅膏菌属 Amanita 1 1.23
丝盖伞属 Inocybe 5 6.17
蜡伞属 Hygrophorus 5 6.17
拱顶伞属 Camarophyllus 1 1.23
粉褶蕈属 Entoloma 2 2.47
丝膜菌属 Cortinarius 4 4.94
裂褶菌属 Schizophyllum 1 1.23
小脆柄菇属 Psathyrella 1 1.23
裸脚菇属 Gymnopus 1 1.23
拟棉革菌属 Pseudotomentella 1 1.23
棉革菌属 Tomentella 1 1.23
乳牛肝菌属 Suillus 2 2.47
表 1 半日花根际真菌 OTU 统计
Tab.1 Statistics of rhizosphere fungi of OTU of H. songaricum
科 名 属数 OTU
所占比
例(%)
红菇科 Russulaceae 2 16 19.75
珊瑚菌科 Clavariaceae 2 11 13.58
鹅膏菌科 Amanitaceae 1 1 1.23
丝盖伞科 Inocybaceae 1 5 6.17
蜡伞科 Hygrophoraceae 2 6 7.41
粉褶蕈科 Entolomataceae 1 2 2.47
丝膜菌科 Cortinariaceae 1 4 4.94
口蘑科 Tricholomataceae * 1 1.23
裂褶菌科 Schizophyllaceae 1 1 1.23
鬼伞科 Psathyrellaceae 1 1 1.23
小皮伞科 Marasmiaceae 1 1 1.23
阿太菌目/科 Atheliales /Atheliaceae * 6 7.41
银耳目/科 Tremellales/Tremellaceae * 14 17.31
革菌科 Thelephoraceae 2 6 7.41
铆钉菇科 Gomphidiaceae * 1 1.23
乳牛肝菌科 Suillaceae 1 2 2.47
锁瑚菌科 Clavulinaceae * 2 2.47
木耳菌目 Auriculariales * 1 1.23
地理位置为 107°045′E,39°21′N。 为温带大陆性气
候,具有高原寒暑剧变的特点,昼夜温差大,气候干
燥,日照时间长,太阳辐射强,风沙大,沙暴日平均
为 23~26d/a,最大风速 28m/s。所在区域属干旱荒漠
区 , 年均降水 162.4~271.6mm, 而年蒸发量为
2470.5~3481mm,是降水量的 20 倍,土壤为棕色钙
质土或沙壤,极易遭受风蚀。 半日花主要生长在海
拔 1000~1300m 的低山石质残丘坡地上, 可以形成
小面积荒漠群落。
2 材料与方法
2015年 8月到 9月,采集半日花根际土壤样,选
取 3 个半日花样地标记为 Q1,Q2,Q3 进行采样,每
个样地采集 5个土壤样品。采集土样时尽量采集靠
近半日花根系的土壤,装入密封袋中,标记样品记
录采集地点、时间等信息,将土样带回实验室,过筛
(5mm)去除杂草和土块,置于-80℃保存。
半日花根际土壤总 DNA 用土壤 DNA 提取试
剂盒 ( MEGA Soil DNA Kit,OmegaBiotekTM,USA)
提取,用引物对 ITS1F 和 ITS2R 进行扩增, PCR 反
应参照朱琳等[14]。 PCR纯化产物交由北京诺禾致源
生物信息科技有限公司进行文库构建 、Illumina
MiSeq 平台测序、原始数据整理、过滤,获取优质序
列,并进行统计分析。
3 结果与分析
根据鉴定表明,半日花根际真菌多样性十分丰
富, 均为担子菌门, 共鉴定出 81 个操作分类单元
(operational taxonomic unit, OTU),结果如表 1:
半日花根际 Basidiomycota 真菌分属于红菇目
Russulales、伞菌目 Agaricales、阿太菌目 Atheliales、
银耳目 Tremellales、革菌目 Thelephorales、牛肝菌目
Boletales、 木 耳 菌 目 Auriculariales 和 鸡 油 菌 目
Cantharellales。 其中,以伞菌目最多。
52 个 OTU 鉴定到属,属名及所占比例 ,见表 2。
其中以红菇属真菌所占比例最高达到 16.05%。
4 结论与讨论
半日花根际真菌的多样性很高, 其中乳菇属、红
菇属、鹅膏菌属、丝盖伞属、丝膜菌属、拟棉革菌属、棉
革菌属和乳牛肝菌属真菌都为菌根真菌,所占比例较
高,达到 37.02%。 这些真菌都应该是半日花的根内生
真菌,可以帮助半日花在干旱条件下获得矿物质营养
和水分,从而提高半日花的抗逆性,是半日花的有益
真菌。 如果能够从半日花的根系分离得到这些有益真
菌,可以为濒危的半日花的保护提供菌剂材料。
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* 表示只鉴定到目或科,未鉴定到属
内蒙古林业调查设计 2016 年130· ·
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2.4 严格检查,保证质量
严格控制林地变更调查质量,始终坚持“严把
关、质为先”的原则。 一是严格检查验收,检查内容
包括新造林地块与原有地块是否重叠,图面数据与
属性数据是否一一对应,小班是否重号,权属是否
有变化,界线是否有调整等;二是变化图斑与造林
设计、采伐设计、征占林地资料进行校对,检查位置
是否准确,地类确定是否符合技术标准;三是对卫
片分辨率低、 不清楚或时间年度比较长的卫片,采
取现地核实的办法,确定地块位置和变化情况。
3 存在的主要问题
3.1 设备落后,技术人员素质有待提高
一是旗县级林业专业技术人员不足;二是林业
站人员技术力量相对薄弱,计算机操作人员缺乏等
现象;三是林业站 GPS、电脑、扫描仪等设备不足,难
以满足工作需要。
3.2 个别遥感影像图质量不高,影响了林地变更工
作质量
遥感影像图图像不清晰或时间较早,变化地块
体现不出来,在一定程度上影响了林地变更工作质
量,增加了现地验证和矢量化的工作量,外业验证
小班数量也相应增加,延误了工作时间。
3.3 不同数据源的数据吻合度偏低
二类调查数据、公益林数据、林地保护利用规
划数据等,因投影、调查方法与区划条件不同等,造
成各类数据的吻合度不高,无法达到完全统一。
3.4 各类森林经营管理档案数据难以应用
占用征收、造林、森林采伐等多为大比例尺图
件,而且多为纸质档案,对转会成图工作带来很大
难度,影响进度。
4 几点建议
4.1 森林经营资料电子化管理
以后对各类森林经营管理档案应使用 GIS 软
件进行建档, 并具有与林地数据库相同的空间坐标
和投影,实现森林经营管理档案(图、文、表)的电子
化管理。 提高今后的林地年度更新的常态化的工作
效率。
4.2 加强培训,提高监测水平
林地变更调查工作技术性强,质量要求高,影响
深远。开展工作之前,应该组织相关技术人参加培训
并赴周边县、市交流经验,邀请专家就林地变更调查
的指导思想、目标任务、技术细则、框架要求、软件功
能应用、数据处理流程等进行培训。全体旗县级技术
人员干学结合,以学促干,理清工作思想,明确工作
任务,掌握林地年度变更调查的技术标准、工作方法
和质量要求。 通过层层抓培训,人人抓学习,提高旗
县级林地变更调查工作的监测水平。
4.3 加强调查成果应用
林地落界工作耗费地方林业部门大量人力财
力物力,但是调查成果应用率明显不高,没有充分
发挥林地“一张图”应有的作用。 建议加大调查成果
应用,特别是在造林设计、森林防火、森林病虫害防
治、行政执法检查、林地数据等方面的应用。
4.4 全国林地变更软件需要继续完善相关功能
全国林地变更软件中仍然存在一些问题,严重
影响了调查工作的开展。 例如:加载数据后软件运
行速度慢、缺少利用 GPS 点成图功能、成果质量检
查数据只能是本期更新数据等。 建议继续完善全国
林地变更软件。
4.5 加大资金投入力度
为作好林地变更调查试点工作,旗县林业局投
入了大量资金用于各项支出,全部为自筹资金,但是
现有经费仍然不能满足调查需要,而且,调查单位
和指导单位都面临经费紧张的实际困难。 建议国家
林业局提供国家配套的林地变更工作资金,保证工
作尽早、有序开展。
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顾彩荣:对内蒙古林地变更调查试点情况的探讨 137· ·