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槲蕨根际真菌与内生真菌的多样性及相关性分析



全 文 :槲蕨根际真菌与内生真菌的多样性及相关性分析
巫婷玉, 杨 丽, 许明敏, 余文娟, 詹寿发, 樊有赋, 陈 晔
(九江学院生命科学学院, 江西 九江 332000)
摘 要:对槲蕨(Drynaria roosii)的根际真菌和内生真菌进行分离,共获得 46 株根际真菌,分属 2 亚门 5 目 6 科 9 属,青霉属、
曲霉属、木霉属、镰刀菌属为槲蕨根际真菌优势属;50 株内生真菌分属于 1 亚门 4 目 5 科 12 属,青霉属、曲霉属、木霉属、镰刀菌属
为槲蕨内生真菌优势属。 槲蕨植物内生真菌及其根际真菌具有丰富的多样性,也具有一定的相关性。
关键词:槲蕨; 根际真菌; 内生真菌; 多样性; 相关性
中图分类号:Q949.36 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2012)17-0157-03
Diversity and correlation of endophytic fungi and
rhizosphere fungi isolated from Drynaria roosii
WU Ting-yu, YANG Li, XU Ming-min, YU Wen-juan, ZHAN Shou-fa, FAN You-fu, CHEN Ye
(College of Life Science, Jiujiang University, Jiujiang 332000, China)
Abstract: The rhizosphere fungi and the endophytic fungi were isolated from Drynaria roosi. The results showed that there were 46
strains of rhizosphere fungi belonging to 9 genera, 6 families, 5 orders, 2 subdivision, Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Fusarlum
were the dominant genus of endophytic fungi; 50 strains of endophytic fungi belonging to 12 genera, 5 families, 4 orders,1 subdivision,
Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Fusarlum were the dominant genus of rhizosphere fungi. There were abundant diversity and certain
correlation between endophytic fungi and rhizosphere fungi of Drynaria roosii.
Key words: Drynaria roosii; endophytie fungi; rhizosphere fungi; diversity; correlation
槲蕨 (Drynaria roosii)是槲蕨科(Drynariaceae)槲蕨属
中型附生蕨类植物。 槲蕨具有极高的药用价值,有补肾坚
骨、活血止痛和治跌打损伤等功效,是中药“骨碎补”的主
要来源,目前市售的药材主要来自于浙江、湖北、广东、广
西和四川的野生槲蕨。 由于市场需求量较大,使得这些地
区的槲蕨资源被过度开采,野生槲蕨资源遭到严重破坏[1-2]。
因此,从现有槲蕨资源寻找新药源、挖掘新种质是一个亟
待解决的问题。
植物的根际是微生物生存的特殊环境, 根际真菌与
植物的根之间存在复杂的共栖关系, 根际真菌的活动可
给植物的生长带来极大的益处。 此外, 植物体内还存在
一些与植物互惠互利共生的内生真菌 [3-4]。 虽然已有部分
针对药用植物内生和根际真菌的研究报道, 但目前有关
槲蕨根际真菌和内生真菌的研究还未见报道。 本研究对
庐山产槲蕨的根际真菌和内生真菌进行分离鉴定, 以探
索其多样性和相关性, 为进一步研究开发槲蕨提供参
考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试新鲜槲蕨根茎和根际土壤于 2010—2011年采自
庐山。 培养基为 PDA培养基和查氏培养基。
1.2 试验方法
1.2.1 根际真菌的分离、培养 取样时先除去表层枯枝落
叶,露出植物的根状茎和根系,紧贴槲蕨根状茎和根部采
集土壤样品,每份样品采集土壤约 0.15 kg,每个采样点间
隔 30 m以上,共采集 500份土样。按常规稀释分离法分离
培养真菌,将真菌单菌落分别挑于斜面上纯化培养,将得
到的真菌菌株保存。
1.2.2 内生真菌的分离 取新鲜槲蕨冲洗干净后,将不定
根、根状茎、叶切成 l cm 小段。 消毒后切成 0.5 cm×0.5 cm
的小片段,共 1 000 份,接种于 PDA 培养基上,28℃培养 5
d,当样品边缘有菌丝长出时,挑取并纯化保存。
1.2.3 菌株鉴定 按真菌经典分类方法,平板培养后观察
菌落特征,再通过显微镜观察菌丝形态、产孢结构和孢子
的形态特征,依据真菌的形态分类学原理进行鉴定,确定
各分离菌株的分类地位[5-8]。
1.2.4 数据统计分析 采用分离频率(IF)比较判断优势
菌群。采用分离率(IR)衡量植物组织中内生真菌的丰富程
度和每个组织块受多重侵染的发生频率。
2 结果与分析
2.1 根际真菌主要类群
从 500份土壤样品中分离到 46 株根际真菌, 对其作
初步鉴定,结果见表 1。从表 1可以看出,46株根际真菌分
属于 9 属 6 科 5 目 2 亚门。 其中, 青霉属(Penicillium)10
株、曲霉属(Aspergillus)8 株、木霉属(Trichoderma)7 株、镰
收稿日期:2012-04-28
基金项目:江西省自然科学基金(2008GZN0045)
作者简介:巫婷玉(1988-),女,在读本科生
通讯作者:陈晔(1966-),男,硕士,教授,E-mail:chenyejjtc@126.
com
广东农业科学 2012 年第 17 期 157
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.17.057
表 2 槲蕨内生真菌的多样性
亚门
半知菌亚门
Deuteromycotina
总计

丛梗孢目
Moniliales
瘤座孢目
Tuberculariales
球壳孢目
Sphaeropsidales
无孢目
Agonomycetales

从梗孢科
Momiliaceae
暗色孢科
Dematiaceae
瘤座孢科
Tuberculariaceae
球壳孢科
Sphaeropsidaceae
无孢菌科
Agonomycetaceae

木霉属
Trichoderma
青霉属
Penicillium
曲霉属
Aspergillus
头孢霉属
Cephalosporium
小孢霉属
Microsporum
轮枝孢属
Verticillium
链格孢属
Alternaria
交链孢属
Aterlarria
长蠕孢属
Helminthosporium
镰刀孢属
Fusarlum
拟茎点霉属
Phomopsis
小菌核菌属
Sclerotium
菌株数
8
10
7
3
2
2
3
2
2
6
3
2
50
分离频率(IF,%)
16.00
20.00
14.00
6.00
4.00
4.00
6.00
4.00
4.00
12.00
6.00
4.00
分离率(IR,%)
0.80
1.00
0.70
0.30
0.20
0.20
0.30
0.20
0.20
0.60
0.30
0.20
表 1 槲蕨根际真菌的多样性
亚门
半知菌亚门
Deuteromycotina
接合菌亚门
Zygomycotina
总计

丛梗孢目
Moniliales
瘤座孢目
Tuberculariales
球壳孢目
Sphaeropsidales
无孢目
Agonomycetales
毛霉目
Mucorales

从梗孢科
Momiliaceae
暗色孢科
Dematiaceae
瘤座孢科
Tuberculariaceae
球壳孢科
Sphaeropsidaceae
无孢菌科
Agonomycetaceae
毛霉科
Mucoraceae

木霉属
Trichoderma
青霉属
Penicillium
曲霉属
Aspergillus
轮枝孢属
Verticillium
链格孢属
Alternaria
镰刀孢属
Fusarlum
拟茎点霉属
Phomopsis
丝核菌属
Rhizoctonia
毛霉属
Mucor
菌株数(株)
7
10
8
2
3
6
3
2
5
46
分离频率(IF,%)
15.22
21.74
17.39
4.35
6.52
13.04
6.52
4.35
10.87
分离率(IR,%)
1.40
2.00
1.60
0.40
0.60
1.20
0.60
0.40
1.00
刀菌属 (Fusarium)6 株、 毛霉属 (Mucor)5 株、 链格孢属
(Alternaria)和拟茎点霉属(Phomopsis)各 3 株,轮枝孢属
(Verticillium)和丝核菌属(Rhizoctonia)各 2 株。 从分离率
来看(500 份土样),槲蕨根际真菌的种类相当丰富,表明
该植物的根际真菌具有丰富的多样性;从分离频率来看,
青霉属、曲霉属、木霉属、镰刀菌属为槲蕨根际真菌优势
属。
2.2 内生真菌主要类群
从槲蕨不同组织中共分离得到内生真菌 50株, 结果
见表 2。 50株内生真菌分属于 12 属 5 科 4 目 1 亚门。 其
中,青霉属(Penicillium)10株,木霉属(Trichoderma)8株,曲
霉属(Aspergillus)7 株,镰刀菌属 (Fusarium) 6 株,头孢霉
属 (Cephalosporium)、链格孢属 (Alternaria)和拟茎点霉属
(Phomopsis)各 3 株 ,小孢霉属 (Microsporum)、轮枝孢属
158
表 3 槲蕨内生真菌在不同部位的分布情况

木霉属 Trichoderma
青霉属 Penicillium
曲霉属 Aspergillus
头孢霉属 Cephalosporium
小孢霉属 Microsporum
轮枝孢属 Verticillium
链格孢属 Alternaria
交链孢属 Aterlarria
长蠕孢属 Helminthosporium
镰刀孢属 Fusarlum
拟茎点霉属 Phomopsis
小菌核菌属 Sclerotium
合计
不定根
2
2
1
0
0
1
1
0
1
1
2
0
11
根状茎
4
5
4
2
1
1
2
1
1
2
1
1
25

2
3
2
1
1
0
0
1
0
3
0
1
14
菌株数
(Verticillium)、 交 链 孢 属 (Aterlar ria)、 长 蠕 孢 属
(Helminthosporium)和小菌核菌属(Sclerotium)各 2 株。 从
分离率来看(1 000 份组织块),槲蕨的内生真菌具有丰富
的多样性。 从分离频率来看,青霉属、曲霉属、木霉属、镰
刀菌属等分离频率较高,且在不定根、根状茎和叶中均有
分布,为槲蕨内生真菌优势属。
对槲蕨不定根、根状茎、叶等不同部位的内生真菌在
数量、 种群分布和优势种群以及各种属的出现频率进行
比较,结果显示,槲蕨不同组织分离内生真菌的频率顺序
为根状茎>叶>不定根, 表明内生真菌在不同部位存在较
大差异(表 3)。
2.3 槲蕨植物内生真菌及根际真菌相关性
对槲蕨植物根际真菌与其内生真菌进行比较发现,
它们之间存在共同的类群,如青霉属、曲霉属、木霉属、镰
刀菌属、链格孢属、拟茎点霉属、轮枝孢属等。 表明槲蕨内
生真菌的类群与在植物体外的根际真菌类群之间存在一
定的相关性。
3 结论与讨论
本研究共从槲蕨根际分离获得 46 株真菌, 表明槲
蕨根际真菌具有丰富的多样性;从槲蕨植物体内分离获
得 50 株内生真菌, 结果显示槲蕨内生真菌的分布存在
组织部位差异,从而体现了槲蕨内生真菌生态分布的多
样性。
植物内生真菌的来源及进入宿主途径是多样的,真菌
侵入可能的方式有:一是无伤表皮侵入,二是自然孔口(如
叶片上的气孔)侵入,三是伤口侵入。 伤口侵入是内生真
菌侵入宿主的最常见途径。 同时,在植物生长发育过程中
微生物种群不断地进入宿主植物,使微群落不断地演替,
当宿主植物的一个生长发育阶段结束时, 部分内生真菌
形成各种各样的休眠体进入土壤, 部分内生真菌和植物
残体一起进入土壤,逐渐演变为植物根际类群。 还有部分
内生真菌通过各种介体转换到其他宿主植物上。 这些真
菌转换宿主时,在非特异性宿主植物体内要适应环境,耐
受植物的免疫屏障和生物拮抗作用,与周围环境建立稳定
的关系才能存在和发展,否则将被排除于环境之外[9-12]。 本研
究表明, 槲蕨内生真菌的类群与植物体外的根际真菌类
群之间密切相关, 但它们之间相互联系的具体方式有待
进一步探究。
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