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
目
丛梗孢目
Moniliales
瘤座孢目
Tuberculariales
球壳孢目
Sphaeropsidales
无孢目
Agonomycetales
科
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
属
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
目
丛梗孢目
Moniliales
瘤座孢目
Tuberculariales
球壳孢目
Sphaeropsidales
无孢目
Agonomycetales
毛霉目
Mucorales
科
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
属
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
属
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
叶
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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