全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１４４１１ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
宋辉，南志标，田沛．中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征．草业学报，２０１５，２４（９）：８９９５．
ＳＯＮＧＨｕｉ，ＮＡＮＺｈｉＢｉａｏ，ＴＩＡＮＰｅｉ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆａｓｅｘｕａｌｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅ
Ｓｉｎｉｃａ，２０１５，２４（９）：８９９５．
中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征
宋辉，南志标，田沛
（草地农业生态系统国家重点实验室，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：内生真菌与植物所形成的共生体普遍存在于冷季禾草中，共生体有利于提高宿主植物的生物和非生物抗性。
虽然目前研究者们已对禾草内生真菌做了大量的研究，但是尚未发现对分布于中国西北地区披碱草属植物无性世
代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌培养特征的研究。本研究从中国西北地区分离出１５株来自不同地理种群披碱草属植
物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌。通过分离培养，测定了这１５株无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌的菌落生
长速度，结果显示，这１５株无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落的平均生长速度为（０．４１～０．８５）ｍｍ／ｄ，且生长
速度与海拔具有相关性。分布在海拔低于３０００ｍ的无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌的菌落生长速度比生长于
海拔高于３０００ｍ菌落的生长速度快。观察菌落发现，分布在海拔高于３０００ｍ的菌落正面特征较为一致，而分布
在海拔低于３０００ｍ的菌落正面特征出现不同。另外，通过多基因联合建树发现，分布在海拔高于３０００ｍ的无性
世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌聚在一个分支，而分布在海拔低于３０００ｍ的无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌呈现
星状分布。由于目前尚未对中国西北地区披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌命名。因此，希望本研
究结果能为该菌的命名提供理论依据。
关键词：内生真菌；披碱草；菌落；多样性；系统发育
犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狅犳犪狊犲狓狌犪犾犲狀犱狅狆犺狔狋犲狊犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犈犾狔犿狌狊狊狆犲犮犻犲狊犻狀狀狅狉狋犺狑犲狊狋犆犺犻狀犪
ＳＯＮＧＨｕｉ，ＮＡＮＺｈｉＢｉａｏ，ＴＩＡＮＰｅｉ
犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犃犵狉狅犈犮狅狊狔狊狋犲犿狊，犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犪狊狋狅狉犪犾犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犔犪狀狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，
犔犪狀狕犺狅狌７３００２０，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｆｏｒａｇｅｇｒａｓｓｅｓ（Ｐｏａｃｅａｅ）ｏｆｔｅｎｈａｒｂｏｕｒｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｂｅｌｏｎｇｉｎｇｔｏｔｈｅ犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿ａｎｄ犈狆犻犮犺犾狅
（Ｃｌａｖｉｃｉｐｉｔａｃｅａｅ，Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａ）ｇｅｎｅｒａ．犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓ，ｔｈｅａｓｅｘｕａｌｓｔａｔｅｏｆ犈狆犻犮犺犾狅ｓｐｅｃｉｅｓ，ｈｅｌｐｓ
ｔｏｐｒｏｔｅｃｔｃｏｏｌｓｅａｓｏｎｇｒａｓｓｅｓａｇａｉｎｓｔｂｉｏｔｉｃａｎｄａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｒｏｕｇｈｔ，ｄｉｓｅａｓｅ，ｈｅｒｂｉｖｏｒｙａｎｄｐａｒａ
ｓｉｔｉｓｍａｎｄｅｎｈａｎｃｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄａｎｄｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｖｅａｎｄｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈｅｒｅｉｓｌｉｔｔｌｅｉｎｆｏｒｍａ
ｔｉｏｎｏｎｃｏｌｏｎｉａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆａｓｅｘｕａｌｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎｅｓｅ．Ｉｎｔｈｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｏｆ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅａｎｉｌｉｎｅｂｌｕｅｓｃｒｅｅｎｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄ；１５ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｔｒａｉｎｓｗｅｒｅｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｅｎｄｏｐｈｙｔｅｐｏｓｉｔｉｖｅｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ（ｏｎｐｏｔａ
ｔｏｄｅｘｔｒｏｓｅａｇａｒ）ｏｆｔｈｅｉｓｏｌａｔｅｄｓｔｒａｉｎｓｗａｓ０．４１－０．８５ｍｍ／ｄａｙａｎｄｗａｓｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｌｔｉｔｕｄｅ．Ｅｎｄｏｐｈｙｔｅ
ｓｔｒａｉｎｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｒｅｇｉｏｎｓｂｅｌｏｗａｎａｌｔｉｔｕｄｅｏｆ３０００ｍｇｒｅｗｆａｓｔｅｒｔｈａｎｓｔｒａｉｎｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｒｅｇｉｏｎｓａｂｏｖｅ
３０００ｍ．Ｔｈｅｃｏｌｏｎｉａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｔｒａｉｎｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｒｅｇｉｏｎｓａｂｏｖｅ３０００ｍｗａｓｓｉｍｉｌａｒｗｈｅｒｅａｓ
第２４卷 第９期
Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．９
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
２０１５年９月
Ｓｅｐ，２０１５
收稿日期：２０１４１００９；改回日期：２０１４１１１７
基金项目：国家“９７３”项目（２０１４ＣＢ１３８７０２）和中央高校基本科研业务费专项资金（ｌｚｕｊｂｋｙ２０１４７６，ｌｚｕｊｂｋｙ２０１４８１）资助。
作者简介：宋辉（１９８５），男，山东鱼台人，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｓｏｎｇｈ１２＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｚｈｉｂｉａｏ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
ｔｈｅｃｏｌｏｎｉａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｔｒａｉｎｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｌｏｗｅｒａｌｔｉｔｕｄｅｓｄｉｆｆｅｒｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｈｙｌｏｇｅ
ｎｅｔｉｃｔｒｅｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｃｏｌｅｃｔｅｄａｂｏｖｅ３０００ｍｗｅｒｅｃｌｕｓｔｅｒｅｄｗｈｅｒｅａｓｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｔｒａｉｎｓｆｒｏｍｌｏｗ
ｅｒａｌｔｉｔｕｄｅｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄａｓｔａｒｌｉｋｅｔｏｐｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｉｌｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆｅｎｄｏｐｈｙｔｅｆｒｏｍｎｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎｅｓｅ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｎｄｏｐｈｙｔｅ；犈犾狔犿狌狊；ｃｏｌｏｎｙ；ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ
植物和其所带真菌（或细菌）形成的共生体广泛地分布在自然界中。这种互生共利的共生体能提高宿主植物
对营养物质的吸收、提高对非生物胁迫的抗性以及通过产生生物碱避免昆虫的采食和病原菌的侵入［１１２］。在过
去３０多年中，研究者们已经做了大量的关于宿主植物和其所带内生真菌（ｅｎｄｏｐｈｙｔｅ）相互作用的研究。这里的
内生真菌主要指的是子囊菌门（Ａｓｃｏｍｙｃｏｔａ）麦角科（Ｃｌａｖｉｃｉｐｉｔａｃｅａｅ）的有性世代犈狆犻犮犺犾狅和其所对应无性世代
犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿。在这些研究中，研究者们发现了很多不同于其他植物和微生物所组成共生体的特征。犈狆犻犮犺犾狅
（犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿）内生真菌广泛地分布在一些重要的牧草中，由于他们的侵入一方面能提高宿主植物的生物学特
征；另一方面，一些侵入宿主植物的内生真菌产生的生物碱又会引起家畜中毒甚至死亡。因此，在全世界范围内
引起了对犈狆犻犮犺犾狅（犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿）内生真菌的广泛研究。最近，Ｌｅｕｃｈｔｍａｎｎ等［１３］根据大量的基因组测序结果
并结合形态学描述，将犈狆犻犮犺犾狅（犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿）进行了重命名。他们将所有内生真菌均命名为犈狆犻犮犺犾狅，原本
的犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿被认为暂时没有发现其有性阶段，也被冠以犈狆犻犮犺犾狅。由于这种命名并不能很好地揭示无性
世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌的起源和传播。因此，在本文中仍采用原有的分类方法。
披碱草属（犈犾狔犿狌狊）植物隶属于禾本科小麦族，据统计大约有１５０种披碱草属植物分布在北半球，主要分布
在北极地区至亚热带之间［１４１５］。关于披碱草属植物内生真菌的系统研究仅限于分离于北美洲披碱草属植物有性
世代犈狆犻犮犺犾狅内生真菌，研究者对该内生真菌进行了命名并分析了产生物碱的特征［１６］。相反，中国特有披碱草
属植物内生真菌的研究尚不系统，虽有研究者已经分离出中国特有披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生
真菌，但尚未对其命名，也未对其进行系统发育分析。Ｚｈａｎｇ和Ｎａｎ［１７１８］已报道了分离于中国地区披碱草（犈犾狔
犿狌狊犱犪犺狌狉犻犮狌狊）无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌，并从内生真菌产生物碱和对宿主植物的影响等方面进行了
研究。他们的研究表明，共生体所产的生物碱ｐｅｒａｍｉｎｅ的含量随季节变化，其中生长季末含量最高，另外，披碱
草内生真菌能提高宿主植物的耐旱性和发芽率［１９］。本文的主要目的是：１）测定已分离于中国西北地区披碱草
属植物内生真菌菌落的生长速度和观察菌落特征，为中国西北地区披碱草属植物内生真菌的命名提供理论依据。
２）通过测定已分离内生真菌微管蛋白基因（狋狌犫犅）和延长因子基因（狋犲犳犃）序列构建系统发育树，结合菌落生长速
度，从分子生物学角度探讨这些内生真菌的系统发育关系。
１ 材料与方法
１．１ 材料
在中国西北地区共采集２３４株披碱草属植物的种子和植株，采集省份包括宁夏、甘肃、青海。采集到的种子
已播种到兰州大学榆中校区试验田。使用苯胺蓝染色法［２０］检测这些披碱草属植物的带菌情况，带有内生真菌的
披碱草属植物主要分布在甘肃和青海。详细信息见表１。
１．２ 内生真菌的分离和培养
将经过表面消毒的披碱草属植物的茎秆或种子放置于马铃薯葡萄糖琼脂培养基（ＰＤＡ），２５℃黑暗环境下培
养。待茎秆或种子周围有菌丝长出后，使用经过无菌处理过的解剖针挑取少量菌丝于新鲜ＰＤＡ培养。将ＰＤＡ
培养基置于２５℃黑暗环境下培养４周［２１］。为揭示生长速度和培养时间的关系，本研究对内生真菌菌落的生长速
度采用十字法进行２次测量，第１次测量时间为内生真菌生长２周后（设置３个重复），第２次测量时间为内生真
菌生长４周后采用同样的方法进行测量。
０９ 草 业 学 报 第２４卷
１．３ 内生真菌ＤＮＡ的提取和扩增
使用ＯＭＥＧＡ公司的真菌ＤＮＡ试剂盒（Ｄ３１９５０１）提取无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌ＤＮＡ。本研究
以微管蛋白基因（狋狌犫犅）和延长因子基因（狋犲犳犃）序列为分子标记构建披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生
真菌的系统发育关系。其ＰＣＲ引物、反应程序以及反应体系参照 Ｍｏｏｎ等［３］的方法。扩增狋狌犫犅和狋犲犳犃 序列的
引物为：ｔｕｂ５：ＧＡＧＡＡＡＡＴＧＣＧＴＧＡＧＡＴＴＧＴ和ｔｕｂ３：ＧＴＴＴＣＧＴＣＣＧＡＧＴＴＣＴＣＧＡＣ以及ｔｅｆ５：ＧＧＧ
ＴＡＡＧＧＡＣＧＡＡＡＡＧＡＣＴＣＡ和ｔｅｆ３：ＣＧＧＣＡＧＣＧＡＴＡＡＴＣＡＧＧＡＴＡＧ。ＰＣＲ反应体系为：模板 ＤＮＡ，１
μＬ；引物各１μＬ；２×ｔａｑｍａｓｔｅｒｍｉｘ，１２．５μＬ；使用无菌双蒸水补至２５μＬ。反应程序为：９４℃预变性５ｍｉｎ，然
后运行３５个循环，分别是，９４℃，３０ｓ；４５℃，４５ｓ（狋犲犳犃：５５℃，４５ｓ）；７２℃，１ｍｉｎ。最后，７２℃延伸１０ｍｉｎ。ＰＣＲ产
物经纯化后连接至ｐＭＤ１８Ｔ载体（Ｔａｋａｒａ，大连），利用ＰＣＲ法筛选阳性克隆，每个样本的每个分子标记均挑选
３～５个阳性克隆委托兰州励合生物进行序列测定。
１．４ 数据分析
使用ＭＡＦＦＴ７．０软件［２２］对狋狌犫犅和狋犲犳犃 序列进行多序列比对，对其结果使用ＧｅｎｅＤｏｃ软件［２３］进行手工调
整。然后使用ＳｅｑｕｅｎｃｅＭａｔｒｉｘ软件［２４］将２个序列合并为１条序列，并对其进行不相合长度差异检测（ｉｎｃｏｎｇｒｕ
ｅｎｃｅｌｅｎｇｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｅｓｔ，ＩＬＤｔｅｓｔ）以检测２条序列是否适合联合建树。检测结果表明，合并后的序列完全适
用于多序列联合建树。系统进化树由ＰＡＵＰ４．０软件［２５］采用 ＭＬ方法构建。ＭＬ系统进化树的最佳模型为
Ｋ８０由 Ｍｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔ软件［２６］计算。构建的进化树均采用１０００次随机取样重复，即自举值（ｂｏｏｔｓｔｒａｐｖａｌｕｅ）设置
为１０００。
此外，使用ＳＰＳＳ１７．０软件［２７］对菌落生长速度进行分析。
２ 结果与讨论
２．１ 菌落生长速度测定
通过对１５株披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落生长速度的研究发现，无性世代犖犲狅狋狔
狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落的生长速度与宿主植物的生长区域具有特异相关性，而与宿主植物的种类没有特异性。
分布在海拔低于３０００ｍ不同宿主植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落的生长速度（０．４５～０．８５）ｍｍ／ｄ
显著大于海拔高于３０００ｍ 不同宿主植物无性世代 犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落的生长速度（０．４１～０．６５）
ｍｍ／ｄ（犘＜０．０５）。
统计不同种类内生真菌菌落生长速度发现，内生真菌在不同时期具有不同的生长速度［２８］。但是，本研究的
结果却与此不同。在培养无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌的４个星期过程中，菌落平均生长速度为（０．４１～
０．８５）ｍｍ／ｄ，前２周和后２周的菌落平均生长速度均为（０．４２～０．８３）ｍｍ／ｄ。这３组数据表明，本研究无性世
代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落在不同生长时期的速度基本没有变化。进一步分析发现，分布在海拔低于３０００
ｍ披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落前２周的平均生长速度为（０．４３～０．８３）ｍｍ／ｄ，而分布
在海拔高于３０００ｍ 披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落前２周的平均生长速度为（０．４２～
０．６３）ｍｍ／ｄ。分布在海拔低于３０００ｍ披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落后２周的平均生长
速度为（０．４３～０．８３）ｍｍ／ｄ，而分布在海拔高于３０００ｍ披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落后
２周的平均生长速度为（０．４２～０．６３）ｍｍ／ｄ。海拔低于３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落４周的
平均生长速度为（０．４５～０．８５）ｍｍ／ｄ，而海拔高于３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落４周的平均生
长速度为（０．４１～０．６５）ｍｍ／ｄ。这些结果表明：１）海拔低于３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落的
平均生长速度显著大于海拔高于３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落的平均生长速度（犘＜０．０５）。２）
分布在不同地理区域的内生真菌在不同生长时期的平均生长速度基本相同。
１９第９期 宋辉 等：中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征
有性世代和无性世代内生真菌的生长速度不同［２８］。分离于北美洲披碱草属植物有性世代犈狆犻犮犺犾狅犲犾狔犿犻
内生真菌菌落的生长速度为（２．０～２．９）ｍｍ／ｄ［１６］。另外，通过分析狋犲犳犃和狋狌犫犅 序列与其他已报道的内生真菌
的系统发育关系时发现，本研究所分离的中国西北地区披碱草属植物无性世代内生真菌与分离犘狅犪狆狉犪狋犲狀狊犻狊
ｓｓｐ．狆狉犪狋犲狀狊犻狊的有性世代犈狆犻犮犺犾狅犾犻狔犪狀犵犲狀狊犻狊之间存在亲缘关系，而与分离于北美洲披碱草属植物有性世代
的内生真菌并不存在亲缘关系，表明本研究分离的内生真菌与犈．犾犻狔犪狀犵犲狀狊犻狊存在共同祖先（未发表）。研究表
明犈．犾犻狔犪狀犵犲狀狊犻的生长速率为（１．７２～２．３７）ｍｍ／ｄ［２９］。因此，不管是与分离于北美洲披碱草属植物有性世代
犈．犲犾狔犿犻内生真菌相比，还是与分离于犘狅犪狆狉犪狋犲狀狊犻狊ｓｓｐ．狆狉犪狋犲狀狊犻狊的有性世代犈．犾犻狔犪狀犵犲狀狊犻狊内生真菌相比，
本研究所分离的无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌菌落的生长速度（０．４１～０．８５）ｍｍ／ｄ均比较慢。这与无性
世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌的生长速度小于有性世代犈狆犻犮犺犾狅内生真菌的生长速度的结论相一致［３０］。
通过观察披碱草属植物内生真菌菌落的形态特
图１ 中国西北地区披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿
内生真菌菌落形态特征
犉犻犵．１ 犆狅犾狅狀犻犪犾犿狅狉狆犺狅狋狔狆犲狅犳犪狊犲狓狌犪犾犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿
犲狀犱狅狆犺狔狋犲狊犳狉狅犿狀狅狉狋犺狑犲狊狋犆犺犻狀犲狊犲犈犾狔犿狌狊狊狆犲犮犻犲狊
Ａ：海拔低于３０００ｍ菌落形态特征；Ｂ：海拔高于３０００ｍ菌落形态特
征。Ａ：Ｃｏｌｏｎｉａｌｍｏｒｐｈｏｔｙｐｅｒｅｇｉｏｎｓｂｅｌｏｗ３０００ｍ；Ｂ：Ｃｏｌｏｎｉａｌｍｏｒ
ｐｈｏｔｙｐｅｒｅｇｉｏｎｓａｂｏｖｅ３０００ｍ．
征，还发现一些规律。所有菌落背面形态相似，均为深
褐色；但是，海拔低于３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻
狌犿内生真菌的正面菌落存在一个球形（ＮＩ＿２０１２０３、
ＮＩ＿２０１２０８）、半圆形（ＮＩ＿２０１２０１、ＮＩ＿２０１２０６和 ＮＩ＿
２０１２１０）或无突起（ＮＩ＿２０１２２１）（图１Ａ）；而海拔高于
３０００ｍ无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌的正面菌
落存在一个类似“蒙古包”突起（图１Ｂ）。另外，麦宾草
（犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿）所带无性世代 犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿
内生真菌在不同海拔表现出不一样的菌落形态，而分
布在海拔高于３０００ｍ的菌落却出现相同的菌落形态
特征（表１和图１）。这表明，披碱草属植物内生真菌
的菌落特征与海拔具有特异性，而与宿主植物的种类
无特异性。Ｋａｒｉｍｉ等［３１］通过使用 ＡＦＬＰ（ａｍｐｌｉｆｉｅｄ
ｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓ）分子标记研究伊朗
３种宿主植物（犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪，犉犲狊狋狌犮犪狆狉犪狋犲狀
狊犻狊和犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲）与无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内
生真菌的关系时发现，无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生
真菌与宿主植物的地理分布具有特异性而与物种之间
没有直接的特异性。另外，这一结论与Ｃａｒｄ等［３２］使
用ＳＳＲ（ｓｉｍｐｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｐｅａｔ）分子标记技术研究小
麦族（Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ）植物，特别是大麦属和披碱草属植物
的结果是一致的。但是，Ｓｉｍｐｓｏｎ等［３３］在新西兰发现
了一株带有无性世代 犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿犾狅犾犻犻内生真菌
的矮化的黑麦草（犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲），他们在分离这株
矮化黑麦草的内生真菌时发现，该内生真菌的菌落形
态与其他黑麦草犖．犾狅犾犻犻内生真菌的形态不一致。随
后，他们将该形态不同的内生真菌接种到用杀菌剂处
理后的黑麦草植物中，结果发现，原本正常生长的黑麦
草竟然出现了矮化现象。这表明不同基因型的内生真
菌可能会影响宿主植物的表型。
２９ 草 业 学 报 第２４卷
虽然本研究尚不能很好地解释披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌菌落形态不同的原因，但是
本研究根据目前的结果并参考Ｓｉｐｍｐｏｎ的研究结果大胆提出以下２个问题：１）披碱草属植物内生真菌的菌落形
态由于海拔差异而出现了不同，是不是内生真菌与不同地理区域披碱草属植物具有特异性？２）是不是这两种不
同菌落形态的内生真菌对宿主植物的影响不同？例如：哪种菌落形态下，宿主植物对生物或非生物的抗性更强？
表１ 中国西北地区披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌生长速度
犜犪犫犾犲１ 犌狉狅狑狋犺狉犪狋犲狅犳犪狊犲狓狌犪犾犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿犲狀犱狅狆犺狔狋犲狊犳狉狅犿狀狅狉狋犺狑犲狊狋犆犺犻狀犲狊犲犈犾狔犿狌狊狊狆犲犮犻犲狊
物种
Ｓｐｅｃｉｅｓ
采集号
Ａｃｃｅｓｉｏｎ
采集地
Ｌｏｃａｌｉｔｙ
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
（ｍ）
登录号
ＧｅｎＢａｎｋ
Ｎｏ．
（狋狌犫犅）
登录号
ＧｅｎＢａｎｋ
Ｎｏ．
（狋犲犳犃）
１～２周平均生
长速率Ａｖｅｒａｇｅ
ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｉｎ
ｔｈｅｔｗｏｓｅｃｏｎｄ
ｗｅｅｋｓ（ｍｍ／ｄ）
３～４周平均生
长速率Ａｖｅｒａｇｅ
ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｉｎｔｈｅ
ｔｈｉｒｄｔｏｆｏｕｒｔｈ
ｗｅｅｋｓ（ｍｍ／ｄ）
４周平均生长
速率 Ａｖｅｒａｇｅ
ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｉｎ
ｆｏｕｒｗｅｅｋｓ
（ｍｍ／ｄ）
肥披碱草犈犾狔犿狌狊犲狓犮犲犾狊狌狊 ＮＩ＿２０１２０１ 甘肃永登Ｙｏｎｇｄｅｎｇ，Ｇａｎｓｕ １８７８ ＫＪ５８５７３１ＫＪ５８５７１６ ０．７７ ０．７７ ０．７７
肥披碱草犈犾狔犿狌狊犲狓犮犲犾狊狌狊 ＮＩ＿２０１２０３ 甘肃古浪Ｇｕｌａｎｇ，Ｇａｎｓｕ ２０５４ ＫＪ５８５７３２ＫＪ５８５７１７ ０．７１ ０．７１ ０．６７
西藏披碱草犈犾狔犿狌狊狋犻犫犲狋犻犮狌狊ＮＩ＿２０１２０６ 甘肃天祝Ｔｉａｎｚｈｕ，Ｇａｎｓｕ ２６０１ ＫＪ５８５７３３ＫＪ５８５７１８ ０．８３ ０．８３ ０．８５
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２０７ 甘肃民乐 Ｍｉｎｌｅ，Ｇａｎｓｕ １７８４ 未克隆到
Ｎｏｃｏｌｏｎｙ
ＫＪ５８５７１９ ０．７０ ０．７０ ０．７０
披碱草犈犾狔犿狌狊犱犪犺狌狉犻犮狌狊 ＮＩ＿２０１２０８ 甘肃山丹Ｓｈａｎｄａｎ，Ｇａｎｓｕ １８２８ ＫＪ５８５７３４ＫＪ５８５７２０ ０．６９ ０．６９ ０．７０
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２０９ 甘肃山丹Ｓｈａｎｄａｎ，Ｇａｎｓｕ １６２３ ＫＪ５８５７３５ 未克隆到
Ｎｏｃｏｌｏｎｙ
０．７１ ０．７１ ０．７０
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２１０ 甘肃肃南Ｓｕｎａｎ，Ｇａｎｓｕ １８００ ＫＪ５８５７３６ＫＪ５８５７２１ ０．６２ ０．６２ ０．５９
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２２１ 青海尖扎Ｊｉａｎｚｈａ，Ｑｉｎｇｈａｉ ２４００ ＫＪ５８５７４１ＫＪ５８５７２６ ０．４９ ０．４９ ０．４５
圆柱披碱草犈犾狔犿狌狊
犱犪犺狌狉犻犮狌狊ｖａｒ．犮狔犾犻狀犱狉犻犮狌狊
ＮＩ＿２０１３０８ 宁夏海原Ｈａｉｙｕａｎ，Ｎｉｎｇｘｉａ １７４３ ＫＪ５８５７４５ＫＪ５８５７３０ ０．４３ ０．４３ ０．５７
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２１３ 青海贵南Ｇｕｉｎａｎ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３１３４ ＫＪ５８５７３７ＫＪ５８５７２２ ０．４５ ０．４５ ０．４３
西藏披碱草犈犾狔犿狌狊犲狓犮犲犾狊狌狊ＮＩ＿２０１２１４ 青海贵南Ｇｕｉｎａｎ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３３５２ ＫＪ５８５７３８ＫＪ５８５７２３ ０．５１ ０．５１ ０．５４
麦宾草犈犾狔犿狌狊狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 ＮＩ＿２０１２１６ 青海同德Ｔｏｎｇｄｅ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３１５９ ＫＪ５８５７３９ＫＪ５８５７２４ ０．５５ ０．５５ ０．５８
肥披碱草犈犾狔犿狌狊犲狓犮犲犾狊狌狊 ＮＩ＿２０１２１８ 青海兴海Ｘｉｎｇｈａｉ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３２１５ ＫＪ５８５７４０ＫＪ５８５７２５ ０．６３ ０．６３ ０．６５
圆柱披碱草犈犾狔犿狌狊
犱犪犺狌狉犻犮狌狊ｖａｒ．犮狔犾犻狀犱狉犻犮狌狊
ＮＩ＿２０１２２２ 青海泽库Ｚｅｋｕ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３３７１ ＫＪ５８５７４２ＫＪ５８５７２７ ０．４２ ０．４２ ０．４１
垂穗披碱草犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊 ＮＩ＿２０１３０２ 甘肃玛曲 Ｍａｑｕ，Ｇａｎｓｕ ３５００ ＫＪ５８５７４３ＫＪ５８５７２８ ０．４４ ０．４４ ０．６０
２．２ 系统发育关系分析
与菌落培养特征相似，ＭＬ系统进化树同样反映出无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿 内生真菌的聚类与海拔的相关
性。由于ＮＩ＿２０１２０７未克隆到狋狌犫犅 序列、ＮＩ＿２０１２０９未克隆到狋犲犳犃 序列。因此在系统进化分析中缺少 ＮＩ＿
２０１２０７和ＮＩ＿２０１２０９。系统进化树中有一个主要分支（图２），该分支包含所有海拔高于３０００ｍ的披碱草属植物
无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌（自展率：８５）。相反，海拔低于３０００ｍ的披碱草属植物内生真菌并不聚集在
一起，而呈星状分布。虽然有研究表明，同一物种不成聚类分布的现象可能是由于基因重复（ｇｅｎｅｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎ）造
成的［１６，２９３４］，但是披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌狋狌犫犅、狋犲犳犃和犪犮狋犅 序列均未发现基因重复事
件（未发表）。这可能是由于海拔低于３０００ｍ的披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌与其宿主植物
长期相互作用的结果。
另外，环境因素也可能发挥着重要的作用。Ｉａｎｎｏｎｅ等［３５］研究阿根廷犘狅犪犫狅狀犪狉犻犲狀狊犻狊宿主植物的内生真菌
发现，分布在干旱地区的犘．犫狅狀犪狉犻犲狀狊犻狊宿主植物带有内生真菌，而分布在潮湿草原中的犘．犫狅狀犪狉犻犲狀狊犻狊宿主植
３９第９期 宋辉 等：中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征
图２ 中国西北地区披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌系统发育关系
犉犻犵．２ 犘犺狔犾狅犵犲狀犲狋犻犮狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狊狅犳犪狊犲狓狌犪犾犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿犲狀犱狅狆犺狔狋犲狊犳狉狅犿狀狅狉狋犺狑犲狊狋犆犺犻狀犲狊犲犈犾狔犿狌狊狊狆犲犮犻犲狊
物则不带有内生真菌。本研究的披碱草属植物分布在中国西北较为干旱的地区。海拔高于３０００ｍ的地方，昼
夜温差更大并且紫外线更为强烈。或许昼夜温差和紫外线的强度是造成海拔高于３０００ｍ的披碱草属植物无性
世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿内生真菌聚集在一起的原因。相反，海拔低于３０００ｍ的地方环境因素更为多变，如降雨量
的不同，阴面和阳面的区别等。这些外界因素可能是使海拔低于３０００ｍ披碱草属植物无性世代犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿
内生真菌的菌落形态特征和在系统进化树上不成聚类的原因。不过，具体的机制有待进一步的研究。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
［１］ ＬａｔｃｈＧＣＭ．ＡｎＯｖｅｒｖｉｅｗｏｎ犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿ｇｒａｓｓＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ［Ｍ］．ＳｐｒｉｎｇｅｒＵＳ，１９９７：１１１．
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ｊｕｍｐｓａｎｄｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｓ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｃｏｌｏｇｙ，２０１２，２１（１１）：２７１３２７２６．
４９ 草 业 学 报 第２４卷
［１２］ ＰｏｒｒａｓＡｌｆａｒｏＡ，ＢａｙｍａｎＰ．Ｈｉｄｄｅｎｆｕｎｇｉ，ｅｍｅｒｇｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ：ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓａｎｄｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅｓ．ＡｎｎｕａｌＲｅｖｉｅｗｏｆＰｈｙｔｏｐａ
ｔｈｏｌｏｇｙ，２０１１，４９：２９１３１５．
［１３］ ＬｅｕｃｈｔｍａｎｎＡ，ＢａｃｏｎＣＷ，ＳｃｈａｒｄｌＣＬ，犲狋犪犾．Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒａｌｒｅａｌｉｇｎｍｅｎｔｏｆ犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿ｓｐｅｃｉｅｓｗｉｔｈｇｅｎｕｓ犈狆犻犮犺犾狅．
Ｍｙｃｏｌｏｇｉａ，２０１４，１０６（２）：２０２２１５．
［１４］ ＤｅｗｅｙＤＲ．ＴｈｅＧｅｎｏｍｉｃＳｙｓｔｅｍｏｆＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｓａＧｕｉｄｅｔｏＩｎｔｅｒｇｅｎｅｒｉｃＨｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅＰｅｒｅｎｎｉａｌＴｒｉｔｉｃｅａｅ［Ｍ］．
ＳｐｒｉｎｇｅｒＵＳ，１９８４：２０９２８０．
［１５］ Ｌｖｅ?．ＣｏｎｓｐｅｃｔｕｓｏｆｔｈｅＴｒｉｔｉｃｅａｅ．ＦｅｄｄｅｓＲｅｐｅｒｔ，１９８４，９５：４２５５２１．
［１６］ ＣｈａｒｌｔｏｎＮＤ，ＣｒａｖｅｎＫＤ，ＭｉｔｔａｌＳ，犲狋犪犾．犈狆犻犮犺犾狅ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ，ａｎｅｗｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｅｐｉｃｈｌｏｉｄｈｙｂｒｉｄｓｙｍｂｉｏｔｉｃｗｉｔｈＣａｎａｄａ
ｗｉｌｄｒｙｅ（犈犾狔犿狌狊犮犪狀犪犱犲狀狊犻狊）．Ｍｙｃｏｌｏｇｉａ，２０１２，１０４（５）：１１８７１１９９．
［１７］ ＺｈａｎｇＹ，ＮａｎＺ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｐｉｃｈｌｏｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｏｆ犈犾狔犿狌狊犱犪犺狌狉犻犮狌狊ａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｐｅｒａｍｉｎｅ
ｌｅｖｅｌｓ．Ｓｙｍｂｉｏｓｉｓ，２００７，４３（１）：１３１９．
［１８］ ＺｈａｎｇＹＰ，ＮａｎＺＢ．ＧｒｏｗｔｈａｎｄａｎｔｉＯｘｉｄａｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍｓｃｈａｎｇｅｓｉｎ犈犾狔犿狌狊犱犪犺狌狉犻犮狌狊ｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙ犖犲狅狋狔狆犺狅犱犻狌犿ｅｎｄｏ
ｐｈｙｔｅｕｎｄｅｒｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｗａｔｅｒａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙａｎｄＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，２００７，１９３（６）：３７７３８６．
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