全 文 ：第 3 卷 第 1 期
1 9 9 0 年 2 月
林业 科学研 究
FO R E S T R ES E A R C H
V o l
。
3
Fe b
. ,
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。
1
1 9 9 0
泡桐组培苗V A菌根的研究釜
郭秀珍 赵志鹏 毕国昌
(中国林业科学研究 院林业研究所 ) (中国科学院研究生院)
摘要 本文报道 了用地表球囊霉对郑川泡桐和 白花泡桐的组培苗进 行 人 工 接
种 , 培育菌根化 苗木的试验 。 观察 了菌根的 发育和分布 , 并 用 X 射 线能谱仪对这种
V A 菌根的不同超微结构和不 同部位进行 了微 区分析 。 经测定 , 地 表球囊霉对泡桐组
培苗有显著的生长促进效益 , 形成的 V A 菌根对 P 、 S 、 M g 和 Ca 等元素的吸收都
比对照苗要高得多。 在菌根内部这些营养元素的分布也不均 匀。 P 、 S 的含量 在 丛
枝中最 多, 在胞内泡囊中较少 , 而在无菌丝 感染的根毛细胞中最少 。
关键词 泡桐, 组培苗 ; 地表球囊霉 ; V A 菌根 ; 射 线能谱微区分析
泡桐系材质优良的速生树种 , 我国每年的种植面积不断增加 。 但长期来 , 多采用埋根繁
殖 , 需要大量种根 , 不仅工作和运输量繁重 , 而且易导致病害发生 。 近年来 , 繁殖优良抱桐
组培苗已有报道I’] 。 组培苗有许多优点 , 但泡桐是形成 V A 菌根的树种 , 由于组培苗是在人
工合成培养基上无菌条件下繁殖的 , 缺乏 V A 菌根真菌的感染 。 没有菌根的桐苗生长较差 ,
抵抗力较弱 , 田间缓苗期也较长 。 因此 , 应用高效益的菌种 , 尽早对泡桐组培苗进行人工接
种 , 是培育菌根化壮苗的重要措施之一。 作者在 1 9 8 6至 19 8 8年用地表球囊霉对泡桐组培苗进
行了接种试验 , 观察了 V A 菌根的形成过程和超微结构的形态特征 , 测定了该菌根真菌对抱
桐组培苗的生长效应和对主要营养元素的吸收利用效果 , 为培育泡桐组培苗的菌根化提供了
科学依据 。
一 、 材料和方法
1
. 试材 采用鄂川泡桐(P a : 10 脚n ia a l西t’p hlo ea 2 . H . Z h u . s p . n o v . )及白花泡桐 (P .
了。对 u , e f (Se m . )H e m s l. )嫩梢茎段 , 用清水冲洗千净 , 在0 . 1 %升汞溶液中消毒7一 5 mi n ,
再用灭菌水冲洗 3 一 4 遍 , 最后剪成单芽茎段 , 接种于培养基中。
2
. 培养基与培养条件 茎段培养基 : M S + 6B A I一 5 m g / L + N A A 0 . 1~ 。. s m 岁L ,
蔗糖30 9 / Lo
生根培养基 : M S 或 1 / 2 M S + N A A 0 . 1~ 0 . 2 m g / L , 蔗糖20 9 / Lo
培养条件 : 培养温度25 一30 ℃ , 连续光照培养; 光强约 1 5 0 ~ 2 0 0 0 1凡
本文于 1 9 8 9年 2 月1 2 日收到。
* 本课题系 “七五 ”国家重点攻关科技项 目‘菌根在林业上应用 ”的一部分。
本试验中部 分饱桐组培苗由李江 山同志提供 , X 射线能谱的微区分析有任介南同志参加 ; 张海平 同志协助工作 , 一
并致谢。
林 业 科 学 研 究 3 卷
3
. 供试菌种 地表球 囊 霉 (G lo 二 u : 。p ig a eu m D a n ie ls e t T r a p p e ) 系 加 拿 大 的 V .
Fur lan 和 A . For t in 教授所赠 , 繁殖在灭菌砂土上生长的三叶草根部 , 作为接种体。
4
. 接种方 法 片}sc m x 15 c m 的塑料容器 , 盛装 由高压灭菌的草炭 十蛙石 + 砂 + 黄土 , 按
2 : 1 : 1 : 1 (V / V ) 比例配制的混合墓质 。当墓质装到容器 2 / 3 高处时 , 加入 20 9 具 有 地表
球囊霉感染的三叶草新鲜根段及其根际的砂土 , 再覆上 2 一 3 c m 厚的混合 基质。 将具有 3
~ 5 条侧根和 3 一 4 个叶片的组培苗由三角瓶内取出 , 洗净根上的琼脂 , 移栽到容器 内, 用
基质覆盖好根部后 , 用 1 / 2 稀释浓度的 st oc k 营养液浇透 , 放置在电热土温床 上 , 保 持土
温 2 ~ 2 5 ℃ , 相对湿度90 %左右的半遮荫条件下生长 。两周后用完全浓度的营养液每隔一周
浇灌一次 。
设白花泡桐 、 鄂川泡桐接种 V A 菌根真菌 , 各以不接种作对照 , 共四个处理 。 各处理移栽
10 0株 。 接种后 , 协隔 10 天采取三株根样混合 , 用 Phi li Ps 等的Lz l方法染色处理 , 在光学显
微镜下观察统计 V A 蔺根感染率和感染强度。 在幼苗生长期间定株 , 定期测量 苗 高、 根 径
和叶面积 。
采一年生的供试桐苗鲜根段 , 经液态氮冷冻 、 真空干燥 、 喷炭等处理 , 制 成 试 样 , 在
SE M 50 5扫描 电镜下用 E D A X 9 1 0 0型能谱探测仪进行 X 射线微区分析。 观察电压 为 15 k V ,
计数率约50 0 C PS , 时间为 1 0 5 。 每个菌根超微结构的测量至少有三个以上重复。 所有侧定
的数据均进行方差分析和 q 检验 。
二 、 结果和讨论
(一 ) 菌根感染
接种后20 天 , 在桐苗根表观察到有直径 2 一 3 协m 无分隔的菌丝入侵 , 在皮层组织的细
胞内也开始形成丛枝结构 。 在此期间内 , 感染率仅为20 一30 % , 很少产生泡 囊 , 在 接 种40
天的根样中 , 丛枝已较密集 , 有少量胞间泡囊 , 在皮层组织的细胞间还明显地观察到有 3 ~
5 卜m 粗的纵向伸延的菌丝 。 菌根感染率达5 ~ 62 % 。接种后三个月 , 感染率 已高达80 % 以
上 , 大部分为直径约 1 m m 的细菌根 , 呈浅褐色 , 前半段有密集的丛枝 , 而泡囊则多密集在
根的后半段 , 其上也能发现有新感染的丛枝群 。 胞间泡囊呈圆形或椭团形 , 多半着生在细菌
丝的顶端 , 也有串生在菌丝中间 , 平均直径为 15 ~ 20 卜m , 最大可达50 p m 。 在泡囊 中 可 清
晰地观察到一至数个明亮的油点。 胞内泡囊数量较少 , 其大小和形状往往随细胞而定 , 通常
呈长椭圆形 , 桩至近矩形 , 几乎充满整个细胞腔 。 在皮层组织细胞间纵向伸延 的祖菌丝上有
许多细的菌丝分枝 , 穿透细胞壁 , 在细胞腔内连续分叉 , 形成丛枝 。 发育良好的丛枝往往能
占细胞腔 1 / 2 一 2 / 3 的体积。 有时在一个细胞腔 内能发现有 2 个丛枝 , 显然系由两根菌丝
侵入各自发育而成 。
(二 ) 菌根的垂直分布
从接种的泡桐幼苗根部进行系统观察 丧明(表 1 ) , V A 菌根多分布在中上层 10 c m 的 土
壤内 , 其菌根 的感染率和感染强 度也均随土层加深而减少。
(三) 幼苗生长效应
在接种菌根真菌后20 天 内 , 各种处理 的泡桐幼苗生 比清况没有显著差别。 30 天后 , 接种
1 期 郭秀珍等 : 泡桐组培苗 V A 菌根的研究
表 1 泡桐幼苗 V A 菌根在不同土层内的垂直分布
土 层 深 度 菌 根 感 染 率 } 菌 根 感 染 强 度
(e m )
观察 根段
(个 )
感染根段
(个 )
观察总视野
(个 )
有感染的视 野
(个 )
感染强度
(% )
率染%感
1 ~ 5
6 ~ 1 0
1 1以下
9 1
6 0
1 7
8 1
.
2
6 1
.
9
1 9
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1
9 7 0
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,”门了Od气山O”Ž石口.占
幼苗与对照 间出现显著差异 , 其苗高、 根径和叶面积比对照分别大18 . 9 %一25 . 9 % 、 12 . 8 % ~
17
.
3 %和45 . 8 %一 64 . 7 % , 差异显著性均达到p 二 0 . 05 水平 (表 2 ) 。 而且在三个月后仍然保
持着明显的生长优势 , 其生长情况与菌根的感染过程完全相吻合。 随 着 幼 苗菌 根 感 染 率
的不断增高 , 幼苗的生长优势也就越来越显著。 但不同饱桐种之间并 没 有 显 著 的 差 异 性
( P> 0
.
0 5 )
。
表 2 泡桐组培苗接种 V A菌根真菌后不同时期的生长情况
苗 高 根 径
( e m ) ( m m )
叶 面 积
( c m Z / 株)
菌 根 感 染 率
( % )
接种后 2 0天 白花抱桐那川抱桐
魂. l o a ¹ 2 . 1 0 a
2
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对 照 自花抱桐那川抱桐
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1
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34 a
刁6 a
。一一l一接种后30 天 白花饱桐那川抱桐 7 . 43 a7 31 a对 照 白花饱桐邵川饱桐 5 . 9 0 b6 . 15 b 2 . 2 6b e2 。 14 C 5 9 b5 1 b⋯一
接种后 40天 白花抱桐那川抱桐
24
.
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.
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对 照 白花饱桐那川抱桐
22
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.
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5
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。
7 0 b
5 6 3 e
6 18 b
¹ 同一栏内不 具有共同字母的数据 , 表示经 q 检脸差异性显著 (P = 0 . 0 5 ) 。
( 四 ) x 射线傲区分析
能谱探测仪进行X 射线微区分析表明 , 接种 V A 菌根真菌的一年生泡桐组培苗 , 根中含
有 P、 S 、 M g 、 Ca 的能量强度都比对照根要高 ( 图 1 ) , 含K 量则低 , F e 和 Na 差别不大。
但在 V A 菌根的不同微结构中 , 以及同一微结构的不同部位 , 或不同的发育阶段 , P 、
S 和 K 的含量也不相同 。 从表 3可见 , 大部分 P、 S 和 M g 等元素集中在丛枝 中。 在胞内泡
囊中 , P 、 S 的含量较少 , 但仍比无菌根根毛细胞要多。
在同一丛枝中 , 主千和基部的含P 、 S 量比顶部纤细的分枝中要多 ; 泡囊中部的含量比
四周部分多 ; 粗菌丝中的比细菌丝中多 , 发育旺盛的丛枝和泡囊中比消解的和凋萎的多。
综上所述 , 接种 V A 菌根真菌的泡桐组培苗 , 比未接种的生长好得多。 因此 , 尽早地入
工接种 V A 菌根真菌是繁殖优质组培苗的有效措施之一。
12 林 业 科 学 研 究 3 卷
.UUnl八‘一七目七月,舀」
ƒSd口„侧以喇理
元炭
日 1 一年生泡桐组培苗V 八菌根和非菌根中各主要元素的能 潜比较
裹 3 一年生泡桐组培苗 v A 菌根的不同超徽结构中主要曹养元索的能且强度比较
( 单位 . C PS )
"
一元 素
N a
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C 位
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丛 枝 胞 卜口泡 囊 胞 内 泡 级 外 生 菌 丝 内 生 菌 丝 对照苗很毛
1
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.
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.
56 5一—- ——一 -一- ‘. ~ - - - ~ . ~ - ~ - 曰- .¹ 同一搜栏内不 J1- 有共问字母的数据哀示经 q 检验差异性显 著 (尸 = 。. 0 5) 。地表球囊霉是泡桐 良好的共生 V A 菌根真菌之一 。 从微区分析中已明显看出 , V A 菌根真菌菌丝能从土壤中吸取更多的 P 、 S 、 M g 等营养元素 , 贮存在菌丝体内供寄主植物吸收利用。 据报道〔3“ ; , 菌根真菌吸收的磷素是转变 为颗粒状聚磷酸盐的形式贮存在菌丝体内。但本试验所使用的 X 射线能谱仪 , 目前尚不能测出能量强度很弱的一些微量 元 素 , 如 C u 、Z n 、 M 。、 B 等 。 也不能测定原子序 1l( N a) 以前的一些元素 , 特别是N 的含量 。 但 已有文献报道 , 地表球囊霉对 N 、 C u 和 Z n 等元素的吸收利用也是很强的l‘, 。‘ . ]o
V A 菌根真菌的保存和扩大繁殖方法很多。 通常可采用人工培殖 方法 , 在三叶草 、 苏丹
1 期 郭秀珍等 : 抱桐组培苗 V A 菌根的研究 13
草、 花生、 番茄 、 青椒、 洋葱等根系发达的植物上生长 , 作为菌种载体 , 栽植在灭菌的基质
砂土上 , 就可以很迅速地扩大繁殖这些接种体 , 所需费用不多 , 而接种菌根后的经济效益较
大。 此外 , 也可采用含 V A 菌根真菌比较丰富的相应植物根系及其根际土壤进行自然接种。
参 考 文 献
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B r
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M夕c o l
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S o c
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A ST U D Y O N V A MYCOR R H !ZAE FOR ME D ON T HE
T !SSU E
一
CU LTU R E D PLAN T LE T S O F PAU LOW N居A
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(T he 尸 e : e a r e人 1 0 5 *‘to fo o f F o r e s fr g C AF )
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(G r o d o a re S e人0 0 1 o f 刁 c a d e , 10 S io fc a )
A b str树 T issu 已e u ltu red P lan tle t s o f 2 Pa u lo w n ia sP ee ies (P a u lo 留月fa lo r tu ”亡i
(段em 。 ) H em s l. a n d P . a lbiP hloe a 2 . H . Z h u . sP . n o v . ) w e r e in o e u la te d w ith
G之伽 u s ‘p is ae “m Da n ie ls & T rap P e in c o n ta in ers e o n ta in i眼 m ix e d s u b s tr a te o f
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.
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5 19苗fica n t d iffe re n c e i立 sho o t h e ig h t , 。lla r d ia m e te r a nd fo lia罗 a rea , bu t
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林 业 科 学 研 究 3 卷
d is tr ib olt io ll o f V A m y c o r rh iz a e o n t h e ro o t sys te m o f Pa u lo w n ia se e d lin g s
sh o w ed tl
la t m o s t o f V A m ye o r r hiz a e w e r e e o n e e n tra ted in th e t o P 10 em 5 0 11
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.
T h e m o rPh o lo g y a n d fin e s tr u e tu r e s o f th ese m y e o r rh iz a e w e r e a lso
s tu d ie d b y lig h t a n d s e a n n in g e le e t ro n m ie ro sc o P￡5
.
T he d is tr ib u tio n o f se v e r a l
n u tr ie n t e le m e n ts in th ese m y e o r r h iz a e w a s de t￡c te d w ith X
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S
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M g a n d C a th a n th e u n in oc u la te d p la 众t le ts d id
.
K e y w o r d s Pa u lo w n ia ; t is u e
一e u ltu r ed Pla n t le ts ; G lo m 赵5 e Pfg a 。“执 : V A
m y c o r rhiz a e : X
一
ra y m ie ro a na lysis
佗心佗心佗毛令心令心今告令各令各
“云南余甘子种质资源调查 ”通过鉴定
由云南省经委列项 , 中国林业科学研究院资源 昆虫研究所承担的“云南省余甘子种质资源
调查” , 在省经委和省林业厅的共同主持下 , 于 19 8 9年 8 月通过鉴定。 同行专家评定 该 项成
果属国内先进水平。
“云南省余甘子种质资源调查”主要内容有 : ¹ 对余甘子主要分布区楚雄和临沧地区等42
个县进行了调查研究 , 实测集中联片面积19 . 6万亩 , 估 测分布面积9 5 . 3万亩 , 果实产量约5 50 。
~ 6 40 t ; º 按余甘子形态和经济性状的不同划分了 6 个类群30 个品类 , 这在国内还属首次 ,
» 揭示了余甘子集中分布地带的土壤、 气候 、 植被等生态条件和自然分布规律 , 进而建立了
云南省第一个 良种采穗圃 , 为保护 、 选优改良和合理开发利用余甘子资源提供了科学依据 。
(中国林业科学研究院资派昆虫研究所 张 玲 )
今令今喻今今今令今令今令今令今令今令今今今今今令白令今令今今今今今令今今今今心令白令今命今今烤今今今今令心今心今 今令心令杏今心今今令心心心今弓令今哈今令今令今今
《林木菌根及应用技术》征订启事
《林木菌根 及应用技术》一书由中国林业科学研究院研究员郭秀珍等编写 , 系统地介绍了
菌根的基本概念、 生物学特性、 研究方法及应用技术。 同时汇集了几十年来国内外在菌根研
究和应用方面的重要成果。 本书实用价值较大 , 可供农林院校及综合性大学生物系师生 、 有
关科研机构 和生产部门的科技人员参考。
本书于19 8 9年12 月初由中国林业出版社出版 , 约20 余万字 , 每册4 . 35 元 , 欢迎单位及个人
订阅。 欲订者请速将书款汇到 : 北京颐和园后 中国林科院林研所病理室赵志鹏 , 邮政编码 :
10 0 91
。 银行汇款 : 北京海淀农行 , 帐号 . 5 0 1一37 一30 中林公司收 ; 并注 明是购此书。 汇款
时请附加包装邮寄费. 0 . 5元/册 。