全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
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/012!"!+02#
3456!$ % & &
贺兰山地区青海云杉外生菌根的形态
类型及分子鉴定!
樊永军&7闫7伟$7王黎元&
"&2包头师范学院生物科学与技术学院7包头 %&!%8%# $2内蒙古农业大学林学院7呼和浩特 %&%%&C$
摘7要!7从形态学(解剖学角度并利用对外生菌根真菌 M^+-的 ),’ 区段的 _(]扩增产物分析!对内蒙古段贺兰
山地区青海云杉外生菌根形态多样性进行初步研究!并对其外生菌根真菌物种多样性进行分子鉴定% 结果表明&
&$与青海云杉共生的外生菌根有 && 种不同的类型# $$经对 && 种不同类型的菌根真菌 M^+-的 ),’ 区段碱基序列
测定并运用 WD5R95‘ 的序列局部相似性查询系统"R.-’,$软件比对!共鉴定到种水平 " 株!属水平 $ 株!科水平 $
株!其中子囊菌为 $ 株!其余都为担子菌# 8$在形态(解剖学分类的基础上对外生菌根根尖进行分子鉴定!二者鉴定
结果一致%
关键词&7青海云杉# 外生菌根# 形态解剖学特征# 分子鉴定
中图分类号! ’"&C2C&777文献标识码!-777文章编号!&%%& B"!CC#$%&&$%# B%&%C B%#
收稿日期& $%%? B&& B&C# 修回日期& $%&% B%> B&?%
基金项目&内蒙古自然科学基金项目"$%%C%!%!=’%>%"$ # 国家自然科学基金项目"8%##%&>%$ # 教育部高等学校科技创新工程重大项目培
育资金项目""%"%&!$ # 内蒙古自然科学基金重大项目"$%%#%"%&%>%&$ %
!闫伟为通讯作者%
3"&$4"."-’8%.C<$,%)53".,89.%&M5,)0’*’8%0’")"*280"#<8"&&4’\%,
")!/),( )+(&&/:%$/( ’)[,.%)3"9)0%’)
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MDHF;MD;ODN<0R9;F:F0AQN0<@D;D;ODNFD;K9;D: 05 A0MO@010HFN9195: 959<0AFNU9Q;6
;,< ="&5(&7)%-#& -*&77%4+.%&# DN<0AQN0MM@FI9D# A0MO@010HFN9195: 959<0AFN91N@9M9N77在国内!从一个树种的角度!系统地研究与之共
生的菌根类型的工作开展得很少% 赵忠等 "&??8$
将杨树")+E=.=7$的菌根分为 &! 个不同类型!从中
鉴定出 > 种菌根真菌% 唐明等 "&??!9# &??!K$(陈
辉等"&??"$通过对杨树的 " 种外生菌根的形态特
征研究!认为依据菌根的形状(颜色(菌索等特征鉴
定外生菌根有一定的可行性!并总结国内外杨树菌
根的研究成果!认为杨树菌根为内外生混合菌根!有
8% 种外生菌根和 > 种内生菌根% 对杉类树种的菌
根研究国内仅见张艳辉等 "&???$对武夷山自然保
护区南方铁杉"C7=(& 3-"#S%&’(#’7%7$林外生菌根的
分类研究!初步鉴定出外生菌根 !> 种% 此外!饶本
强等"$%%%$运用同样手段鉴定菌根!对武夷山自然
保护区马尾松")%’=79&77+’%&’&$外生菌根也进行
了研究!并初步鉴定出外生菌根 !8 种% 对青海云杉
")%-#& -*&77%4+.%&$外生菌根真菌多样性的记载仅局
限于子实体的调查!尚衍重等 " &??C $(张弓等
"$%%%$和宋刚等 "$%%&$曾列出与云杉属共生的外
7第 # 期 樊永军等& 贺兰山地区青海云杉外生菌根的形态类型及分子鉴定
生真菌名录!但该名录仅限于对该地区大型真菌的
调查以及对资料中提及能形成外生菌根的真菌的总
结!对这些真菌与云杉属共生的状态并未做更深入
的研究!而且有一些外生菌根真菌子实体存在于地
下或有一些并不产生子实体结构!同时对于青海云
杉到目前为止没有系统(全面的调查研究% 本文从
形态学(解剖学的角度对与青海云杉共生的外生菌
根真菌做了初步的类型划分!并利用分子生物学手
段对其进行物种鉴定研究%
&7材料与方法
@?@A材料
试验材料为取自贺兰山地区试验样地的青海云
杉外生菌根%
@?>A方法
&2$2&7 菌根的采集 7 样品的采集按照 -HDMDM
"&??&$方法进行!在青海云杉纯林群落中根据不同
海拔随机选取 8 j> 个样地!在所有的样地内用小铁
锹沿着各自树种根部挖至根的末级!取 $% NAg
$% NAg$% NA带有细根的土块装入塑料袋中并编
号!每一样地取 8 j> 袋!每个生长季每个树种至少
取 $ 次样"$%%#!$%%" 和 $%%C$!每次每个样至少采
集 8 个样品!共采样 C& 袋# 采回的样品置于 ! c冰
箱中保鲜待测!保藏时间不超过 & 周%
&2$2$7清洗#处理7从冰箱中取出一袋样品!置于
筛子中用自来水小心地清洗菌根表面的沙土!洗净
后剪成长约 &NA的根段!然后将小根段置于体视显
微镜下用镊子(细小的毛刷及解剖针进一步清洗%
&2$287宏观形态观察7在体视显微镜下!观察记录
菌根的形状(颜色(分叉情况(菌索及外延菌丝的有
无(菌套表面质地(是否透明(有无囊状体等等!利用
电脑显微照像系统进行拍照并记录其形态特征# 同
时选取新鲜(幼嫩(纯净的同一分支系统菌根 $ j8
个!置于 (,-R缓冲液的 *OOD5:0ML中!室温保存!作
为 +^-提取的样品%
&2$2!7显微结构观察7新鲜菌根的菌套制片& 将
上述分类的新鲜菌根先在解剖镜下用解剖针和镊子
把菌套剥下!取一干净载玻片!在中央滴一小滴水!
将剥下的菌套碎片置于玻片水滴上!再在水滴上滴
& j$ 滴甘油!用解剖针和镊子轻轻拨动使有些菌套
外层朝上!有些菌套外层朝下!盖上盖玻片制成临时
切片% 在 \.n=_k’XRl$ 显微镜下观察菌套内外表
面菌丝的排列方式(外延菌丝的形状(直径!菌索的
类型以及菌丝是否有隔有核(分叉(锁状联合等项
目!最后记录并拍照%
永久封片制作&将新鲜菌根的短根组织 "$ j
8 AA长的根段$!固定于 S--中!采用常规石蜡切
片法!番红固绿双重染色!中性树胶封片%
&2$2>7分类7利用显微摄影系统在 &% g!% 倍下观
察拍照并记录结果!利用外生菌根的宏观形态特征
和显微结构特征!即采用菌根的颜色(分叉形状(菌
套表面质地(外延菌丝(菌索(囊状体(锁状联合(菌
套排列图式等为鉴定依据!参照 -HDMDM等"&??#$!
-HDMDM"&??")$%%#$体视显微镜菌根图谱和 l94H
等"&??$$菌根图谱进行比较(分类鉴定%
@?BA分子鉴定
&282&7总 +^-的提取7供试外生菌根根尖材料为
保存于 (,-R中室温保存的 && 个不同的菌根类型
样品% 用于 +^-提取的根尖取自同一菌根分支系
统!采用 39‘4N;等"$%%>$(,-R法!总 +^-的提取
应用 RF0;OF5 真菌基因组 +^-提取试剂盒!操作步
骤严格按照试剂盒步骤进行操作%
&282$7_(]扩增7&$反应体系所需试剂7一管便
携式 $ g=9;+^-标准分子量标记&&%%KO +^-.9::DM=9M‘DM!
天根生化科技有限公司%
$$供试引物7M^+-的扩增引物"由上海生工
生物工程公司合成$&),’&S和 ),’! "Z@F&??%# W9M:D;#3&.6!&??8# &??#$
8$ _(]产物纯化试剂 7采用 ,)-+HD1=F:F
_4MFLFN9&28287_(]扩增产物的回收与纯化7_(]扩增产
物经电泳和凝胶成像系统检测后!运用天根生化科
技有限公司的离心柱型普通琼脂糖凝胶 +^-回收
试剂盒从含有扩增产物条带的琼脂糖凝胶上回收(
纯化!具体操作依试剂盒的操作手册%
&282!7 _(] 扩 增 产 物 的 克 隆 7 采 用 ,9m9]9
O=^ &CX,/DN<0M"大连宝生物工程有限公司生产$
为克隆载体!操作步骤严格按照实验说明进行操作%
&282>7 +^-测序7经 _(]快速筛选出目的 +^-
片段后!吸取新鲜菌液于 &2> A.离心管中送上海生
工测序# 未制克隆的供试真菌材料!用纯化后的
_(]扩增产物和引物直接测序% 测序均由上海生
工生物工程公司完成%
$7结果与分析
>?@A形态&解剖学特征
$2&2&7类型)M’+-02#;O6f)%-#& -*&77%4+.%&7&$形
态学特征"图版 )X&$7菌根系统呈规则或不规则的
单轴金字塔形到单轴羽状分支!分支 & j$ 级!簇生!
?%&
林 业 科 学 !" 卷7
菌根因子长度可达 C j&% AA!直径 %2> j%2CAA!不
分支的末端直或弯曲!菌根肉色!有柄!较长!菌根因
子明显地膨大呈棒状% 外延菌丝稀疏!短!柔毛状%
无根状菌索%
$$解剖学特征"图版)X&$# 图版%X&$7菌套
外表面被有类膜状菌丝!菌丝表面光滑!壁厚!
&2> j$2> #A!且常粘合在一起!有隔!无锁状联合!
呈拟薄壁组织!菌丝细胞形态各异!直径 > j$%
"$>$ #A!具不规则分支!菌套类型为 +% 菌丝内表
面为密丝组织!排列紧密!多个菌丝束平行地粘合于
菌套内表面%
横切面&平面观菌套为密丝组织!不分层!菌丝
细胞扁平不规则!壁厚!排列紧密!菌套层 8% j
!% #A!单宁层较厚!厚度 $> j8% #A!间断!由圆形
或椭圆形细胞组成!哈蒂氏网深入皮层细胞 $ j8
层!菌丝细胞为圆形!末端未达到内皮层%
$2&2$7类型% 5+*3%’&*%=7 &3*+-+#*=.&#=7 f )%-#&
-*&7%4+.%&7&$形态学特征"图版)X$$7菌根传统二叉状
分支!扭曲!菌根因子长 8 j&> AA!直径 & j$ AA!褐红
色!外被有纯白色粉末!且为疏水性的!外延菌丝为纯
白色!有根状菌索!表面观菌套薄!不易剥离%
$$解剖学特征"图版)X&8# 图版%X$$7菌套
外表面为密丝组织!菌丝交织不紧密!排列具固定模
式!菌丝叉状分支!且分支间交织!表面观有一些菌
丝或菌丝束交织形成环状或平行排列!但不明显!菌
丝壁薄!透明!有隔!具锁状联合!且菌丝间有桥式接
合方式!菌套内表面菌丝或菌丝束的环状和平行排
列较菌套外表面要明显% 菌套类型为 -(R和 (%
$2&287类型& W#.,#.& NLF &-#3&2=.=9 f )%-#&
-*&77%4+.%&7&$形态学特征"图版)X8$7菌根系统单
轴分支!有的多级分支而成珊瑚状!菌根因子无柄!
长 8 j&> AA!直径 $ j8 AA!菌根红褐色!尖端圆
钝!因菌根因子的阶段性生长!所以隔一定距离有一
个缢缩!使菌根外观上呈节段状% 菌根表面不光滑!
似乎有短的乳汁管分布!且粘有土壤颗粒!外延菌丝
绒毛状!较长!基部呈黄色!具根状菌索%
$$解剖学特征"图版)X&!# 图版%X8$7菌套
为典型拟薄壁组织!菌套内外表面菌丝结合形成网
状到表皮细胞状!菌丝细胞壁厚!褐色!二叉状分支!
缠绕形成网眼!菌套类型为 .和 =%
横切面&平面观菌套为拟薄壁组织!菌套厚
8% j!%"#%$ #A!不分层!菌丝细胞为圆形或椭圆
形!单宁层 $ j8 层!厚 $$ j$" #A!由圆形细胞组
成!哈蒂氏网深入到皮层细胞 8 j! 层!末端达到内
皮层细胞!菌丝细胞为椭圆形或圆柱状%
$2&2!7类型$>9E"%’#9& 2077+%:#7f)%-#& -*&77%4+.%&
7&$形态学特征"图版)X!$7菌根系统单轴分支!分
支 % j& 级!菌根因子长 & j&% AA!直径 $ j8 AA!红
锈色!有光泽!菌根直或弯曲!末端圆钝!基部有节段
状结构!外延菌丝黄色!绒毛状!相互缠绕!粘有土壤
颗粒!有根状菌索!表面观菌套好厚易剥离%
$$解剖学特征"图版)X&># 图版%X!$7菌丝
呈拟薄壁组织!排列具一定模式!菌丝排列紧密!卷
曲缠绕!叉状分支!交互缠绕形成环状花斑或平行状
镶嵌于菌套表面!菌丝有隔!锁状联合不明显!菌丝
细胞壁厚!细胞质均匀% 菌套类型为 _和 J%
横切面&平面观菌套薄!密丝组织!单宁层厚!厚
度 8% j!% #A!8 j! 层!单宁层细胞为圆形!间断!
菌丝细胞从其间断处深入到皮层细胞间!哈蒂氏网
深入外皮层 8 j! 层!达内皮层细胞!且菌丝细胞圆
形排列紧密%
$2&2>7类型’M’+-02#;O6f)%-#& -*&77%4+.%&7&$形
态学特征"图版)X>$7菌根系统单轴金字塔形分
支!分支 $ j8 级!菌根因子长"$$! j$%"8%$ AA!直
径 & j$ AA!菌根因子乳白色!呈棒状!有柄!极短!
且不分支的末端尖削!表面观菌套厚!透明!易剥离!
外延菌丝短!稀疏!不易观察到%
$$解剖学特征 "图版)X&## 图版%X>$7菌套
外表面为密丝组织!菌丝排列无固定模式!菌套菌丝
分支不明显!但菌丝壁凹凸不平!薄厚不均匀!菌丝
纤细!扭曲!结合紧密地镶嵌于菌套的表面# 菌套内
表面菌丝缠绕相对比较疏松!也无固定模式!菌丝纤
细!透明!细胞壁薄%
横切面&菌丝套较厚!分层!外层细胞比较凌乱!
细胞无规则!由长的条形细胞组成!细胞壁较薄!内
层为拟薄壁组织!排列紧密!由圆形或椭圆形细胞组
成!细胞壁比外层细胞相对较厚!单宁层较厚!间断!
哈蒂氏网深达内皮层细胞!排列呈迷路状%
$2&2#7类型( 5#’+-+--=9 (#+E"%.=9 f )%-#&
-*&77%4+.%&7&$形态学特征"图版)X#$7菌根自尖
端幼嫩部至成熟部均为黑色!大多不分支!少数为二
叉分支!最多只有 $ 级分支!菌根尖端明显膨大!菌
根因子长度为 8 j! AA!直径为 %2! j%2# AA!表面
有大量的外延菌丝且菌丝刚硬(深色!没有发现根状
菌索!菌根周围有丰富的菌核!菌核球形!椭圆形!深
黑色!直径 %2%> j8 AA!表面也有刚硬的菌丝放射
状伸出!菌核表面光滑!但无光泽%
$$解剖学特征"图版)X&"# 图版%X#$7菌丝
拟薄壁组织!排列紧密!呈星状!平行排列的菌丝在
中央伸向一处!隆起!越往中央菌丝的壁越厚!而凹
%&&
7第 # 期 樊永军等& 贺兰山地区青海云杉外生菌根的形态类型及分子鉴定
陷处的菌丝壁较薄!颜色较淡!菌套菌丝有隔!厚壁!
直径"!2? t%2?$#A!整个菌套表面由一个接一个
排列整齐的星状突起连接而成!突起之间的距离为
"#C2$ t&>2"$#A!菌核表面的菌丝排列也与此相
仿% 菌套类型为 W%
横切面&菌丝套拟薄壁组织!厚度 " $"2# t
$2!$ #A!分为 $ 层!外层由深褐色菌丝促成!切面
观菌丝排列规则!由圆形和长条形菌丝相间排列!圆
形菌丝直径为 "82? t&2%$#A!长条形菌丝可以看
到分隔% 单宁层由 & j$ 层细胞组成!厚度小于
8% #A!哈蒂氏网深入皮层细胞 ! j> 层!平面观菌
丝排列不规则% 哈蒂氏网细胞颜色淡!有隔!壁厚!
菌丝细胞椭圆形%
$2&2"7类型*;#2&-%’& #E%(&#& f)%-#& -*&77%4+.%&7&$
形态学特征"图版)X"$7菌根单轴羽状分支!分支 & j
$ 级!菌根因子长 $ j&$ AA!直径 $ j8 AA!不分支末
端直!外延菌丝白色!稠密并形成垫状结构包裹于菌
根外面!菌丝外分布有土壤颗粒!菌根本身为红锈色!
有光泽!具根状菌索% 表面观菌套较薄!不易剥离%
$$解剖学特征"图版)X&C# 图版%X"$7菌套
呈密丝组织状!菌丝排列紧密!无固定模式!表面观
菌丝排列呈平行状!有一些菌丝束排列形成漩涡状
隐约可见!菌丝细!壁薄!二叉状分支!表面有锥形囊
状体!菌套表面粘有土壤颗粒!菌丝无隔!无锁状联
合!且二叉状分支顶端有孢子的散发%
横切面&菌套为密丝组织!菌套厚!厚度达 8% j
"% #A!分层!外层为薄薄的一层缠绕的菌丝!内层
菌丝较厚!菌丝细胞不规则!染色较深!单宁层较薄!
细胞组成为圆形或椭圆形!哈蒂氏网深入整个外皮
层细胞间!由圆形菌丝细胞紧密的排列组成%
$2&2C7类型/;#2&-%’& %’-*=73&’7f)%-#& -*&77%4+.%&7
&$形态学特征"图版)XC$7菌根系统单轴羽状分支到
单轴金字塔形分支或不分支!菌根肥大!菌根因子长
8 jC AA!直径 8 j! AA!不分支的末端稍扭曲!顶端
圆钝!幼时乳白色!成熟变为褐色!菌根因子有柄!长
度 $ j8 AA!外延菌丝在菌根基部分布多且长!上部
外延菌丝短!稀疏% 表面观菌套厚!透明!易剥离%
$$解剖学特征"图版)X&?# 图版%XC$7菌套
为密丝组织!排列相对疏松!菌丝二叉状分支!盘绕
卷曲!单个菌丝或菌丝束盘绕形成似网眼状或像一
莲花状!周围菌丝放射状排列!单个菌丝不规则膨
大!似骨头状!菌丝分隔!壁薄!无锁状联合!色淡!细
胞质均匀!菌套内表面呈拟薄壁组织!菌丝粘合紧
密!平行排列!菌套类型为 -和 R%
横切面&菌丝套较厚!分层!外层菌丝为密丝组
织!菌丝排列无规则!内层菌丝由圆形或椭圆形细胞
组成!细胞排列相对紧密!单宁层较厚!分层!间断!
在分层或间断的单宁层中间穿梭有由球形细胞组成
的外生菌根菌丝!直接与皮层细胞中的哈蒂氏网连
接!哈蒂氏网进入皮层细胞 $ j8 层!分支比较规则%
$2&2?7类型0;=%.=7.=3#=7f)%-#& -*&77%4+.%&7&$形
态学特征"图版)X?$7菌根系统单轴分支! % j&
级!菌根因子长 8 j&" AA!直径 & j$ AA!菌根直或
稍扭曲!末端尖削!全株被有纯白色粉末!菌根本身
为灰褐色!光滑!有光泽!无或少外延菌丝!无根状菌
索% 表面观菌套薄!不易剥离%
$$解剖学特征"图版)X$%# 图版%X?$7菌套
外表面为拟薄壁组织!但因菌套表面被有土壤颗粒
或白色粉末!菌丝不易观察!菌套内表面菌丝平行
的(紧密的排列在一起!镶嵌于菌套的表面!表面观
菌丝排列形成小溪状!且在某一点上汇合!菌丝有
隔!但无锁状联合!菌丝壁厚!大于 %28 #A!透明%
横切面&平面观菌套为拟薄壁组织!厚度 $> j
$> #A!菌丝细胞为典型的圆形或椭圆形!排列紧
密!细胞壁相对较厚!细胞质均匀!单宁层较薄!
&$2> j&> #A!由圆形或椭圆形细胞组成!间断!菌
丝细胞从间断处进入到皮层细胞 8 j! 层!几乎达内
皮层细胞!细胞组成也为圆形或椭圆形% 菌丝未被
染色!在皮层细胞间较明显%
$2&2&%7类型1;#2&-%’& ;O6f)%-#& -*&77%4+.%&7&$
形态学特征"图版)X&%$7菌根单轴金字塔形分支!
分支 $ j8 级!菌根锈褐色!顶端颜色稍淡!菌根因子
长度为 $ j"&#$$%!直径 & j$ AA!可能是菌根因子
为阶段性生长!呈分节状!外观呈长的念珠状!最上
端一节相对较粗大!颜色淡!菌根顶端圆钝!外延菌
丝绒毛状!从白色逐渐到褐色或黑色!且菌丝上粘有
土壤颗粒%
$$解剖学特征"图版)X$&# 图版%X&%$7菌套
为密丝组织!菌套外表面菌丝排列具一定模式!较紧
密!多个菌丝束结合于一点!周围菌丝呈放射状排
列!表面观呈一排排互相连接的小漩涡!且表面似乎
分布有锥形囊状体% 单个菌丝细胞纤细!壁薄!二叉
状分支!菌丝无隔!无锁状联合!菌套内表面无太大
的变化%
横切面&菌丝套较厚!分层!外层为密丝组织!内
层为拟薄壁组织!菌丝细胞为圆形或椭圆形!细胞壁
较厚!单宁层较厚!分为 $ j8 层!间断!菌套菌丝细
胞穿梭于其间!并与哈蒂氏网细胞联系!哈蒂氏网细
胞由球形细胞组成%
$2&2&&7类型25+*3%’&*%=7&’%7&3=7f)%-#& -*&77%4+.%&
&&&
林 业 科 学 !" 卷7
7&$形态学特征 "图版)X&& $7菌根系统叉状分
支!菌根因子长度为 8 j$%"$$$ AA!直径 & j$ AA!
菌根高度扭曲!整体呈扭曲的羊角状!菌根因子有
柄!较短!末端尖削!顶端色淡!淡褐色到深褐色!有
光泽!外延菌丝在幼嫩的菌根上为白色!膜状包于菌
根外面!老化时菌丝变黑(变粗%
$$解剖学特征"图版)X$$# 图版%X&&$7菌套
为密丝组织!菌丝缠绕无固定模式!排列疏松!菌套
外表面有锥形囊状体!菌丝细!二叉状分支!壁薄!细
胞壁透明!菌丝无隔!无锁状联合%
横切面&平面观菌套薄!仅是几层密丝组织状菌
丝缠绕在宿主植物根的外围!组成无固定的形态!单
宁层细胞厚!约 8% j!% #A!间断!哈蒂氏网深入整
个外皮层细胞间!末端达内皮层细胞!细胞组成为圆
形或椭圆形%
>?>A不同类型比较
不同类型外生菌根形态解剖学特征如表 &
所示%
表 @A@@ 种不同类型外生菌根形态解剖学特征比较
C%1D@AC4,8"#$%&’(")"*#"&$4"."-’8%.%)5%)%0"#’8%.84%&%80,&’(0’8("*@@ 5’**,&,)02!3 0<$,
类型
,QOD
形态
=0MO@010HQ
颜色
(010M
外延菌丝及根状菌索
*A95<1F5H@QO@9D95: M@FI0A0MO@;
菌套
=95<1D"
)
单轴羽状分支
=050O0:F91XOF559Z@F%
二叉状分支!扭曲
F^N@0<0A04;X1F‘D 红褐色
]D::F;@XKM0U5 密!具根状菌索 D^5;D! UF<@ M@FI0A0MO@; _&
&
单轴分支成珊瑚状
=050O0:F91XOQM9AF:9 红褐色
]D::F;@XKM0U5 绒毛状!较长!具根状菌索 .00;D1QN0<05Q _’
$
单轴分支
=050O0:F91X1F‘D
红锈色!有光泽
\N@MD<0KM0U5F5H 绒毛状
!具根状菌索 (0<05Q! UF<@ M@FI0A0MO@; _’
’
单轴金字塔形分支
=050O0:F91XOQM9AF:9 乳白色
(MD9AQU@F(
多不分支
-1A0;<45M9AFLFD: 黑色
R19N‘ 菌丝多(长及刚硬 -K45:95*
单轴羽状分支
=050O0:F91XOF559\N@MD<0KM0U5 稠密
!成垫状!具根状菌索
D^5;D! O41TF59_&
/
单轴羽状分支
=050O0:F91XOF559乳白 色 到 褐 色 (MD9AQ
U@F上部多且长!下部稀疏 -K45:9505 <@D10UDM;DN_&
0
单轴分支
=050O0:F91X1F‘D
灰褐色被白粉 Z@FHM9Q! KM0U5F5HUF<@ 9HD 无或少外延菌丝
)5LMDV4D5 _’
1
单轴金字塔形分支
=050O0:F91XOQM9AF:9 锈褐色
]4;2
叉状分支
F^N@0<0A04;X1F‘D 淡褐色
W01:XKM0U5 菌丝少
!膜状包于菌根外
’N9_&
77" _’& 拟薄壁组织 _;D4:0O9MD5N@QA9# _&& 密丝组织 _1DN>?BA外生菌根分子鉴定
经对供试的 && 种不同类型外生菌根根尖材料
+^-的提取!以及对其 _(]扩增产物纯化后的克隆
转化!测出供试外生菌根真菌 M^+-上 ),’ 区段的
+^-序列!运用 WD5R95‘ 的序列局部相似性查询系
统"R.-’,$ "-1<;N@41#3&.6! &??"$!在 WD5R95‘ f
*=R.f^ R^3f_^ R! 个 +^-序列数据库中搜索
与所测 +^-序列相似的序列!并进行分析比较%
R.-’,查询的结果如表 $ 所示%
表 >A外生菌根根尖 MC7区段 HU:序列 6I:7C比对结果
C%1D>AHU:(,S9,)8,6I:7C&,(9.0("*04,MC7&,-’")"*HU:,F0&%80,5*&"#2!3 &""00’$(
菌根类型
*(=序列
’DV4D5ND
WD5R95‘ 登录号
WD5R95‘
9NND;;F05 +06
最相近 R.-’,比对
(10;D;"-NND;;F05 +06$
相似率
’FAF19MF分类
(19;;FLFD: 9;
) #$& S3C%8?$" k5N41<4MD: DN<0AQN0MM@FI9"M’+-02#$ -n#8!&!$2& #%C e#$8 "?"d$ M’+-02#;O6
% >"> S3C%8?$C 5+*3%’&*%=7&3*+-+#*=.&#=7-n%C8&"C2& #%" e#&C "?Cd$ 5+*3%’&*%=7&3*+-+#*=.&#=7
& #%% S3C%8?$? W#.,#.& NLF&-#3&2=.=9S3$8>&>&2& !?> e>8# "?$d$ W#.,#.& NLF&-#3&2=.=9
$ #8& S3C%8?8& >9E"%’#9& 2077+%:#7-nC8C$"&2& #&% e#$! "?"d$ >9E"%’#9& 2077+%:#7
’ "&8 S3C%8?8> k5N41<4MD: DN<0AQN0MM@FI9"M’+-02#$ S3$&%"8?2& #8? e#?% "?$d$ M’+-02#;O6
( C8$ S3C%8?8$ 5#’+-+--=9(#+E"%.=9*k!?C"8%2& "?C eC%% "??d$ 5#’+-+--=9(#+E"%.=9
* >$? S3C%8?8% ;#2&-%’& #E%(&#& -3>8!?%"2& >&$ e>$8 "?"d$ ;#2&-%’& #E%(&#&
/ #"# S3C%8?8! ;#2&-%’& %’-*=73&’7^ J>$%%?>2& #&> e#&? "??d$ ;#2&-%’& %’-*=73&’7
0 #88 S3C%8?88 ;=%.=7.=3#=7-nC?C#$%2& #8& e#88 "??d$ ;=%.=7.=3#=7
1 ##8 S3C%8?8# k5N41<4MD: DN<0AQN0MM@FI9" ;#2&-%’&$ -nC$>>&?2& #8$ e##8 "?$d$ ;#2&-%’& ;O6
2 #8> S3C%8?8" 5+*3%’&*%=7&’%7&3=7^ J&$%">>2& #%% e#$" "?>d$ 5+*3%’&*%=7&’%7&3=7
$&&
7第 # 期 樊永军等& 贺兰山地区青海云杉外生菌根的形态类型及分子鉴定
87讨论
本研究在利用形态(解剖学方法分类的基础上!
以菌根共生体的根尖为材料!提取 +^-!利用真菌
特有引物 ),’&S和 ),’!!并在 _(]扩增的基础上对
外生菌根真菌 M^+-的 ),’ 区段进行碱基序列测
定!确定其外生菌根真菌的多样性!该方法在进行外
生菌根分类鉴定中是切实可行的# 同时利用 ),’ 区
段 +^-序列和互联网上的生物信息资源比对对外
生菌根真菌进行分子鉴定!并把所测序列输入
WD5R95‘ 中!可以进一步丰富 WD5R95‘ 等 +^-序列
数据库中的生物信息!为外生菌根真菌 M^+-上 ),’
区段的分子鉴定提供依据% 对于青海云杉的 && 种
外生菌根!R.-’,查询结果显示其中 " 种菌根类型
被鉴定到种的水平!相似率大于等于 ?$d!其中类
型 & "W#.,#.& NLF&-#3&2=.=9$( 类 型 ’ "M’+-02#
;O6$(类型1" ;#2&-%’&$为 ?$d!类型2"5+*3%’&*%=7
&’%7&3=7$为 ?>d!其余都为 ?"d以上!而且类型(
" 5#’+-+--=9 (#+E"%.=9$( 类 型 / " ;#2&-%’&
%’-*=73&’7$(类型0 " ;=%.=7.=3#=7$都为 ??d# 尽管
有 8 种菌根类型比对结果相似率为 ?$d!但经形
态(解剖学鉴定及与 R.-’,查询结果中列出的两者
同源性相比较!在所列出的 ;N0MD值中为最大!8值
为 %2%!且在 R.-’,查询结果中列出的 &%% 个 8值
为 %2% 的主要同源序列中其相似率最高# 所以在利
用形态(解剖学方法分类的基础上进行分子鉴定!鉴
定结果是可靠的(一致的%
在所分离 && 种菌根类型中!菌根系统从叉状分
支到单轴羽状(单轴金字塔形及珊瑚状分支!颜色范
围由 近 白 色 经 乳 白 色 到 褐 色 及 5#’+-+--=9
(#+E"%.=9的黑色!本研究认为水分(土壤及其他环
境条件好的区域!其外生菌根生长的比较粗壮(外延
菌丝多且发达(根状菌索明显!而菌根的颜色(外延
菌丝的形态(菌套表面的组织学特征等是由与树种
共生的外生菌根真菌自身生物学特征来决定!而菌
根的分支特征可能是由其宿主树种来决定%
5#’+-+--=9(#+E"%.=9形成的外生菌根!无论在
哪一种寄主上!都有一些共同的特征!仅根据菌根的
外观形态特征!就可以很容易地作出鉴定% 本研究
中!根据该菌在不同树种上形成的外生菌根的形态
特征及分子测序鉴定!特别是菌根特征与前人在其
他植物上的研究结果都相符!说明该菌的外部形态
特征及菌核的特征不受寄主种类的影响!而是由其
真菌本身来决定的%
参 考 文 献
陈7辉! 唐7明6&??"6杨树菌根研究进展6林业科学! 88 "$$ & &C8
B&C"6
饶本强!钱晓鸣6$%%%6武夷山自然保护区马尾松菌根群落研究6厦
门大学生命科学学院硕士学位论文!& B&C#6
尚衍重!任玉柱!杨文胜6&??C6内蒙古菌根菌名录6吉林农业大学
学报! $%& $$$ B$$86
宋7刚!王黎元6$%%&6贺兰山高等真菌区系地理研究6阴山学刊! #
">$ & & B>6
唐7明! 陈7辉! 郭健林!等6&??!96陕西省杨树外生菌根种类的调
查研究6林业科学! 8%">$ & !8" B!!&6
唐7明!陈7辉6&??!K6杨树外生菌根的形态(解剖及分类研究6土
壤学报! 8&& &"" B&C&6
张7功!峥7嵘!巴7图!等6$%%%6贺兰山大型真菌资源调查记述6
内蒙古师范大学学报& 自然科学"汉文$版! $?"!$ & $?$ B$?#6
张艳辉!钱晓鸣6&???6武夷山自然保护区南方铁杉菌根群落研究6
厦门大学生命科学学院硕士学位论文! & B&?C6
赵7忠!马刊欣!段安安6&??86毛白杨外生菌根类型及共生生态特
性研究6林业科学! $?"&$ & &$ B&C6
-HDMDM]6&??&6(@9M9N-! /9MA9-m6=D<@0: F5 =FNM0KF010HQ! /016$86,DN@5FV4D;L0M
<@D’<4:Q0L=QN0MM@FI96km6+DUn0M‘! k’-& -N9:DAFN_MD;;!
$> B"86
-HDMDM]! 9^FD1;05 ] =! *H1F;(! #3&.6&??#6 D^;NMFODN<0AQN0MM@FI9Dee+0MMF;3]! ]D:: ^-! /9MA9-m6=D<@0:;F5
=FNM0KF010HQ! /0168&6,DN@5FV4D;L0M<@D’<4:Q0L=QN0MM@FI96
km6+DUn0M‘! k’-& -N9:DAFN_MD;;! $8 B&C86
-HDMDM]6&??")$%%#6(0104M-<19;0L*N<0AQN0MM@FI9D& &;D^1FTDMQ6*F5@0M5X/DM19H! ’N@UoKF;N@ WAx5:6
-1<;N@41S’! =9::D5 ,.! ’N@9LDM--! #3&.6W9OOD: R.-’,95:
_’)R.-’,& -5DUHD5DM9+4N1DFN-NF:;]D;! $>& 88C? B8!%$6
W9M:D;=! RM45;, 6^&??86),’ OMFADM;UF<@ D5@95ND: ;ODNFLFNFK9;F:F0AQNDM4;<;6=01*N01! $& &&8 B&&C6
W9M:D;=! RM45;, 6^&??#6(0AA45FL45HFF5 9)%’=79=*%-&3& L0MD;<& 9K0TDX95: KD10UXHM045: TFDU;6
(95 3R0"$ B&>C86
l94H)! _MF<;N@ m6&??$6*N<0AQN0MM@FI91,QOD;0L’OM4ND")%-#& &2%#7
*.+ m9M;<6$F5 <@DR19N‘ S0MD;<6-=FNM0;N0OFN91-<19;6,4KF5HD5!
WDMA95Q& mDM5 S0M;N@45H;GD539‘4N;*! m0TuN;W=! ’ID:19QW! #3&.6$%%>6=0MO@010HFN9195:
A01DN419M:FTDM;FKM09:X1D9TD: L0MD;<;0L<@Dl45H9MF95 _19F56=QN0MM@FI9! &>& !>? B
!"%6
Z@F;DV4D5NF5H0LL45H91MFK0;0A91]+-HD5D;L0MO@Q10HD5D=-! WD1L95: ^l! ’5F5;‘Q33! #3&.6_(]_M0<0N01;& -W4F:D<0
=D<@0:;95: -OO1FN9 B8$$6
!责任编辑7朱乾坤"
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