全 文 ：第 ws卷 第 y期
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林 业 科 学
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土生空团菌与虎榛子形成的菌根及其对虎榛子生长的影响 3
白淑兰 白玉娥 方 亮
k内蒙古农业大学林学院 呼和浩特 stsst|l
刘 勇
k北京林业大学资源与环境学院 北京 tsss{vl
关键词 } 虎榛子 o土生空团菌 o外生菌根
中图分类号 }≥zt{1{t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsy p st|w p sv
收稿日期 }ussw p sx p tw ∀
基金项目 }国家自然基金资助项目kvsuyss{yl ∀
3 白淑兰现为北京林业大学在读博士研究生 ∀
Μψχορρηιζα οφ Χενοχοχχυµ γεοπηιλυµ kΦρ ql Φορµεδ ον Οστρψοπσισ δαιδιανα
ανδ Μψχορρηιζαλ Αφφεχτιον ον τηε Γροωτη οφ Οστρψοπσισ δαϖιδιανα
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k Χολλεγε οφ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντo Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{vl
Αβστραχτ} Οστρψοπσισ δαϖιδιανα ¬¶¤¶³¨¦¬¤¯ ¶³¨¦¬¨¶¬± ≤«¬±¤o¤±§¬¶¤¯¶² ¤§√¤±·¤ª²∏¶¶«µ∏¥²© ⁄¤´¬±ª ²∏±·¤¬±π¶ º¨ ¤®
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δαϖιδιανα·«¤·¬±²¦∏¯¤·¨§ °¼¦²µµ«¬½¤¨ ¬±©¨¦·¬²∏¶µ¤·¨ µ¨¤¦«¨¶·² yz1u h o ¤±§·«¤·©²µ°¨ § °¼¦²µµ«¬½¤¬¶·«¨ ¶¤°¨ ¤¶ º¬¯§
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γεοπηιλυµkƒµql «¤¶±² ²¥√¬²∏¶¤©©¨¦·²± Οqδαϖιδιαναπσ ²√¨ µªµ²∏±§³¤µ·¶o«²º¨ √¨ µo¬·«¤¶¤³³¤µ¨±·³µ²°²·¬²±·² ªµ²º·«²©
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Κεψ ωορδσ} Οστρψοπσισ δαϖιδιαναo Χενοχοχχυµ γεοπηιλυµ kƒµql o∞¦·²°¼¦²µµ«¬½¤
菌根是高等植物根系与土壤中的一类特殊真菌形成的互惠联合体 ∀研究证明 o菌根不但决定植物的分
布 o影响群落的组成 o改变植物之间的相互关系 o而且还对生态系统的稳定与物质运输 !能量转化 o生物多样
性的维持 o受损生态系统的恢复均产生很大的影响k杨国亭等 ot|||l ∀深入研究不同植物的菌根生态及其对
宿主的作用 o对于筛选各地优良乡土菌株 o尽快恢复受损生态系统具有重要的科学意义 ∀
虎榛子k Οστρψοπσισ δαϖιδιαναl分布于辽宁西部 !内蒙古 !河北 !山西 !陕西 !甘肃和四川北部 o为我国特有种
k内蒙古植物志编辑委员会 ot||sl o是内蒙古大青山极度退化生态系统造林先锋树种 ∀土生空团菌
≈kΧενοχοχχυµ γεοπηιλυµ kƒµql 是抗逆性极强的外生菌根真菌 o可与 uss 多种树木形成菌根k°¬ª²·ot|{u ~
×µ¤³³¨ ot|yw ~×µ¤³³¨ ετ αλqot|yyl ∀笔者多年对内蒙古大青山外生菌根资源与生态调查发现 o虎榛子与土生空
团菌共生现象普遍 o即使在极度干旱的阳坡 o其菌根感染率也在 vs h以上 ∀在其他植被不断退化的大青山
脆弱生态系统中 o虎榛子能够正常生长 o可能与菌根共生有重要的联系 ∀本文通过对从虎榛子菌根组织分离
获得的土生空团菌的回接试验 o试图探明虎榛子与土生空团菌菌根关系 o同时希望揭示土生空团菌对虎榛子
的作用机理 o为大青山植被建设提供一条新途径 ∀
1 试验材料与方法
t1t 试验材料
供试菌种 }土生空团菌 o分离于大青山中 !高山阴坡 !半阴坡的虎榛子小根的菌根组织 o菌落灰黑色致密
k图 tl ∀供试树种 }供试虎榛子种子采自于内蒙古大青山劈柴沟生长健壮的虎榛子灌丛 o种子发芽率为
|s h o千粒质量 vt1ux ª∀
图 t 纯培养时土生空团菌
的菌落特征kt ≅ l
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Χqγεοπηιλυµkƒµql ¦²¯²±¼¬± ³∏µ¨ ¦∏¯·∏µ¨
t1u 试验方法
菌根的采集与分离 }在虎榛子灌丛根基周围 o用小铲挖取营养根上
的菌根 o放入塑料袋 o保持湿润 o带回实验室 o同时采集适量根际土筛菌
核 o用于人工回接后比较鉴定 ~分离时 o把采集的虎榛子小根用清水冲
洗干净 o然后在体视显微镜下切取营养根上的菌根 o放在无菌水内 o再
在超净工作台内用 vs h的 ‹u ’u 消毒 vs ¶o用无菌水冲洗 v次 o最后用
无菌手术刀切开消毒冲洗后的菌根组织 o摆放于含硫酸链霉素k质量浓
度为 t °ª#°ptl的 °⁄„琼脂培养基上 o置于 ux ε 暗培养室内培养 ox §
后挑取萌发的菌丝进行转接 !纯化 o获得纯种 ∀
菌剂制备 }试验所用菌剂为固体菌剂 ∀按花晓梅kt||xl ‘固体
培养基配方 o配制一定量的营养液 o然后称取蛭石混拌 o固体培养基的
含水量 zs h为宜 o混匀后装入罐头瓶高温高压灭菌 t «∀冷却后在超
净工作台内把生长健壮的平板菌种接于其中 o并同时做一定数量的未接种空白培养基k用于对照处理l o同时
放入 uw ∗ ux ε 的暗培养室培养 ot个月后备用 ∀
图 u 回接后土生空团菌与虎榛子形成
的菌根形态kz1x ≅ l
ƒ¬ªqu ׫¨ °¼¦²µµ«¬½¤¦²±©¬ª∏µ¤·¬²± ²©
¥¤¦®p¬±²¦∏¯¤·¨§ Χqγεοπηιλυµkƒµql ²± Οqδαϖιδιανα
苗木培育 }育苗基质选用蛭石和林地土k质量比为 tΒul o把准备好的基质混合后过 x °°筛 o用自来水混
拌使之含水量为 xs h ∀充分混匀后装入塑料袋内进行高温高压灭菌 t1x «o冷却后晾晒于干净的地方 z §后
备用 ~选择发育良好的虎榛子种子 o温水浸泡 uw «o然后在超净工作台内用体积分数 ts h ‹u ’u 消毒 vs °¬±o
再用无菌水冲洗 v ∗ w次 o摆在准备好的无菌发芽皿内 o置于发芽箱内催芽 o一般 z ∗ ts §可以完成种子催芽 ∀
在育苗盆内放入准备好的灭菌基质 o把发芽一致 !健壮的芽苗播入其中 o置于光照培养室内培养 ∀
幼苗接种 }试验使用 tus °° ≅ tss °°的育苗杯 o先在杯底放约 us °°深的灭菌基质 o称取 x ª生长旺盛
固体菌剂撒于其上k为了保证接入的菌剂菌丝活力最大 o需除去菌剂瓶内表层 x °°厚的老化菌剂l ∀选择
在光照培养室内生长均匀的 u个月龄虎榛子盆栽幼苗栽入其中 o每杯栽 t棵 ∀剪去长 ∴tss °°的根系 o注
意把菌剂与苗根密接 o以利于菌根的形成 ∀定量覆土使杯与基质共重 uxs ª∀并设 t个对照处理k接上述空
白培养基l o接种处理与对照处理各设 us个重复 o然后置于照度为 t1| ≅ tsw ¬¯光照培养室培养 ∀光期 tw
«#§pt o温度 uz ∗ u{ ε ~暗期温度 us ∗ ut ε ∀用天平称量及时补水 o使含水量保持在 ws h ∗ xs h o并且每 u
周浇一次稀释 ts倍的 ‹²±ª¯¤±§营养液 o每次 vs °#杯 p t o以提供必要的营养 ∀
菌根感染率 !地上 !地下生物量的测定 }接种 x个月时 o采用弓明钦等kt||zl划线交叉法进行菌根感染率
的统计 o即随机抽取 ts杯幼苗连同基质从杯中倒出 o轻轻抖掉根上大量基质 o用清水浸泡 u °¬±o洗净后分别
将幼苗小于 t °°的根系剪下 o并剪成 ts °°的根段 o在体视显微镜下观察统计菌根感染率 ~对另外 ts株苗
木地上 !地下分别收获 o并测定地径 !鲜重 !干重 o最后换算为根茎比 o对测得数据进行方差分析 ~对育苗基质
进行菌核的筛取 ∀
2 结果与分析
u1t 接种对虎榛子菌根感染率的影响 人工回接后平均菌根感
染率达 yz1u h o而未接种处理没有菌根感染现象k图 u !vl ∀人工
回接得到的菌根形态与野外分离时的完全一致 o并从育苗基质中
筛出了典型的菌核k图 wl o而对照无菌核 ∀
u1u 接种对虎榛子幼苗生长的影响
土生空团菌对虎榛子幼苗高生长的影响 }接种 x个月后对苗
木高生长进行测定 o接种土生空团菌的苗木高为 t|z1v °° o而对
照为 t{|1z °° o从而 o也许说明土生空团菌对虎榛子幼苗高生长
促进作用不明显 ∀
x|t 第 y期 白淑兰等 }土生空团菌与虎榛子形成的菌根及其对虎榛子生长的影响
图 v 对照虎榛子的根系kz1x ≅ l
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图 w 回接后虎榛子根际土中形成的菌核形态kvs ≅ l
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土生空团菌对虎榛子幼苗地径 !地上 !地下生物量生长的影响 }由表 t可知 o土生空团菌对虎榛子幼苗地
径及地下生物量的促进作用显著 o而对地上生物量的影响不显著 o这与对高生长的影响趋势相同 ∀林业上衡
量苗木质量的一个重要指标就是根冠比 o从本试验结果看 o土生空团菌对虎榛子幼苗根冠比的影响极显著
k Π€ s1stl o接种处理的根冠比为对照幼苗的 u1t{倍 o这将大大增强苗木抗逆性 ∀
表 1 土生空团菌对虎榛子幼苗生物生长指标的影响
Ταβ .1 Εφφεχτ οφ Χ . γεοπηιλυµ(Φρ .) ον τηε σεεδλινγ γροωτη ινδεξεσ οφ Οστρψοπσισ δαϖιδιανα
处 理
×µ¨¤·°¨ ±·
地 径
Šµ²∏±§§¬¤°¨ ·¨µΠ°°
鲜质量 ƒµ¨¶« °¤¶¶Πª 干质量 ⁄µ¼ °¤¶¶Πª
地上 „¥²√ 2¨ªµ²∏±§ 地下 ˜±§¨µ2ªµ²∏±§ 地上 „¥²√ 2¨ªµ²∏±§ 地下 ˜±§¨µ2ªµ²∏±§
根冠比
•²²·Π¶«²²·µ¤·¬²
接种 Œ±²¦∏¯¤·¬²± v1us u1vx u1zv s1{v t1yw t1|{
对照 ≤Ž u1ut u1uy t1xy s1{t s1zv s1|t
3 结论与讨论
目前 o外生菌根研究主要集中在针叶树上的水分 !养分的吸收问题 o尤其对磷素的研究更为深入
k‹²ª¨·¶∏ot||{l ∀有关阔叶树外生菌根的研究相对较少 o特别对灌木的研究就更少 ∀许多研究表明 o菌根作
用的发挥在恶劣生境中才能显示更突出的优势k°¬ª²·ot|{ul ∀本研究表明 }虎榛子幼苗的回接菌根感染率达
yz1u h o有学者研究认为植物菌根感染率达 xs h ∗ ys h时就会达到良好的效果 o菌根感染率超过 zs h效果
反而降低k…µ∏±§µ¨· ετ αλqot||yl ∀所以 o土生空团菌是大青山上虎榛子的一个优良乡土菌株 ∀研究结果还
表明 o土生空团菌对虎榛子的高生长虽然没有明显的促进作用 o但对地径 !地下生物量的促进作用极显著 ∀
这可能是由于苗木根系生长先于地上部分生长 o随着苗木培养时间的延长 o发达的根系生长最终会导致地上
部生物量的有效积累 ~或可能该菌虽然对虎榛子地径 !根系发育有极显著的促进作用 o但对其高生长确实没
有明显作用 ∀这种机制 o一方面可以减少地上部分对营养的消耗 o同时使有机物绝大多数储存在根系中 o促
进根系的生长与扩张 o从较广泛的范围内吸收有限的水分 o以最大限度地提高虎榛子的抗旱性 o最终维持自
身的生存 o这一问题有待于进一步研究证实 ∀许多研究表明 o土生空团菌是恶劣生境地区造林的重要外生菌
根真菌k ¬¨¤¯ ετ αλqot|zv ~ ¼¨¨ µot|{z ~≥¤¯ «¨2•¤¶·¬±ot|zy ~黄亦存等 ot||tl ∀这也可能就是虎榛子在其他植被
严重退化的生境中能够较正常生长的重要原因 o而我国在这方面的研究尚属空白 o目前笔者正在深入探讨 ∀
参 考 文 献
弓明钦 o陈应龙 o仲崇禄 q菌根研究及应用 q北京 }中国林业出版社 ot||z }ts| p tts
黄亦存 o沈崇尧 o裘维蕃 q土生空团菌及其在火炬松上形成的菌根 q真菌学报 ot||t otskvl }usv p usz
花晓梅 q林木菌根研究 q北京 }中国科学技术出版社 ot||x }vyz p vy|
内蒙古植物志编辑委员会 q内蒙古植物志 q第二版 q呼和浩特 }内蒙古人民出版社 ot||s o第二卷 }tss p tsu
杨国亭 o宋关玲 o高兴喜 q外生菌根在森林生态系统中的重要性k ´l ) ) ) 外生菌根对宿主树木的影响 q东北林业大学学报 ot||| ouzkyl }zu p zz
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