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金沙江干热河谷宾川、永胜段的丛枝菌根



全 文 :金沙江干热河谷宾川、永胜段的丛枝菌根!
李建平,李 涛,赵之伟!!
(云南大学生物资源保护与利用国家重点实验室培育基地,云南 昆明 !##$%)
摘要:用碱解离、酸性品红染色法对金沙江干热河谷宾川、永胜段 !种植物的丛枝菌根状
况进行了调查,结果发现干热河谷不同河段植物根系的丛枝菌根真菌感染率、感染程度有一
定的差异;干热河谷中大多数常见植物在不同河段中都形成丛枝菌根,同种植物在不同河段
中的丛枝菌根状况可能与植物对丛枝菌根的依赖性有关。
关键词:干热河谷;丛枝菌根;菌根依赖性
中图分类号:& $’$()* 文献标识码:+ 文章编号:#*) , *-##(*##’)#* , #%$$ , #
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G24> E8G@J284T 0J M3E K8@4N J<3J LG34JE 6C8M246 24 N2KK>C>4J 3C>3E 8K J<> NCH.<8J O3GG>H 8K 124E<3 P2O>C E<8M4 3
N2KK>C>4J 3CD@EF@G3C AHF8CC<2I3G K@463G 24K>FJ284 34N 24K>FJ284 24J>4E2JHT U8EJ 8K F8AA84 LG34J EL>F2>E 6C8M.
246 24 J<> NCH.<8J O3GG>H 8K 124E<3 P2O>C @E@3GGH K8CA>N 3CD@EF@G3C AHF8CC<2I3>T 7<> 3CD@EF@G3C AHF8CC<2I3G
EJ3J@E 8K 3 N>K242J> LG34J EL>F2>E 24 N2KK>C>4J L3CJE 8K J<> C2O>C A3H D> C>G3J2O> J8 2JE AHF8CC<2I3G N>L>4N>4FHT
H;+CD@EF@G3C AHF8CC<2I3;UHF8CC<2I3G N>L>4N>4FH
金沙江干热河谷位于北纬 *W’#X Y *ZW%X,东经 %##W)#X Y %#)W)#X之间,主要分布在云
南、四川两省的不同地段。云南境内的金沙江干热河谷主要分布于宾川、永胜、禄劝、元
谋、永仁、东川、巧家等地,在这一区域内分布着一类我国珍稀、濒危的河谷型稀树干草
原植被([3O3443 8K O3GG>H JHL>),同时这一区域也是长江上游生态最为脆弱的部分(金振洲
和欧晓昆,*###)。初步的研究认为丛枝菌根(3CD@EF@G3C AHF8CC<2I3,+U)是这一特殊生态
系统中的正常组分(赵之伟等,*##))。为了解干热河谷不同河段中植物的丛枝菌根状况、
感染程度、同种植物在不同河段中的丛枝菌根状况,本研究在对金沙江干热河谷元谋段丛
云 南 植 物 研 究 *##’,>?(*):%$$ Y *#)
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!
!! 通讯联系人:I<38IN@( F4
收稿日期:*##) , #Z , *Z,*##) , #$ , *’接受发表
作者简介:李建平(%$-’ ,)男,在读硕士生,主要从事菌根生物学研究。
基金项目:云南省自然科学基金重点项目(*##%B ###%9)和国家自然科学基金项目()#)!###))
枝菌根研究的基础上,选取了宾川、永胜段干热河谷 !种植物的根样,对丛枝菌根真菌
(#$%&’(&)#$ *+(,$$-./#) 0&12.,345)在这些植物根系上的定居情况进行了研究,并将研究结
果与元谋段植物的丛枝菌根状况进行了比较。
! 材料和方法
!! 材料采集
6776年 86月底于金沙江干热河谷(宾川、永胜段)选取 !种植物,采取 9 :7 (*土层的根样。在
采集根样时,注意选取与所选植物主根相连的须根,并尽量采取带根尖的根段。将新鲜根段剪成 6 9
(*的小段,固定于装有 8;6 533固定液(福尔马林 *),冰醋酸 *),<7=酒精 >7 *),用时稀释一倍)
的青霉素小瓶中,带回实验室放于 ?@的冰箱中保存,在 8个月内处理完。
!# 材料处理
根样用碱解离、酸性品红染色法处理(AB$(- C DB1E$.(F,8>G6)制成封片,于 HB.I/相差显微镜下观
察 345在各种植物根系上的定居情况。每种植物观察 7个以上 6 9 (*的小段,只要有一个小根段中观
察到丛枝(#$%&’(&)B)或泡囊(JB’.(&)B),即认为这种植物具有丛枝菌根,记为“ K”;若在根样中只观
察到菌丝而没有观察到丛枝或泡囊,则认为这种植物可能具有丛枝菌根,记为“ L”;既无丛枝和泡囊,
也无菌丝者则认为该种植物无丛枝菌根,记为“ M”。对于具有丛枝菌根的根样,同时统计各根样的感
染程度,若 <=以上根段具有 345定居,则表示该种植物的感染程度为深度感染,记为“ K K K”;6=
9 <=之间为中度感染,记为“ KK”;6=以下为轻度感染,记为“ K”。选取典型的结构拍照记录。
# 结果与讨论
#! 宾川、永胜段植物的丛枝菌根状况
经实验处理后的根样,在光学显微镜下,植物根细胞染不上色,而 345的菌丝、菌
丝圈(-+N-#) (,.)’)、泡囊、丛枝均被染成红色(图 8)。在被调查的 !种植物中,形成典
型的 34有 !6种,占 >=;可能感染 345的有 6种,占 :=;完全没有发现被 345感染
的有 8种,占 6=。在受菌丝感染的 !?种植物中,轻度感染者有 8种,占 G7=,中度感
染者 88种,占 8<=,深度感染只有 6种植物,占 :=(表 8)。
表 ! 金沙江干热河谷(宾川、永胜段)植物的丛枝菌根状况
O#%)B 8 3$%&’(&)#$ *+(,$$-./#) N)#1I’ #1E I-B.$ *+(,$$-./#) ’I#I&’ .1 P.1’-# Q.JB$ E$+R-,I J#))+
植物中文名 学名 菌丝 菌丝圈 泡囊 丛枝 34
S-.1B’B 1#*B’ T(.B1I.0.( 1#*B’ U+N-#B U+N-#) (,.)’ VB’.()B 3$%&’(&)B
滇金合欢 !#$# %&’’#’(’)$) KKK K K K K
剑麻 !*#+( )$)#,#’# K K K K K
粉背蕨 !,(&-$./0.(-$) 1#-$’/)# K K K M K
练荚豆 !,%)$#-0&) +#*$’#,$) K K K K K
刺苋 !2#-#’.3&) )0$’/)&) K K K M K
铁线蕨 !4$#’.&2 (4*(5/.3$$ K K K K K
灰苞蒿 !-.(2$)$# -/67&-*3$#’# K K K K K
蔓草虫豆 !.%,/)$# )#-#7#(/$4() KK K K K K
假杜鹃 8#-,(-$# -$).#.# KK K K K K
宾川羊蹄甲 8#&3$’$# 4(,#+#%$ K K K K K
达菜 8(.# +&,*#-$) K K K M K
鬼针草 8$4(’) 0$,/)# KK K K K K
苎麻 8/(32(-$# ’$+(# K K K K K
黄细心 8/(-3#+$# 4$11&)# K M K M K
孔颖草 8/.3-$/3,/# 0(-.&)# K K M K K
776 云 南 植 物 研 究 6!卷
续表 !
植物中文名 学名 菌丝 菌丝圈 泡囊 丛枝 !
#$%&’(’ &)*’( +,%’&-%.%, &)*’( /01$)’ /01$)2 ,3%2( 4’(%,2’ !567(,72’
野青茅 !#$%&’()*( &+,-*,./ 8 8 8 8 8
牛角瓜 !#’)&’0*( %*%,)/ 8 8 9 9 :
西南杭子稍 !$01#’)&’0*( -/#21* 8 8 8 8 8
绒毛杭子稍 !$01#’)&’0*( 0*,/)’&+$ 8 8 8 8 8
决明 !((* )’& 88 8 8 8 8
灰条菜 !3/,’0’-*+$ #4+$ 8 8 8 9 8
虎尾草 !3#’&*( 2*&%) 8 8 8 8 8
铁线莲 !#/$)*( 5#’&*- 88 8 8 8 8
芸香草 !1$4’0’%’, -*(),( 88 8 8 8 8
小花倒提壶 !1,’%#’((+$ #,./’#)+$ 88 8 8 8 8
灰叶山蚂蝗 6/($’-*+$ /#/%,( 8 8 8 8 8
双花草 6*.3,)3*+$ ,,+#)+$ 8 8 8 8 8
毛叶柿 6*’(01&’( $’##*5’#* 8 8 8 8 8
坡柳 6’-’,/ ,%+()*5’#* 8 8 8 8 8
圆穗香薷 7#(3’#)8* .10&*,* 8 8 8 8 8
毛叶黄桤 7,%/#3&-)* .’#/4&’’9*, 8 8 8 8 8
蔗茅 7&*,)3+( &+5*0*#+( 8 8 8 8 8
羊胡须 7&*’03’&+$ .’$’(+$ 8 8 8 9 8
飞扬草 7+03’&4* 3*&) 8 8 8 8 8
地石榴 :*.+( )*9’+ 8 8 8 8 8
大叶千斤拔 :#/$*,%* $.&’031## 88 8 8 8 8
扭黄茅 ;/)/&’0’%’, .’,)’&)+( 8 8 8 8 8
毛萼香茶菜 <(’-’, /&*’.#1= 8 8 8 8 8
黄花香茶菜 <(’-’, (.+#0’,/)+( 8 8 8 8 8
小桐子 >)&’03 .+&.( 888 8 8 8 8
四棱锋 ?%%/& #) 8 8 8 8 8
薄皮木 ?/0)’-/&$*( ’4#’,% 8 8 8 8 8
截叶铁扫帚 ?/(0/-/8 @+,./ 88 8 8 8 8
长蕊珍珠菜 ?1(*$.3* #’4/#*’*-/( 8 8 9 8 8
仙人掌 A0+,)* -*##/,** 8 8 8 9 8
华西小石积 A()/’$/#/( (.3B/&*,/ 8 8 8 8 8
余甘子 C31##,)3+( /$4#*. 8 8 8 9 8
叶下珠 C31##,)3+( +&*,&* 8 8 8 8 8
小扁豆 C’#1%# ))&*,’B** 8 8 8 8 8
白花叶 C’&, 3/,&1* 8 8 9 8 8
蜈蚣蕨 C)/&*( 2*))) 88 8 8 8 8
石海椒 D/*,B&-)* *,-*. 8 8 8 8 8
戟叶酸膜 D+$/= 3())+( 9 9 9 9 9
土大黄 D+$/= ,/0#/,(*( 8 9 9 9 :
云贵卷柏 E/#%*,/## $*&/* 8 8 8 9 8
九死还魂草 E/#%*,/## 0+#2*,) 8 8 8 8 8
拔毒散 E*- (8/.3+/,(*( 8 8 8 8 8
刺天茄 E’#,+$ *,-*.+$ 8 8 9 8 8
苦刺花 E’03’& -2*-** 8 8 8 8 8
万寿菊 F%/)/( /&.) 88 8 8 8 8
滇榄仁 F/&$*,#* 5&,.3/)** 8 8 8 8 8
草沙蚕 F&*0’%’, 4&’$’*-/( 8 8 8 8 8
牡荆 G*)/= ,/%+,-’ 8 8 8 8 8
柞木 H1#’($ &./$’(+$ 8 8 8 8 8
丁癸草 I’&,* %*44’( 8 8 8 9 8
小计 ;3-)2 <=种 > 888,?? 88 <> 8,@ 9 =A 8,B 9 => 8,?@ 9 <> 8,> : ? 9
=? 8,? 9
注:表 ?中菌丝一列中“ 8”表示轻度感染,“ 88”表示中度感染,“ 888”表示深度感染;其他列中的“ 8”表示
有,“ 9”表示无,“ :”表示不能确定。
C3-’(:D& -$’ $)1$)’ ,327*& 3. -$’ -)62’,“ 8”,“ 88”,)&E“ 888”F’5’ -$’ 5’15’(’&-)-%G’( -$)- -$’ 533-( F’5’ 2%H$-,*%EE2’ )&E
%&-’&(%G’ ,323&%I’E 60 $01$)’,5’(1’,-%G’20J“ 8”,“ 9”)&E“ :”*’)&( F%-$,F%-$37- -$’ %-’*( )&E 7&E’.%&’E %& -$’ 5’2)-%G’ ,32K
7*&( 3. -$’ -)62’J
?L>>期 李建平等:金沙江干热河谷宾川、永胜段的丛枝菌根
图 ! 蔗茅根细胞中的菌丝(#),#$为根细胞的细胞壁;%& 铁线莲根细胞中的菌丝(#);’& 宾川羊蹄甲根细胞
中的泡囊(();) & 截叶铁扫帚根细胞中的泡囊(();*& 毛叶柿根细胞中的丛枝(+);,& 白花叶根细胞中的丛枝
(+);图 ! - ,中的 ./0 1 )2!3
456& ! 789/: ;<5:=(#)5> ?9@ 0<
?9@ 0< ?9@ 0< ?9@ 0<5.)+.1.6$ 7(%8.$;* & +0.C=;C:@=(+)5> ?9@ 0< ?9@ 0<:0$%$ ’.%4#;! D , ./0 1 )2!3
与金沙江干热河谷元谋段中植物 E2F的丛枝菌根真菌感染率(赵之伟等,%22’)相
%2% 云 南 植 物 研 究 %,卷
比,宾川、永胜段植物的丛枝菌根真菌感染率较高。但是,从感染程度上看,宾川、永胜
段植物 !#为轻度感染,而元谋段植物深度感染和中度感染者分别达到 $#和 %&#(赵
之伟等,$%),即两地植物在丛枝菌根真菌感染率和感染程度上存在一定差异,宾川、
永胜段植物丛枝菌根真菌感染率较高,而感染程度低;元谋段植物丛枝菌根真菌感染率
低,但感染程度较高。目前对这一现象还无直接的实验解释,估计与两地土壤水分和年积
温有关。
!! 同种植物在不同河段中的丛枝菌根状况
比较两地所采集的植物,其中 $&种是两地所共有植物,这些植物也是两地的常见种,
在这 $&种植物中,在两地都形成典型 ’( 有 )* 种,占 +!#,如蝶形花科中的练荚豆
(!#$%&’()*$ +’,%-’%$),爵床科中的假杜鹃( .’(/(%’ &(%$0’0’),无患子科中的坡柳
(1232-’/’ ’-,*$0%42%’),禾本科中的孔颖草( .205(%2&52’ )/(0*$’)、芸香草( 6#782)2,2-
3%$0’-$)、扭黄茅(9/0/(2)2,2- &2-02(0*$),大戟科中的飞扬草( :*)52(8%’ 5%(0’)、小桐子
(;’0(2)5’ &*(&’$)、余甘子(<5#’-05*$ /78%&’)等植物都形成典型的 ’(。初步认为这些
植物对丛枝菌根可能具有一定的营养依赖性(,-.//0,)1!*)和生态依赖性(2033. 等,
$$)。但干热河谷中其他一些常见种,如含羞草科中的滇金合欢( !&’&%’ #*--’-/-$%$)、
苋科中的刺苋(!7’(’-05*$ $)%-2$*$)、菊科中的四棱锋( =’,,/(’ ’’0’)、仙人掌科中的仙
人掌(>)*-0%’ 3%/-%%)、紫茉莉科中的黄细心(.2/(5’+%’ 3%44*$’)、蝶形花科中的蔓草虫豆
(!0#2$%’ $&’(’8’/2%3/$)、萝!科中的牛角瓜( 6’20(2)%$ ,%,’-0/’)、蓼科中的戟叶酸膜
(?*7/@ 5’$0’0*$)等 !种植物在两地的丛枝菌根状况不一致,是土壤中无相应的 ’(4与之
形成共体,还是植物本身对丛枝菌根的依赖性不强(或为兼性菌根营养),还有待进一步
研究。
致谢 云南大学生命科学学院欧晓昆教授、沙涛老师、李海燕博士帮助采集植物根样;全部植物标本由
欧晓昆教授帮助鉴定;杨安娜、李凌飞、王凯等同学在实验中提供了大量的帮助。
〔参 考 文 献〕
金振洲,欧晓昆,$ 5 元江、怒江、金沙江、澜沧江干热河谷植被[(]5 昆明:云南大学出版社,)—$1*
67.8 69(赵之伟),:0; <=(任立成),<> ,(李涛), /0 ’ 5,$%5 ’-?@AB@C.- 3DB8--7>E.0 >; F70 G-DH78F I.CC0D 8J K>;A7. :>IH
0-[K]5 !&0’ .20 A*--’-(云南植物研究),!#($):)11—$L
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