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Analysis of diversity of endophytic fungi in two mangrove plants in Hainan Province

海南两种红树林植物内生真菌的多样性分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(5):657— 660 2010年 9月
海南两种红树林植物内生真菌的多样性分析
刘爱荣 ,2,张 洋 ,牛丽红1,范许哲1,林晓民 ,徐 同2
(1.河南科技大学 林学院,洛阳 471003;2.浙江大学 农业与生物技术学院,杭州 310029)
摘 要 :以海南红树林植物红海榄和秋茄为对象,研究了两种植物的内生真菌的多样性 。结果表明:红海榄
和秋茄的枝、叶中分别分离到内生真菌 3O株和 27株 ,内生真菌的优势属分别是茎点霉属和拟盘多毛孢属 ;同
种植物的枝和叶中内生真菌 的定 殖率差异显著 ;红海榄 和秋茄 内生 真菌 的多样 性指数分别为 1.7890和
1.7473,均匀度指数分别为 0.5260和 0.5302。两种红树林植物的内生真菌显示 出丰富的多样性 。
关键词 :红树林 ;内生真菌 ;定殖率 ;多样性
中图分类号:Q939.5 文献标识码:A 文章编号 :1000—3142(2010)05—0657—04
Analysis of diversity of endophytic fungi in
ve plants in Hainan Province
(Rhizophora stylosa and ndelia cande1)
LIU Ai-Rong ,ZHANG Yang1,NIU Li-Hong1,
FAN Xu-ZheI,LIN Xiao_Min1,XU Tong2
(1.College of Forestry,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China;
2.College of Agrlculture and Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China)
Abstract:Diversity of endophytic fungi from mangrove plants Rhizophora stylosa and Kandelia candel in Hainan
Province were investigated.The results showed that 30 strains and 27 strains were isolated and identified from the
twigs and leaves of two plants,respectively.The dominate genera were Phoma in R.stylosa and Pestalotiopsis in K.
cande1.Colonization frequencies varied significantly between stems and leaves in the same plant.In R.stylosa and K.
candel,the Shannon-W iener index was 1.7890 and 1.7473 respectively,and the evenness index was 0.5260 and
0.5302 respectively,which indicated that the endophytic fungi are rich in both mangrove plants.
Key words:mangrove;endophytic fungi;colonization frequency;diversity
红树林作为一种特殊的植物群落具有丰富的内
生真菌资源(Ananda& Sridhar,2002),对红树林内
生真菌的研究目前大多是局限在对内生真菌代谢产
物的分析 ,特别是从红树林 内生真菌 中寻找新 的具
有生物活性的物质,近年来备受关注(郑忠辉等,
2003;赵云涛等,2005;邓祖 军等 ,2007;黄 忠京等 ,
2007;缪承杜等,2008;邵 长伦等,2008;张奕等,
2009)。Suryanarayanan等 (1998),Kumaresan
Suryanayanan(2OO1)和 Ananda& Sridhar(2002)
相继对印度南部的 13种红树林内生真菌做了系统
调查,分离得到很多丝状真菌和不产孢真菌,其中大
部分是土壤真菌,少部分是海洋真菌。Kumaresan
& Suryanayanan(2OO2)还研究 了在红树叶片成熟
老化过程中内生真菌的变化,发现随着叶片年龄的
收稿 日期:2009—04—14 修回日期:2010—08—12
基金项目:国家自然科学基金(30700002);博士后基金(20070411191);河南省教育厅自然科学基金(2008B210002)Supported by National Natural Sci—
ence Foundation ofCKna(3070OO02);National Science FoundationforPost-doctoral Scientists ofCKna(2OO7O411191);Scientific Research Fund of Educa—
tion Department of Henan Pr0vince(20O8B210O02)
作者简介:刘爱荣 (1976一),女,山东德州人,博士,副教授,主要从事真菌系统学研究 ,(E-mail)evallyn@163.corn。
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增长,内生真菌种的数量和分离率都成正比例增长,
但大部分真菌在落叶中的数量却明显下降。已报道
的红树林内生真菌主要类群有链格孢霉(Alternar—
ia)、曲霉(Aspergillus)、芽枝霉(Cladosporium)、炭
疽菌(Colletotrichum)、镰孢霉 (Fusarium)、拟青霉
(Paecilomyces)、拟盘多毛孢(Pes z0£ 0ps s)、青霉
(Penicillium)、茎点霉 (Phoma)、拟茎 点霉 (Pho—
mopsis)、叶点霉 (Phylosticta)、木霉 (Trichoder-
ma)等(刘爱荣等,2007;Chen等,2009)。
我国有红树林植物 23科 28属 42种,分布于浙
江瓯江口,南至海南岛附近的沿海地区均有问断分
布,无论是种类和分布范围,在太平洋西岸都具有代
表性。但对红树林内生真菌这一巨大的微生物资源
库,我们的认识还很肤浅。王桂文等(2003a,b)对 4
种红树林根部的丛枝菌研究时发现,除有丛枝菌在
红树林植物的根中定殖外,还有一种暗色有隔真菌
在红树林根系有很高的定殖率。杨丽姗等(2006)调
查了福建龙海浮宫两种红树植物内生真菌的种群动
态。系统深入研究我国红树林植物(尤其是优势树
种)内生真菌的多样性及其与寄主植物的相互关系,
不仅可丰富我国的真菌资源宝藏,而且对生物多样
性和环境保护,以及对内生真菌中具有工农业生产
与医药价值的次生代谢产物的开发和利用有十分重
要的意义。本研究以红树林植物红海榄 (Rhizo—
phora stylosa)和秋茄(Kandelia cande1)为对象,对
两种红树林植物内生真菌的多样性进行了分析。
材料与方法
1.1试验材料采集
以海南省东寨港红树林 自然保护区中红树林植
物红海榄和秋茄为调查对象。随机在植株的各部位
采集健康的植物枝条和叶片,尽可能采集多株同种
植物的标本。
1.2内生真菌的分离与鉴定
参考(Liu等,2007)的方法,用水洗净、晾干,
75 的酒精浸泡消毒 60 S,25 (1.3 有效氯)次氯
酸钠浸泡消毒 5 rain,再用 75 的酒精浸泡消毒 3O
s,后用无菌水洗 3次,将消毒后的组织块剪切成边
长约 5 mm的小块 ,放置于 PDA培养基上 ,置 25℃
培养。用稀释法作单孢纯化 ,对不易产孢菌株,通过
改变培养的条件来诱导产孢。对应相应的鉴定参考
文献进行形态鉴定 (Nag Raj,1993;Guba,1961;魏
景超 ,1979)。
1.3生态多样性分析方法
定殖率(CF )= (出现 内生真菌的组织块数/
总分离组织块数)×10o (Suryanarayanan vi—
jaykrishna,2001);相对多度( )一某类真菌的总菌
株数/分离所得的所有菌株总数,即某种真菌占所有
菌株的百分率;多样性分析采用 Shannon-Wiener多
样性指数:H —一∑P ×lnp ,其中P 一豫/J\,即第 i
种占总个体数』\,的比例;均匀度分析采用 Pielou指
数 :J—H /H~ ,其中 H 一in(S)(S为物种数);
物种丰富度采用物种数量(S)测度(Liu等,2007)。
数据用 DPS7.05统计分析。
2 结果与分析
从两种红树林植物共分离出内生真菌 57株,对
分离到的内生真菌的鉴定主要根据真菌在 PDA培
养基上产生的孢子特征分类鉴定。红海榄枝条和叶
片中共分离到 30株内生真菌,分别属于10个属(表
1),秋茄中分离到的27株内生真菌分别属于9个属
(表 2)。 .
表 1 红海榄不同部位内生真菌的物种组成
Table 1 Species composition of endophytic fungi in
different tissues of Rhizophora stylosa
2.1红海榄不同部位内生真菌的物种组成
红海榄叶片中分离到内生真菌21株,分属于 7
个属,其中茎点霉属的定殖率最高,为 33.33 (表
1)。枝条中分离到内生真菌 4个属的9株,其中镰
孢属的定殖率最高,为 16.67 。叶片中内生真菌
的定殖率明显高于枝条中内生真菌的定殖率,方差
5期 刘爱荣等:海南两种红树林植物内生真菌的多样性分析 659
分析结果表明,差异达极显著水平(F一24)。
2.2秋茄不同部位内生真菌的物种组成
秋茄 叶片中分离到 内生真 菌 8个属 ,其 中茎点
霉属和拟盘多 毛孢属 的定殖 率 最高 ,为 16.67 。
枝条中分离到内生真菌 9株,优势属为拟盘多毛孢
属,定殖率为 2O (表 2)。方差分析结果表明,枝条
和叶片中内生真菌 的定殖 率差异达显著水平 (F一
13.5)。
2.3两种植物 内生真菌的多样性 比较
由表 3可知 ,两种红树林植物内生真菌都很 丰
富,但其组成存在差异,其中:黑腐菌属、曲梗霉属和
小丛壳属只在红海榄中分离到;而拟茎点霉属、叶点
霉属、枝孢属、炭疽菌属、壳球孢属、星盾炱属和球壳
孢属却只在秋茄中分离到。两种植物的优势属也不
相同,红海榄内生真菌的优势属是茎点霉属,而秋茄
表 2 秋茄不同部位内生真菌的物种组成
Table 2 Species composition of endophytic fungi
in different tissues of Kandelia candel
表 3 红海榄和秋茄内生真菌的物种组成
Table 3 Species composition of endophytic fungi in leaves and stems of Rhizophora stylosa and Kandelia candd
物种 Species
菌株数
Number of strains
红海榄 秋茄
物种
Species
菌株数 相对多度
Number of strains Relative
红海榄 秋茄 (%)
拟茎点霉属 Phomopsis
叶点霉属 Phyllosticta
拟盘多毛孢属 Pes£口z0£ D户
枝孢属 Cladosporium
黑腐菌属 Guignaedia
镰孢属 Fusarium
棒孢属 Corynespora
炭疽菌属 Colletotrichum
曲梗霉属 Geniculosporium
1.75 茎点霉属 Phoma
5.26 小丛壳属 Glomerella
22.81 壳球孢属 Macrophomina
3.51 毛壳菌属 Chaetomium
1.75 星盾炱属 Asterine
12.28 椭 圆黑盘属 Melanconium
7.O2 球壳孢属 Sphaeropsis
1.75 痂 圆孢属 Sphaceloma
1.75 合计 Total
内生真菌的优势属是拟盘多毛孢属。
通过分析两种红树林植物内生真菌的多样性参
数发现,物种多样性指数和均匀度指数不成正相关,
红海榄内生真菌的物种多样性指数(1.7890)高于秋
茄(1.7473),但秋茄的均匀度指数却高于前者(表 4)。
3 结论与讨论
Suryanarayanan等(1998)对印度南部的两种
代表红树林植 物 R.apiculata B1.和 R.rnucronata
Lamk的内生真菌进行了分离,发现丝状真菌和一
些不产孢真菌比子囊菌更常见。本研究得到了类似
的结论,从红海榄和秋茄中所分离的内生真菌,半知
菌类 13个属 ,子囊菌 4个属。半知菌类在两种红树
林植物 内生真菌中 占绝对 优势,其相对多度为
91.25 。
表 4 两种红树林植物 内生真菌的多样性参数
Table 4 Diversity parameter of endophytie fungi in
Rhizophora stylosa and Kandelia candel
宿主 H。st。 R^ z。p红
ho

ra

sf z。 n Kn,lde

lla

cn dez
内生真菌在宿主上的分布常受宿主种类、树龄、
季节、海拔高度、取样多少等因素的影响(Korf,
1997)。本研究表明,两种红树林植物内生真菌的优
势属存在差异,红海榄内生真菌的优势属是茎点霉
属 ,而秋茄 内生真菌 的优势属是拟盘多毛孢属。红
海榄和秋茄同种植物不同组织内生真菌的数量和种
类也不相同 ,两种植 物叶片与枝条内生真菌定殖率
差异分别达极显著水平和显著水平。
相R-吾
n 佰
嬲 L L L L L L
6 O 1 0 1 O 1 O
2 O 1 O 1 O 1 ∞
1 3 ¨ 2 O O O 1 O
660 广 西 植 物 3O卷
热带红树林地区是真菌物种多样性丰富程度最
高,但物种多样性研究相对薄弱的地区(刘爱荣等,
2007),本研究只选取了两种红树林植物进行内生真
菌多样性的调查,具有一定 的局 限性。对红树林地
区热带内生真菌的物种组成、地理分布型、海拔高
度、生境的系统调查还有待于更深入的开展。
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