全 文 ：第 40 卷 第 4 期
2014 年 12 月
内 蒙 古 林 业 科 技
Journal of Inner Mongolia Forestry Science ＆ Technology
Vol． 40 No． 4
Dec. 2014
收稿日期:2014-11-17
基金项目:国家自然科学基金(31360010);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20131515120015);内蒙古自治区自然科学基金
(2013MS0520，2014BS0303) ;内蒙古自治区教育厅青年科技英才支持计划(NJYT － 14 － B06)资助
作者简介:魏杰(1980 －)，男，内蒙古呼和浩特人，实验师，博士，主要从事外生菌根真菌分类、应用的研究工作。
通讯作者:杨秀丽(1982 －)，女，内蒙古呼伦贝尔人，讲师，博士，主要从事内生真菌鉴定工作。
大兴安岭 4 种杜鹃花科植物的 DSE真菌分布
魏 杰1，杨秀丽2
(1． 内蒙古农业大学林学院，内蒙古 呼和浩特 010019;2． 呼和浩特市职业学院，内蒙古 呼和浩特 010051)
摘 要:深色有隔内生真菌在寒温带地区的研究在国内还属空白。本研究首次对内蒙古大兴安岭兴安落叶松
林下笃斯越橘、越橘、杜鹃和杜香的 DSE真菌进行了研究。结果表明，这 4 种杜鹃花科植物都有 DSE真菌定
殖，但 DSE定殖率都小于 10%。DSE菌根定殖率与全氮呈极显著负相关。依据菌落形态特征和菌丝体的显
微结构特征将这 4 种植物的根样中分离得到的 187 个 DSE菌株分为 15 个菌株类型，并对这 4 种植物进行回
接实验，其中有 8 种 DSE菌株类型可以定殖这 4 种植物，8 个菌株类型属于子囊菌门的 Phialocephala属，分属
4 个种。
关键词:深色有隔内生真菌;大兴安岭;杜鹃花科植物
中图分类号:Q949． 32 文献标识码:A 文章编号:1007-4066(2014)04-43-04
DSE Distribution of Four Ericoid Plants in The Greater Xing’an Mountains
WEI Jie1，YANG Xiu － li2
(1． College of Forestry，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019，China;2． Hohhot Vacational College，Hohhot
010051，China)
Abstract:The study on dark septate endophytes (DSE)in cold temperature zone in China is still almost in blank．
For the first time，the DSE in Vaccinium vitis － idaea Linn．，Vaccinium uliginosum Linn．，Ｒhododendron simsii
Planch． and Ledum palustre L． under Larix gmelinii Ｒupr． stands has been studied in the Greater Xing’an
Mountains． The results show that DSE colonization has been found in all these four ericoid plants，with the coloni-
zation rate of DSE less than 10% ． The colonization rate of DSE showed significant negative correlation with total ni-
trogen． According to the colony shape feature and microstructure characteristics of mycelia，187 DSE strains sepa-
rated from root samples of four plants have been divided into 15 strains types，back inoculation tests have been done
on four plants，among them，eight kinds of DSE strains type can colonized these four plants． Eight strains types be-
long to four species under the genus Phialocephala of ascomycota．
Key words:dark septate endophytes;the Greater Xing’an Mountains;ericoid plant
深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes，
DSE)分布广泛，是在不同生态系统中发挥重要作用
的真菌［1］。DSE存在于健康植物根的表皮、皮层甚
至维管束组织的细胞内或细胞间隙，且形成深色有
隔菌丝和微菌核，但分类地位尚不明确。国外对
DSE真菌的研究有近百年的历史，我国对 DSE 的研
究起步较晚，开始于近 10 年，研究非常少且主要集
中在有限的地区和有限的植物 DSE 真菌调查。我
国学者分别对广西钦州湾红树［2］、云南热带雨林、
河谷以及重金属矿区的植被［3，4］、三七［5］、陕西凤县
铅硐山铅锌矿区植物［6］、内蒙古荒漠沙蒿［7］、内蒙
古沙冬青［8］、宁夏、甘肃的沙冬青［9］、新疆的沙冬
青［10］的 DSE的分布和定殖情况做过调查研究。此
外，还有一些关于 DSE真菌对植物生长和抗性的促
进作用的研究［11，12］。因此，广泛深入地开展各地区
DSE资源的调查及后续研究十分必要［1］。
大兴安岭地区是我国唯一的寒温带地区，对寒
温带地区 DSE资源的调查和研究在国内尚属空白。
内 蒙 古 林 业 科 技 第 40 卷
本文对大兴安岭森林生态系统定位站的兴安落叶松
林下 4 种杜鹃花科植物包括笃斯越橘(Vaccinium vi-
tis － idaea Linn．)、越 橘 (Vaccinium uliginosum
Linn．)、杜鹃(Ｒhododendron simsii Planch．)和杜香
(Ledum palustre L．)的 DSE 真菌进行了调查，并对
这 4 种植物的 DSE 真菌进行了分离、回接、菌株分
子鉴定、定殖率以及定殖率与土壤理化性质的关系
分析。这是首次对中国寒温带地区植物的 DSE 真
菌进行的研究。
1 材料和方法
1． 1 样品采集
2008 － 2009 年，在内蒙古大兴安岭森林生态系
统国家野外观测研究站(以下简称大兴安岭森林生
态站)，随机采取兴安落叶松林下笃斯越橘、越橘、
杜鹃和杜香的 0 ～ 30 cm(同时考虑根系的分布深
度)土层的带根土样(每种植物采 5 个样品)，装入
土袋中，附上标签，记录采样人、采样时间、地点、宿
主植物名称及周围环境等。土样带回实验室后一部
分存放于 4℃冰箱内，对根系进行分拣处理前，将土
样过筛，过筛后的土样阴干并保存用于土壤理化性
质的测定，分拣的根系用于 DSE 研究。取每种植物
的新鲜根段若干，一部分用于 DSE 真菌的分离，另
一部分固定于 1 /2 FAA 固定液(福尔马林 5 mL，冰
醋酸 5 mL，70%酒精 90 mL)中，以备今后的 DSE形
态观察。
1． 2 根样处理
根系样品用蒸馏水冲洗 2 ～ 3 次，并剪成 1 cm
左右长度的根段;于 10%的 KOH 溶液中 92℃下脱
色透明 20 ～ 60 min，再用蒸馏水冲洗干净，用
0. 05%翠盘蓝(trypen blue)乳酸甘油溶液染色 2 ～
4 h ，并用乳酸分色、制片［13］。DSE定殖率测定采用
根段频率常规法，按照 Biermann［14］。
1． 3 DSE真菌分离和回接实验
对 DSE 真菌的分离采用根段直接培养方
法［15］。分离和纯化培养基都使用土豆琼脂培养基
(PDA)［16］。河沙和原土 1∶ 1 混合，高压灭菌后分装
于无菌花盆，播种 4 种植物种子(10%的 H2O2 中浸
泡 10 min)于花盆内，置 25 ℃光照培养箱中培养一
个月左右，待实生苗长出 4 ～ 6 片子叶时，分别接种
分离的菌株，每个类型的真菌接种 3 盆，每盆 10 株，
共 30 株。继续于 25 ℃光照室培养 3 个月后，剪取
幼苗的根系翠盘蓝染色，于光学显微镜下检查真菌
定殖状况。
1． 4 土壤理化性质测定和菌株分子鉴定
土壤的全氮、全磷、碱解氮、有效磷、有机质及
pH值测定以及对菌株的分子鉴定参照杨秀丽［17］。
1． 5 数据分析
用 SPSS11. 5 统计软件对所获得的数据进行统
计分析。对 DSE 的定殖率及土壤理化性质之间进
行了相关性分析。
2 结果与分析
2． 1 4 种杜鹃花科植物 DSE定殖情况
DSE真菌定殖 4 种杜鹃花科植物以菌套和细胞
间纵向为主，根上菌丝也比较普遍，细胞内的菌丝团
和微菌核则较少见(见图 1)。4 种杜鹃花科植物
DSE定殖情况见表 1。
图 1 a 杜香根表面的 DSE菌丝;b 杜鹃根细胞内的 DSE
菌丝;c 笃斯越橘根细胞内 DSE菌丝;d 越橘根细
胞内 DSE微菌核
Fig． 1 a DSE hyphae on the surface of Ledum palustre;b
DSE hyphae in root cells of Ｒhododendron simsii;c
DSE hyphae in root cells of Vaccinium vitis － idaea;d
DSE micro － sclerotium in roots of Vaccinium uligino-
sum
表 1 4 种杜鹃花科植物 DSE定殖情况
Table 1 DSE colonization in four ericoid plants
宿主植物 菌套 细胞间菌丝 根表面菌丝 细胞内菌丝团 微菌核
越 橘 + + + + + + +
笃斯越橘 + + + + +
杜 香 + + + + +
杜 鹃 + +
注:“+ + +”DSE真菌定殖非常多;“+ +”DSE真菌定殖较多;“+”DSE真菌定殖少．
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第 4 期 魏 杰，等:大兴安岭 4 种杜鹃花科植物的 DSE真菌分布
2． 2 4 种杜鹃花科植物的 DSE定殖率分析
在 2009 年 6 月、8 月和 9 月分别对笃斯越橘、
越橘、杜鹃和杜香的根样 DSE 定殖率状况进行了调
查。调查结果表明:这 4 种植物的 DSE 定殖率都较
低，且都小于 10%。但同一宿主植物在不同月份的
定殖呈现规律，以 8 月定殖率最高，9 月定殖率最
低。不同宿主植物的平均定殖率以越橘最高，杜鹃
最低。结果见表 2。
表 2 4 种杜鹃花科植物的 DSE定殖率
Table 2 DSE colonization rate in four ericoid plants
宿主植物 6 月 /% 8 月 /% 9 月 /% 平均值 /%
笃斯越橘 0． 68 ± 0． 24b 3． 98 ± 0． 85a 0． 79 ± 0． 46b 1． 82AB
越橘 1． 72 ± 0． 56ab 5． 97 ± 1． 13a 4． 75 ± 1． 52ab 4． 15A
杜鹃 1． 68 ± 0． 69ab 2． 69 ± 1． 03a 0． 02 ± 0． 01b 1． 46B
杜香 2． 49 ± 0． 79b 7． 27 ± 1． 50a 0． 04 ± 0． 04b 3． 27AB
注:小写字母表示同一行数据的差异性显著程度，大写字母表示同一列数据的差异性显著程度，字母相同表示无显著差
异(p ＞ 0. 05)，Duncan检验．
2． 3 DSE真菌定殖率与土壤理化性质的关系
4 种杜鹃花科植物采集地的土壤的类型不同，
土壤的全氮、全磷、有效磷、有机质和 pH 值等均有
差异。用 SPSS统计软件对杜鹃花科植物的 DSE 菌
根定殖率与土壤理化性质相关性进行分析，结果表
明 DSE菌根定殖率与全氮呈极显著负相关，具体相
关系数见表 3。
表 3 4 种杜鹃花科植物 DSE定殖率与样地土壤成分的相关分析
Table 3 Correlation analysis on soil composition and DSE colonization rate in four ericoid plants
DSE定殖率 全氮 全磷 速磷 碱解氮 有机质 pH
DSE定殖率 1 － ． 997(＊＊) ． 940 ． 904 ． 712 － ． 828 ． 931
全氮 1 － ． 947 － ． 937 － ． 766 ． 861 － ． 917
全磷 1 ． 905 ． 812 － ． 942 ． 969(* )
速磷 1 ． 934 － ． 940 ． 790
碱解氮 1 － ． 953(* ) ． 641
有机质 1 － ． 833
pH 1
注:* 差异显著;＊＊ 差异极显著．
2． 4 4 种杜鹃花科植物 DSE真菌分离与回接
从 4 种杜鹃花科植物的根样中共分离到菌株
187 个。从菌落形态特征和菌丝体的显微结构特征
初步将 187 个菌株分为 15 个菌株类型。DSE 菌落
多为深灰色或黑色，圆形或近圆形，气生菌丝发达浓
密，多为绒毛状，生长较快，7 d即可长满培养皿。
将这 15 个菌株类型进行回接实验，有 8 种 DSE
菌株类型可以定殖这 4 种植物。这 8 种类型的菌落
形态特征及定殖情况见表 4。
表 4 4 种杜鹃花科植物 DSE纯培养菌落特征及回接定殖情况
Table 4 Features of DSE pure culture isolated from four ericoid plants and inoculation on these four plants
菌株
编号
宿主植物
菌落正
面颜色
菌落背
面颜色
形状 是否透明 分泌色素 气生菌丝 回接情况
J1B 杜鹃 深灰色 深灰色 圆，均匀隆起 否 无 长，绒毛状，较发达 NH，IH，HOＲ
S1A 笃斯越橘 深灰色 黑色 圆，隆起 否 无 长，绒毛状，较发达 NH，IH，HOＲ
S1B 笃斯越橘 深灰色 黑色 圆，隆起 否 无 长，绒毛状，发达 NH，IH，HOＲ
S1C 笃斯越橘 黑色 黑色 圆，平铺 否 无 较长，放射状 NH，IH，HOＲ
S1D 笃斯越橘 深灰绿 黑色 圆，平铺 否 无 长，绒毛状，发达 NH，IH，HOＲ
X1B 杜香 深灰色 黑色 圆，中间隆起 否 无 长絮状 NH，IH． HOＲ
Y1A 越橘 深灰色 深灰色 圆，均匀隆起 否 无 长，絮状，发达 NH，IH． HOＲ
Y11 越橘 白色 深褐色 呈同心圆环状 否 黄褐色 较短，絮状 NH，． HOＲ
注:“NH”为细胞间菌丝;“IH”为胞内菌丝;“HOＲ”为根上菌丝．
2． 5 8 个 DSE菌株类型的分子鉴定结果
得到的这 8 个菌株的序列在 GenBank中运用序
列局部相似性查询系统(BLAST)进行序列比较，这
8 个菌株的鉴定结果以及在 4 种杜鹃花科植物的根
样中分布的情况见表 5。
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内 蒙 古 林 业 科 技 第 40 卷
表 5 4 种杜鹃花科植物 DSE的鉴定结果和分布状况
Table 5 Identification of DSE isolated from four ericoid plants and distribution
DSE菌株编号 分子鉴定结果
笃斯越橘 越橘 杜鹃 杜香
6 月 8 月 9 月 6 月 8 月 9 月 6 月 8 月 9 月 6 月 8 月 9 月
S1B，S1C，S1D，X1B，Y1A Phialocephala fortinii + + + + + + + + + + + +
S1A Phialocephala sp． 1 + + + + + + + + + + + +
J1B Phialocephala sp． 2 + + + + + + + +
Y11 Phialocephala sp． 3 + + +
总计 4 种 3 4 2 4 4 2 3 3 2 3 3 2
注:+表明该菌株在此植物当月的采集样品中有发现．
从 4 种杜鹃花科植物的根样中分离到的 8 种
DSE真菌菌株类型的分子鉴定结果表明，所有这 8
个菌株类型都属于子囊菌门的 Phialocephala 属，但
分属 4 个种，其中 5 个菌株都为同一真菌种即 Phia-
locephala fortinii，而另外 3 个菌株类型分属 3 个种，
但由于和 GenBank 中相似真菌序列的相似度不十
分高，因此只能将这 3 个菌株类型鉴定到属水平。
其中 Phialocephala fortinii 和 Phialocephala sp． 1 是优
势种。
3 讨论
大兴安岭兴安落叶松林下 4 种杜鹃花科植物都
发现有 DSE真菌定殖，其中在越橘和笃斯越橘根部
都发现有深色有隔菌丝以及微菌核的典型特征，而
在杜鹃和杜香的根系中只发现有深色有隔菌丝。菊
科 Asteraceae 和禾本科 Poaceae植物是 DSE 的常见
宿主植物。本研究的结果进一步扩大了 DSE 的宿
主范围和分布范围。
对 4种杜鹃花科植物在同一年份的 6 月、8 月和
9月 DSE定殖率状况的分析结果表明:这 4种植物的
DSE定殖率都小于 10%。而其他研究的 DSE定殖率
普遍较高，如在三七的平均定殖率为51. 79%［5］，这可
能与宿主植物，土壤性质和营养状况相关。
但同一宿主植物在不同月份的定殖呈现规律，
以 8 月定殖率最高，9 月定殖率最低。这也许是因
为在寒温带地区，植物生长的有效期较短，一般情况
下，大兴安岭地区土壤在 6 月开始解冻，所以 DSE
定殖率不高，而 8 月达到最佳生长期，所以定殖率最
高，而在 9 月土壤开始上冻，所以此月份的 DSE 定
殖率最低。
将这 15 个菌株类型进行回接实验，有 8 种 DSE
菌株类型可以定殖这 4 种植物。本研究收集和保藏
了一些在寒温带地区的 DSE 菌种资源，可为该地区
的 DSE的生态植被恢复研究提供数据。
DSE菌株类型的分子鉴定结果表明:这 4 株分
离的菌株都属于瓶头霉属 Phialocephala，瓶头霉属
是目前研究较多的 DSE 类群之一［4］。本研究的结
果表明，该属真菌在寒温带地区的杜鹃花科植物上
都有分布，可为该属真菌的生态研究提供数据。
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