全 文 ：第 30 卷　第 3期
2008 年 5 月
北　京　林　业　大　学　学　报
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
Vol.30 , No.3
May , 2008
收稿日期:2007--04--25
http: www.bjfujournal.cn , http: journal.bjfu.edu.cn
基金项目:“ 948”国家林业局引进项目(2004--4--26)、“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD01A18)、北京市属市管高校人才强教计划资
助项目。
第一作者:胡陶 ,博士生。主要研究方向:园林植物遗传育种。电话:010--62889684　Email:ht529@126.com　地址:100091北京颐和园后中
国林业科学研究院林业研究所花卉中心。
责任作者:李潞滨 ,副研究员。主要研究方向:园林植物遗传育种。电话:010--62889684　Email:li lubin@126.com　地址:同上。
中国兰属植物菌根真菌的分离与鉴定
胡　陶1　李潞滨1　杨　凯2　唐　征2　刘振静1　庄彩云1　彭镇华1
(1中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育实验室　2北京农学院农业应用新技术北京市重点实验室)
摘要:为进一步区分 11 个分离自不同地理分布的 5 种中国兰属植物的共生菌根真菌菌株 ,该文结合各菌株的传统
形态学特征 ,对菌丝隔膜超微结构进行了观察 , 并将其鉴定为无性态的瘤菌根菌属真菌。鉴定结果表明 , 瘤菌根菌
是可与中国兰属植物形成菌根结构的最普遍的菌根真菌种类。
关键词:兰属植物;菌根真菌;瘤菌根菌
中图分类号:S682.31　　文献标识码:A　　文章编号:1000--1522(2008)03--0132--04
HU Tao
1;LI Lu-bin1;YANG Kai2;TANG Zheng2;LIU Zhen-jing1;ZHUANG Cai-yun1;PENG Zhen-hua1.
Isolation and identification of Cymbidium mycorrhizae of China.Journal of Beijing Forestry University
(2008)30(3)132-135 [ Ch , 19 ref.]
1 Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of State Forestry Administration , Research Institute of
Forestry ,Chinese Academy of Forestry , Beijing ,100091 ,P.R.China;
2 Key Laboratory of Agricultural New Technology and Application in Beijing , Beijing University of Agriculture ,
102206 ,P.R.China.
For the more thorough classification of 11 mycorrhizal strains which were isolated from 5 Cymbidium
species distributed in different sites , the characteristics of dolipore septum ultrastructure were observed
associated with their conventional morphology characteristics.All stains were identified as the anamorphic
genera—Epulorhiza.The results of identification suggest that Epulorhiza might be the most general species
which could develop symbiosis relationship with Cymbidium .
Key words　Cymbidium;mycorrhizae;Epulorhiza
　　兰科植物俗称兰花 ,是被子植物中最大科之一 ,
全世界约有 700属 20 000多种及大量变种 ,依其生
态类型可分为地生兰 、附生兰和腐生兰 3类 ,主要分
布于热带 、亚热带和温带地区[ 1] 。作为一种重要的
植物资源 ,兰科植物在花卉和天然药物等诸多产业
中日益显示出巨大的经济价值和利用潜力。
兰科植物几乎都是菌根植物 ,自然生长状态下
必须依赖与真菌建立共生关系才能完成正常的生命
活动。自 1847年 Ressiek[ 2] 最早发现鸟巢兰(Neootia
nidus-avis)根内存在生活的菌丝体以来 ,不断有真菌
与兰科植物共生的报道[ 3-8] ,兰科植物与菌根真菌共
生形成的菌根也因其固有特征而被独立划分为兰科
菌根[ 9] 。由于兰科菌根对于兰科植物的重要意义 ,
对兰科菌根真菌的分离 、鉴定一直是一个重要的研
究领域。
被普遍认同可与兰科植物形成菌根的广义丝核
菌属真菌的鉴定非常困难 ,早期大量的传统形态学
鉴定研究多以菌根真菌菌落特征和菌体形态特征为
依据[ 3--8] ,而结合菌丝隔膜超微结构特征对其做进一
步的细化分属则更多见于国外报导[ 4, 10-14] ,国内仅
见李潞滨[ 15] 1998年的研究 。本研究以 Moore[ 11] 1987
年新增 3个无性态属的分类标准为依据 ,结合传统
DOI :10.13332/j.1000-1522.2008.03.010
形态学观察 ,根据菌丝隔膜超微结构特征对分离自
不同地理分布 5种中国兰属植物的 11个共生菌根
真菌菌株作了进一步的细化分属鉴定。
1　材料与方法
1.1　材料采集
分离菌根真菌的兰花根部材料分别取自四川 、
湖北 、河南和云南的野生兰花(墨兰 Cymbidium
sinense 、春兰 C.goeringii 、蕙兰 C.faberi 、碧玉兰 C.
lowianum 和多花兰C.floribundum);形态学鉴定材料
为分离所获得的菌根真菌菌株 。
1.2　菌根真菌的分离
1.2.1　兰花根段预处理 、切片和接种
剪取适宜数量成年健壮兰花一年生根的完整根
段 ,流水冲洗数小时后 ,以 0.1%氯化汞表面消毒。无
菌条件下将材料切片 ,于 PDA培养基上接种培养。
1.2.2　菌根真菌的纯化和保存
挑取自材料切片中发出的菌丝多次转移培养获
得纯化菌株 ,接种于 PDA斜面 ,4℃保存 。
1.3　菌根真菌培养特征 、菌丝体光学显微特征和隔
膜超微结构观察
培养特征观察:菌株接种于 PDA 平板上 , 25℃
培养 ,记录菌株生长速度 ,观察菌落特征 。
光学显微镜观察:挑取菌根真菌菌丝 ,光学显微
镜下观察(400倍)。
电子显微镜超微观察:挑取菌根真菌菌丝 ,
2.5%戊二醛固定 4 h , 0.1 mol L 磷酸缓冲液漂洗 2
次 ,每次 20 min;1%锇酸 4℃固定 3 h ,0.1 mol L磷
酸缓冲液漂洗 3 次 ,每次 20 min;梯度乙醇脱水;
Epon812树脂包埋 ,LeicaEMUC6超薄切片机制备超
薄切片 ,超薄切片置200目载网上 ,日立 JEM-100CX
型透射电镜观察(20 000倍)。
2　菌根真菌分离与形态学观察结果
2.1　菌根真菌的分离
自墨兰 、春兰 、蕙兰 、碧玉兰和多花兰 5种中国
兰属植物中共分离 、纯化得到 11个共生菌根真菌菌
株(见表 1)。
表 1　兰属植物菌根真菌分离结果统计
TABLE 1　Statistics of the isolation of Cymbidium mycorrhizae
材料 产地 生态型 分离菌株
墨兰 四川 地生兰 墨桃-CS02 、CS06、CS09
春兰 四川 地生兰 春环--CG08 、CG15
春兰 湖北 地生兰 湖 1--CG03 、CG69
春兰 河南 地生兰 豫春-CG03
蕙兰 河南 地生兰 豫 --CH02
碧玉兰 云南 附生兰 C1-CH01
多花兰 云南 附生兰 C6-CH06
2.2　菌根真菌培养特征 、菌丝体光学显微特征和隔
膜超微结构观察
2.2.1　菌根真菌培养特征及菌丝体光学显微特征
11个菌株在PDA培养基上具有以下培养特征:
菌落灰白色或浅黄色(与培养基色泽和厚度有关),
圆周状发散生长 ,可形成间隔不等的同心菌落环纹 ,
菌体表面有浸润感;生长面有稀松或丰富的白色气
生菌丝 ,边缘菌丝下沉于培养基内生长;生长速度较
快(8 ～ 12 d满 PDA平板);未见有性生殖孢子形成
(图 1a)。11个菌株的菌丝体均具有以下光学显微
特征:菌丝有隔;分枝几近直角 ,分枝处呈略缢缩状 ,
距菌丝分枝点较近处形成隔膜(图 1b);具有由桶状
无性厚垣孢子串联而成的念珠细胞群结构(图 1c)。
图 1　中国兰属植物菌根真菌菌落特征和菌丝体光学显微特征
FIGURE 1　Colony and mycelial optics characteristics of Cymbidium mycorrhizae
2.2.2　菌根真菌隔膜超微结构特征
电镜下观察所有菌株的菌丝隔膜均具桶孔结
构 ,隔膜中部桶孔通道清晰 ,桶状隔膜在桶孔通道处
膨大 ,通道两侧隔膜孔帽较平且不通透 ,横隔膜中有
电子透明层 ,自横隔膜薄层有纤丝发出(图 2)。
3　菌根真菌的鉴定分析
3.1　基于菌根真菌菌落培养特征及菌丝体光学显
微特征的初步鉴定
根据丝核菌形态学和解剖学特征 ,即无性世代
133第 3期 胡　陶等:中国兰属植物菌根真菌的分离与鉴定
a.墨桃-CS09;b.春环-CG15;c.湖 1--CG69;d.C6-CH06;
C.隔膜帽;PC.桶孔通道;S.桶状隔膜膨大部分;F.横隔膜薄层发出的纤丝;CW.横隔膜;CL.横隔膜中间的电子透明层;PM.原生质膜
图 2　中国兰属植物菌根真菌隔膜超微结构
FIGURE 2　Dolipore septum ultrastructure of Cymbidium mycorrhizae
不形成任何有性生殖孢子 、菌丝分枝几近直角 、分枝
基部缢缩 、近基部形成隔膜 、具念珠状细胞和生长速
度较快(8 ～ 12 d 满 PDA 平板)等[ 16] ,结合已有兰科
植物菌根真菌鉴定的相关报导 ,对照所分离菌株的
形态学特征 ,初步将 11个兰属植物菌根真菌菌株鉴
定为兰科共生丝核菌(Orchid Rhizoctonia)。
3.2　基于菌根真菌隔膜超微结构特征的鉴定
桶孔隔膜超微结构作为进化上的保守特征在担
子菌和丝核菌的系统学研究中具有重要意义[ 17] 。
根据 11个菌根真菌隔膜结构的电镜观察结果(图
2),结合菌株传统形态学特征(图 1),参照 Moore[ 11] 、
Currah
[ 4]和 Andersen[ 13] 以隔膜结构特征为主要区分
依据建立并完善的兰科菌根真菌细化鉴定标准 ,即
具桶孔隔膜结构 、隔膜孔帽平直且不通透均归为无
性态的瘤菌根菌(Epulorhiza),我们将本次分离所获
得的中国兰属植物菌根真菌菌株鉴定为 Epulorhiza
真菌 。
4　讨　　论
真菌的分类鉴定主要依靠繁殖结构 ,尤其是有
性繁殖结构[ 17] 。作为真菌的一个特殊类别 ,属于半
知菌范畴的兰科共生丝核菌在自然条件下没有或极
难发现有性态阶段 ,实验室条件下进行产孢结构的
诱导也极难成功 ,缺乏形态学鉴定最可靠的有性生
殖结构特征。因此与兰科植物共生的广义丝核菌属
真菌的鉴定非常困难 ,仅通过菌落培养特征和菌体
形态特征难以对其做进一步的区分[ 3-8] 。
众多研究表明菌丝桶孔隔膜超微结构特征对于
丝核菌的分类鉴定具有重要意义[ 17] ,自 Moore[ 11]
1987年首次以此为主要区分依据建立兰科菌根真
菌鉴定标准以来 , 更多的鉴定工作得以深入展
开[ 4 , 10 , 12--14 , 18-19] 。结合本研究中的鉴定结果 ,可以相
信菌丝隔膜超微结构特征作为兰科菌根真菌的主要
细化鉴定标准具有很高的科学依据和可行性。
此外 ,本研究中11个菌根真菌菌株均分离自我
国特有的兰属植物(墨兰 、春兰 、蕙兰 、碧玉兰和多花
兰),利用隔膜超微结构特征鉴定的结果的一致性提
示我们 ,无性态的瘤菌根菌是可与中国兰属植物共
生形成菌根结构的最普遍的菌根真菌种类 。
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(责任编辑　董晓燕)
135第 3期 胡　陶等:中国兰属植物菌根真菌的分离与鉴定