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牛肝菌和红菇的菌根形态扫描电镜识别初探



全 文 :山 地农 业生 物学 报 28(5):458 ~ 461, 2009
Journal of Mountain Agriculture and Biology
牛肝菌和红菇的菌根形态扫描电镜识别初探**
罗土炎 ,饶秋华 , 黄敏敏 , 陈宇航
(福建省农业科学院 中心实验室 ,福建省精密仪器农业测试重点实验室 ,福州 350003)
关键词:扫描电镜;外生菌根;牛肝菌;红菇;哈氏网
中图分类号:Q336   文献标识码:A   文章编号:1008-0457(2009)05-0458-04
APreliminaryMorphousIdentificationofEctomycorrhizaBoletusandRussulagriseocarnosavia
ScanningElectronMicroscope
LUOTu-yan, RAOQiu-hua, HUANGMin-min, CHENYu-hang(CentralLaboratoty, FujianAcademyofAgricultural
Sciences, AgricultureKeyLaboratoryofPrecisionInstrumentsTests, Fuzhou350003, FujianProvince, China)
Keywords:Scanningelectronmicroscope;Ectomycorrhiza;Russulagriseocarnosa;Hartignet
外生菌根(Mycorrhizas)真菌是森林生态中不可缺的成份 ,其在森林生态中担当着物质流转的重要角
色 ,松科 、壳斗科等多数树种在外生菌根缺失的环境下几乎无法成林。外生菌根对人类的益处不仅仅其在
森林生态中的重要地位 ,还因为其贡献给人类绿色而又保健的子实体 。因此识别菌根是人类了解和掌握
外生菌根菌生长规律的重要手段 。MELIN于 1927年首次对外生菌根进行了分类 , DOMINIK于 1969年根
据其形态特征以及菌根的外观特征 , 将其分为 12个亚类[ 1] ,该分类方法一直沿用至今 。由于不同菌根在
同一植物上出现相同形态及同种菌根在不同气候条件下的多态性 ,因此该分类方法无法与共生植物或共
生真菌相关联。目前对于外生菌根的分类已经作了几十年的努力 , 但至今仍未得出一个能普遍采用的分
类体系 。
菌套与哈氏网是菌根与植物共生的关键识别标志 ,在外生菌根中 ,哈氏网在根皮层细胞间形成一个高
度分支的菌丝网 ,是寄主植物与共生真菌之间光合产物 、水分和矿质营养交换的界面 。如果只有菌套而无
哈氏网 ,则不能确定是否形成共生关系 [ 2] 。为进一步探讨菌根识别技术 ,尤其是菌根结构与共生真菌的
关联 ,笔者等于 2007年开始 ,试验通过菌套下哈氏网形态的电镜观察结合菌套特征来识别菌根 ,并偿试构
筑菌根识别与菌根真菌种类的相关性 ,以期为深入开展菌根多样性 、菌根生态以及菌根食用菌的研究提供
一定的技术手段 。
1 材料与方法
1.1 供试菌种
供试菌种包括正红菇(RussulagriseocarnosaX.H.Wang, ZhuL.Yang&Knudsen)、白红菇(R.albidu-
la)、白牛肝菌(Boletusaestivalis)、橙牛肝菌(B.laetisimus)2科 2属 4种 ,由福建省农科院食用菌研究所提
供 。
1.2 MMN培养基配方
氯化钙 0.05g,硫酸镁 0.15g,氯化钠 0.025g,三氯化 1.2mL,磷酸二氢钾 0.5g,硫胺素 100ug,磷酸
* 收稿日期:2009-09-08;修回日期:2009-09-27
基金项目:福建省农科院青年基金项目资助 [闽农科院发(2006)157号 ]
作者简介:罗土炎(1972-),男 ,福建连城人 ,助理研究员 ,主要从事电镜在农业科研的应用研究。
DOI :10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2009.05.017
氢铵 0.25g,麦芽汁琼脂 100mL,葡萄糖 10 ~ 15g,柠檬酸 0.2g,蒸馏水 900mL, pH值调至 5.5左右 。
1.3 菌根培养
1.3.1 室内无菌培养小苗 栎树种子由来舟试验林场提供。采用未灭菌的自然土和灭菌的基质培育栎
苗 。先对灭菌基质进行处理:将细砂 ∶蛭石 ∶泥碳土 ∶无菌水按 1∶1∶1∶0.3的质量比混合并搅拌均匀 ,装
入培养试管(直径 60mm×300mm)中 ,在 121℃下灭菌 1h,冷却后待用[ 3] 。将消毒后的栎种移入试管中 ,
每处理 30株 ,定期观察其生长情况 。当栎苗生长 40 d后进行接菌 ,菌剂用量为每株 10mL(含菌量
10μg)。对照组的苗木培育方法相同 ,每株加入 MMN培养液 10mL,但不接菌 。接种供试菌 3个月后观
察菌根率并采集菌根 。
1.3.2 野生菌根采集 从林区带土挖起牛肝菌 、红菇子实体 ,顺着菌索找到其营养菌根带回试验室处理
备用。
1.4 菌根的电镜制样和观察
菌根取样※蒸馏水漂洗※超声波清洗※1%醋酸液 15min脱去菌套※蒸馏水漂洗※超声波清洗※锇
酸固定※脱水※真空冷冻干燥※金属镀膜后 ,在扫描电子显微镜下观察菌套下的哈氏网。
菌根取样※蒸馏水漂洗※超声波清洗※锇酸固定※脱水※真空冷冻干燥※金属镀膜后 ,在扫描电子
显微镜下观察菌套[ 4] 。
2 结果与分析
2.1 人工菌根的菌套扫描电镜观察
人工接种的菌根形态为未端膨大的棍桻状 ,不同种属间差异不显著 ,菌根率为 87.3%。菌套的扫描
电镜图见图 1。不同种属间的差异主要在于菌丝或菌索形态 、有锁状联合或无 、有无分叉等。由图 1可以
图 1 供试人工菌根菌套扫描电镜照片
Fig.1 TheSEMofartificialmycorrhizalsBacteriasetswhichareartificial
观察到供试的 2属 4种的外生菌根差异 ,说明仅菌套形态差异尚无法建立有效的种属间识别依据。
2.2 人工菌套下哈氏网扫描电镜观察
2.2.1 单一菌根接种的哈氏网形态观察 由图 2可以看出 ,供试的 4个不同菌根的哈氏网网格有肉眼可
分别的差异 。同时可以看到供试红菇属 2个种的哈氏网分隔较薄 ,与牛肝菌科 2个种的哈氏网分隔明显
较厚 ,有肉眼可识别的差异 。
2.2.2 混合菌根接种的哈氏网形态观察 从图 3可见 ,人工混合接种的菌根哈氏网表现杂乱无章 ,明显
有别于单一接种菌根哈氏网的易区分的网格特征。但其中仍有一些哈氏网网格仍可找出其中某一菌根菌
的独特特征 ,如正红菇与白牛肝菌混接的菌根中可找到正红菇的哈氏网(见图 3-b),橙牛肝菌与白红菇
混接的菌根中可找到橙牛肝菌的哈氏网(见图 3-c)。
2.3 野生菌根的菌套扫描电镜观察
野生菌根的形态为未端膨大的棍桻状 ,观察的 4个菌种间菌套形态差异不显著 ,菌根率为 37.8%。
459第 5期  罗土炎 ,等:牛肝菌和红菇的菌根形态扫描电镜识别初探
2.4 野生菌根菌套下哈氏网扫描电镜观察
野外采集的牛肝菌属和红菇菌属的菌根电镜图片见图 4。从图 4可见 ,红菇 、牛肝菌 2个属可以通过
哈蒂氏网的网格特点明确识别 。
图 4 林区采集菌根哈氏网扫描电镜照片
Fig.4 TheSEMofartificialmycorhizalsharringtonnetworkswhicharewide
3 讨论
3.1 本试验结果表明 ,供试 4个外生菌根菌的菌套较难得出易识别的区分 ,但菌套下哈氏网网格形态却
有着相当明显的差异 ,而且该哈氏网网格形态的差异同样可以在野生菌根上得到映证。因此认为是一种
与特定菌根菌种类密切相关的差异 ,这一结果为笔者首次报道。本试验混合接种得到杂乱无章的哈氏网 ,
从而影响识别 ,但仍可找到一些带有其中某一个种特定特征的哈氏网 ,帮助识别 。
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3.2 通过与子实体相连有菌索找寻菌根带有不确定性 ,但菌套下哈氏网观察可以辅助我们确定菌根与共
生真菌的关联 ,这使得对林区菌根的调查以及对林区接种菌根菌的调查有据可依 。
3.3 建立菌套下哈氏网观察的方法使我们观察到带有一定规律的哈氏网形态 ,扩大试验增加考察菌种数
量 、观察同一树种下不同菌种菌套下哈氏网差异以及同种菌不同树种下的差异 ,从而建立森林生态中 “外
生菌根 ”识别体系等 ,有待下一步深入研究 。
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(上接第 431页)
扭体法两个试验中均表现出较强的镇痛作用(P<0.01),证明该活性部位有利于风湿 、类风湿炎症及疼痛
的缓解 ,这对进一步研究大蝎子草具有重要意义。但是 ,本试验仅从抗炎镇痛方面对大蝎子草的抗风湿活
性进行了初步的研究 ,而关于其抗风湿的药理机理研究还有待于进一步深入 ,同时其活性成分的分离 、纯
化 、鉴定等工作 ,还有待于后续研究。
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