分子生物学新技术在菌根研究中的应用

随着分子生物学技术的迅速发展,新的技术和方法应用于菌根研究,推动了菌根学在分子水平上的研究。介绍了ITS、微管蛋白基因分析、PCR—DGGE、LAMP、PLFA和T—RFLP等技术的基本原理及其在菌根真菌系统分类与演化和菌根真菌多样性研究中的应用现状与前景。     

不同生境黄檗AM真菌菌群结构分析

以3个不同生境黄檗菌根为研究对象,采用酸性品红染色法分析黄檗根系AM真菌侵染情况;利用PCR-DGGE技术并结合DGGE图谱分析、DNA测序及系统发育分析,研究黄檗菌根AM真菌菌群组成及多样性,揭示不同生境黄檗AM真菌菌群动态变化规律,为黄檗菌根功能菌群的研究奠定基础。结果表明:不同生境黄檗根系与AM真菌均能形成良好的共生关系,并且侵染率、DGGE图谱条带丰度和优势度存在差异。城市人工林地区菌根的侵染率、丰度、优势度、多样性指数均高于天然次生林和天然原始林,且天然原始林地区菌根各项检测指标最低。DGGE条带测序和系统发育分析显示:全部序列可分为4类菌群,即球囊霉属、盾孢囊霉属、多孢囊霉属和肉盘菌科。城市人工林、天然次生林和天然原始林黄檗根系样品中最具优势的AM真菌均为Glomus属。     

丛枝菌根真菌在农业领域的作用与应用前景

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一种陆地生态系统中的植物共生真菌。丛枝菌根真菌作为微生物技术的一种,能够在逐步减少化学产品使用的同时提高农作物的产量和品质,在农业可持续发展中显示出巨大的应用潜力。该文通过对国内外相关文献的研究,对国内丛枝菌根真菌在农业领域研究进展进行了综述,为菌根技术的发展和推广应用提供参考。     

中国杨树菌根种类、隶属、效应及研究方向

概述了与杨树共生的菌根真菌共74种,其中内生菌根真菌(VA)18种,外生菌根真菌56种,及其在分类学上的隶属关系,其中VA菌根真菌分属1门1纲3目2亚目4科6属18种,外生菌根真菌分属2门3纲6目14科25属56种;菌根真菌在不同杨树上的分布,其中VA菌根真菌在25种杨树及杨树多种上,外生菌根真菌在11种杨树及杨树多种上。杨树是我国重要的造林树种,菌根真菌对杨树的生长能起很大效应:生长的影响、酶活性的影响、营养元素吸收的影响、抗旱性的影响、抗溃疡病的影响。最后提出了5项今后研究方向:1)筛选目的杨树品种上形成菌根的最佳种类;2)开展不同立地类型优良菌种的筛选;3)进行苗木菌根化技术措施的探究;4)加强适合杨树生长的菌根菌剂研究;5)应用分子生物学技术研究菌根真菌与植物之间的相互作用机理。     

PCR-DGGE应用于土壤生态学研究的流程及优化

土壤微生物的多样性在生态学研究中越来越受到关注。能反映微生物多样性的技术有很多,PCR-变性梯度凝胶电泳(Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术是其中的一种。此技术有其独到特色,广泛应用于各个领域。目前关于该技术的应用已有许多报道,然而缺少对该技术应用于土壤生态学研究详细操作流程的归纳和总结。操作过程中有许多技术性问题,包括如何提取和纯化土壤DNA、PCR反应条件设置、DGGE电泳条件设置以及图谱数据分析等。该文简要归纳了PCR-DGGE技术应用于土壤生态学研究的流程以及如何优化关键性步骤,并提出了有待优化的方向。     

我国南方地区外生菌根真菌研究进展

外生菌根真菌是森林生态系统中关键的微生物组分,在促进植物养分与生长、提高宿主抗逆性、驱动群落演替和促进生物多样性维持等方面发挥着重要作用。本文综述了我国南方地区外生菌根真菌多样性方面的研究进展,该区域中文期刊已报道外生菌根真菌有370种,隶属29科53属,优势科为红菇科(Russulaceae)、牛肝菌科(Boletaceae)和鹅膏菌科(Amanitaceae),优势属为红菇属(Russula)和鹅膏属(Amanita);分析了我国南方外生菌根真菌资源分布及其限制因素的研究进展,提出该区域未来外生菌根真菌研究方向:外生菌根真菌多样性分布格局及其维持机制;外生菌根真菌与相关生物间互作机制;基于外生菌根真菌功能性状的大尺度生态机制研究外生菌根应用技术原理与研发。     

中国外生菌根资源的研究进展与展望

菌根(Mycorrhiza)是自然界土壤中的特定真菌菌丝与高等植物根系形成的一种特殊联合体,是二者在长期进化过程中协同进化的产物,是土壤微生物和植物相容性共生的普通现象。德国植物病理学家Frank于1885年首次发现了菌根。随后100多年来,世界各国科学家对菌根分类学、生理学、生态学及其应用技术等方面进行了大量的研究,并已越来越多地认识到菌根真菌在自然界中的重要地位。菌根真菌从植物体内获取生长必需的营养物质,而植物通过与共生真菌结合,也能更好的从土壤中得到所需的养分及水分等。Hacskaylo(1972)把这种关系描述为“生理上平衡良好…     

日本落叶松根际外生菌根真菌多样性

为在日本落叶松育苗和造林中科学应用外生菌根技术,研究了日本落叶松的根际外生菌根真菌群落组成。2012年和2013年共采集了40份日本落叶松根系样本,通过形态特征检测到55种外生菌根形态型,ITS序列分析显示共28种外生菌根真菌与日本落叶松根系共生。其中,土生空团菌是日本落叶松根系外生菌根真菌群落的优势物种,在95%的土壤样本中均检测到,占根尖总数的34.8%;Russula sp.3(编号),Sebacina sp.2,Tomentella sp.1,Russula sp.2和Sebacina sp.1是常见种;其余14个分类单元是稀有种。     

香格里拉5种杓兰属植物菌根真菌的多样性分析

首次采用微生物免培养技术,对香格里拉地区的黄花杓兰、离萼杓兰、西藏杓兰等5种濒危杓兰属植物的菌根真菌进行了rDNA ITS区段巢式PCR扩增,以了解杓兰属植物菌根真菌菌群多样性及其结构组成。结果表明:杓兰属植物菌根真菌群落表现出较高的丰富多样性,共获得388个单克隆,涉及8个属的真菌(胶膜菌属、瘤菌根菌属、丝核菌属、念珠菌根菌属、毛壳菌属、角担菌属、层孔菌属和伏革菌属),还有一类归属未定的真菌;胶膜菌属(美胞胶膜菌)和丝核菌属(立枯丝核菌)在多种杓兰属植物菌根中存在且占有较高的频率,高达20%,可能是典型的兰科植物菌根真菌。以上结果为菌肥的研制和杓兰属植物的栽培与保育工作提供科学依据。     

几种优良松树外生菌根菌扩繁条件研究

对华美牛肝菌(Boletus edulis,504)、黄豹斑鹅膏(Amanita pantherina,EG)、黄色须腹菌(Rhizipogen luteous,HX)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt2)等4种优良外生菌根真菌进行了生长速度、培养特性及其生长规律的比较研究,以确定各种优良菌根真菌的最适生长条件。     

树枫杜鹃菌根真菌分离与鉴定

杜鹃花科(Ericaceae)植物约75属,1 350余种,主产南非和中国西南及西部,我国产20属,约800余种。杜鹃花属(Rhododendron)是杜鹃花科植物中最大的一个属,我国约产600余种,全国均有分布,尤其以四川、云南和贵州的种类最多[1]。杜鹃花为我国的十大传统名花之一,是世界著名的观赏     

杜鹃花属植物内生真菌对毛棉杜鹃幼苗生长的影响

对来自粤北3种野生杜鹃花属植物根样中的聚多曲霉（Aspergillus sydowii）（菌株号：YJ1,YS2）、杂色曲霉A. versicolor（菌株号：GD1）3个内生真菌菌株及其混合菌剂进行瓶内接种试验,比较其对毛棉杜鹃（Rhododendron moulmainense）幼苗的菌根侵染率、苗高和生物量的影响。结果表明,3个菌株及其混合菌剂均可与毛棉杜鹃幼苗根系形成菌根共生体,但不同菌剂在不同培养基上对毛棉杜鹃幼苗根系的侵染力、苗高增长和生物量增重效果存在显著差异（P<0.05）。多数菌剂（YS2、M3、M1、M2）在MMN培养基上对幼苗根系侵染力显著高于WPM培养基和混合基质培养基（P<0.05）,而多数接菌苗（YJ1、GD1、M2、M3）在WPM培养基上生长显著优于MMN培养基（P<0.05）,YS2、GD1和混合菌剂M2（YS2+GD1）对毛棉杜鹃幼苗的增高和增重具有明显的促生作用。     

浙江大盘山华顶杜鹃菌根真菌的分离和鉴定

于2016年5月在浙江省大盘山国家级自然保护区的3处采样地,每处采集5株华顶杜鹃Rhododendron huadingense的1～2支侧根,培养分离华顶杜鹃的菌根真菌,然后结合菌落形态特征和r DNAITS序列分析进行鉴定。结果表明:华顶杜鹃根系内共分离到165个菌株,分为22个菌落形态类型;结合r DNA ITS序列分析,最终分为20个不同的菌种类型,其中19个菌种类型属于子囊菌门Ascomycota,包括8个属于粪壳菌纲Sordariomycetes和6个属于锤舌菌纲Leotiomycetes;3个优势菌种分别为Phialocephala fortinii,Ilyonectria radicicola和某粪壳菌纲真菌的近缘种,分别占菌株总数的41.82%,22.42%和10.91%;其余17个菌种类型合计只占总数的24.85%。     

马褂木菌根真菌筛选和菌根化育苗效果研究

通过对马褂木菌根真菌种类调查,发现其为典型的内生菌根树种,分离和鉴定出地表球囊霉菌、苏格兰球囊霉菌和摩西球囊霉菌3种优势的共生菌根.利用马褂木福建武夷山种源苗木,通过接种效果比较,摩西球囊霉菌的促生效果最好,为马褂木的优良菌根菌种.利用摩西球囊霉菌进一步的菌根化育苗试验表明,马褂木菌根化育苗的促生效应明显,显著促进了苗木对N、P素的吸收利用,其苗高、地径、根长、侧根数和干物质积累量分别较未接种试验对照提高了42.41%、38.30%、12.90%、21.13%和137.78%.此外,菌根化育苗还能有效地改善基质的理化性质,其速效N和有效P含量分别较育苗前原始基质提高了158.48%和48.09%.     

Growth response of Pterocarpus santalinus seedlings to native microbial symbionts(arbuscular mycorrhizal fungi and Rhizobium aegyptiacum ) under nursery conditions

The objective of this research was to improve the growth and biomass of Pterocarpus santalinus L.f.(an endangered leguminous tree) using native microbial symbionts such as arbuscular mycorrhizal fungi and Rhizobium associated with native populations of P.santalinus.The native arbuscular mycorrhizal fungi isolated from P.santalinus soils were identified as(1) Glomus fasciculatum;(2)Glomus geosporum;and Glomus aggregatum.A nitrogenfixing microbial symbiont was isolated from the root nodules of P.santalinus and identified as Rhizobium aegyptiacum by16 s rRNA gene sequencing.These microbial symbionts were inoculated individually and in combination into P.santalinus seedling roots.After 90 days,growth and biomass had improved compared with uninoculated controls.Shoot and root lengths,number of leaves,stem circumference,number of root nodules,biomass,nutrient uptake and seedling quality index were significantly increased by a combined inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi+Rhizobium aegyptiacum.It was concluded that native microbial symbionts positively influenced P.santalinus seedling growth which will be helpful for successful field establishment.     

落叶松外生菌根根际真菌种群结构研究

采用稀释平板法分别对落叶松外生菌根根际和非根际土壤共36个样品的真菌进行了分离和鉴定。研究结果表明,从落叶松菌根根际分离到101株真菌,共鉴定出真菌18个属;菌根根际真菌的优势类群为拟青霉、木霉、青霉;亚优势种群为毛霉及茎点霉。木霉在菌根根际土壤中分离频率最高为100%,在数量上菌根根际真菌高出对照1.7～4倍。     

我国南方桉树人工林菌根合成及其多样性研究(英文)

对我国南方部分地区桉树人工林菌根真菌资源和菌根类型进行了调查 .对采自广东、云南 15个桉树林地的根系样品进行了显微观察 ,结果证实了在自然土壤中桉树能形成不同类型的菌根 ,检查的根样在不同程度上均有菌根菌的感染 .其中 ,有 4个人工林的根系样品AM感染率在 50 %以上 ,另有 4个根样ECM感染根段长超过 50m .调查发现林分年龄大小对菌根形成及菌根类型有一定的影响 ,表现在幼林及过熟林菌根感染率均较低 ,而 4～ 7年生按树林菌根感染率相对较高 ,在同一根系上AM与ECM菌间存在一定的竞争性 .在菌根菌资源方面 ,从总体上来说 ,我国南方菌根菌资源较少 ,尤其是ECM菌 .调查结果表明 ,我国南方桉树人工林根际土壤中有AM菌 2 8种 ,隶属于 4个属 ,其中以球囊霉属真菌最多 ,占 6 4 % ;地球囊霉在所采集的土样中出现的频度最高 .南方 15个桉树人工林中发现有 17种ECM菌 ,隶属 10个属 ,其中彩色豆马勃、多根硬皮马勃、光硬皮马勃等菌种在两广地区许多桉林中较常见 ,云南地区则多以黄须腹菌、硬皮马勃等菌较多 .这些ECM菌通常生长于松树林中 ,能否与引进的桉属树种形成较好的菌根还有待于进一步研究 .本文对自然条件下混合菌根的形成及真菌间的竞争关系进行了讨论     

铁皮石斛菌根真菌研究进展

铁皮石斛是我国传统的名贵中药材,具有很高的药用和经济价值。菌根真菌对铁皮石斛种子萌发、植株生长及活性成分的积累具有重要的促进作用。本文综述了铁皮石斛菌根形成的特点、菌根真菌对铁皮石斛的共生专一性与促进作用、菌根真菌的分离及鉴定等方面的研究进展,并展望了铁皮石斛菌根真菌的应用前景。     

接种ERM的杜鹃在高温胁迫下生理指标变化*

为研究ERM真菌对杜鹃品种“淡妆”（Rhododendron“Danzhuang”）的抗热性是否有促进作用,测定高温胁迫下接种ERM真菌的杜鹃品种“淡妆”叶片生理指标的变化,结果表明：基质灭菌处理的侵染率比基质不灭菌处理的侵染率高,均高于不接种处理;接种ERM真菌能降低高温胁迫对杜鹃品种“淡妆”叶片的伤害程度,其中基质灭菌的处理表现优于基质不灭菌的处理。高温胁迫下,接种ERM真菌提高了杜鹃叶片的抗氧化酶活性,而对膜脂过氧化作用的产物积累影响较小,在一定程度上可以提高杜鹃“淡妆”的抗热性。     

马尾松菌根化苗水分胁迫生理与耐旱性研究

采用人工模拟水分胁迫方法,对马尾松菌根化和非菌根化容器苗的耐旱性进行研究,结果表明,水分胁迫可显著降低马尾松容器苗土壤中的水分含量,对菌根化苗和非菌根化苗光合色素、硝酸还原酶、丙二醛等生理物质含量、水分含量和根系活力均有显著影响。但在同等程度的水分胁迫条件下,菌根化苗所受的影响明显低于非菌根化苗,其光合能力、降低水分蒸腾能力、减轻细胞膜受损能力、根系活力和苗木含水率均高于非菌根化苗,这表明菌根化苗的耐旱性高于非菌根化苗。因此,为提高马尾松容器苗的耐旱能力和造林成活率,采用印度块菌子囊果匀浆制成的孢子悬浮液对苗木进行接种菌根处理是可行的。