接种4种外生菌根真菌对‘檀桥’板栗幼苗生长、光合及养分含量的影响

【目的】研究接种4种外生菌根真菌对‘檀桥’板栗(Castanea mollissima‘Tanqiao’)幼苗生长的影响,为板栗菌根化育苗技术提供科学依据。【方法】以‘檀桥’板栗家系苗为材料,采用经课题组前期分离纯化和分子鉴定所获得的中华豆马勃(Pisolithus orientalis LY-8)、橙黄硬皮马勃(Scleroderma citrinum LY-9)、硬皮马勃属未知种1(Scleroderma sp.1,LY-17-2)和未知种2(Scleroderma sp.2,MB)进行接种,比较了接种和未接种‘檀桥’板栗幼苗的菌根侵染率、生长指标(苗高、地径、生物量、根系)、光合指标及氮磷钾养分含量的差异。【结果】(1)接种4个月后,4种外生菌根真菌均能成功侵染‘檀桥’板栗,接种LY-17-2的侵染率显著高于其他3种真菌,达86.40%。(2)接种4种菌根真菌均能显著提高‘檀桥’板栗幼苗苗高、地径、生物量、根系构型指标和苗木质量指数(SQI)。其中,接种LY-17-2的总生物量显著高于LY-9,达12.61 g/株;接种LY-8的幼苗总根长、表面积、体积、根尖数显著高于接种其他3种真菌的幼苗;接种LY-17-2和LY-8的SQI值(1.44和1.43)显著高于未接种的(0.76)。(3)接种LY-17-2的幼苗净光合速率和水分利用率最大,分别是6.51μmol/(m^(2)·s)和9.47μmol/mmol;接种LY-8的幼苗叶片叶绿素总含量显著高于接种其他3种真菌;接种4种菌根真菌均显著促进了‘檀桥’板栗幼苗在根、茎、叶中N、P含量的积累。【结论】接种4种外生菌根真菌均能扩大幼苗根系,促进植株对养分的积累,提高光合利用率,促进‘檀桥’板栗幼苗的生长。经综合比较,接种LY-8和LY-17-2对‘檀桥’板栗幼苗促生效果最好。

湖南省油茶良种根际微生物区系分析

【目的】为了弄清湖南省油茶主栽良种根际微生物区系特征,筛选出关键差异微生物菌群,为油茶林土壤生物菌肥研发提供参考。【方法】利用高通量测序技术和OTU分析等方法,对湖南省油茶良种‘华硕’(HS)、‘华鑫’(HX)、‘湘林210’(XL210)以及普通油茶(CK)根际土壤微生物多样性及差异进行了分析,同时测定了油茶根际土壤理化性质及酶活性,运用冗余分析方法,探讨土壤因子与根际微生物之间的关系,并进行核心菌群的筛选。【结果】①油茶良种根际微生物数量的排序均为HS>HX>XL210>CK。铁、铜、总有机碳、铵态氮、β-葡萄糖苷酶是影响土壤细菌多样性的主要因子,全钾、电导率、植酸酶是影响土壤真菌多样性的主要因子。②油茶良种与对照存在显著性差异的微生物为Microscillaceae、那提普斯壳科Natipusillaceae、Leotiomycetes。【结论】差异微生物可作为人工合成菌群的核心候选成员,为油茶林土壤生物菌肥的研发奠定了基础。

湖南红壤区三个林龄板栗园外生菌根真菌多样性

板栗Castanea mollissima是我国重要的生态经济树种,同时也是外生菌根(ectomycorrhizal,EcM)依赖型树种。为揭示湖南红壤区板栗EcM真菌多样性,本研究以9、17和35年3个不同林龄的板栗园为研究对象,利用Illumina Miseq测序平台对不同林分的板栗根部EcM样品ITS区进行高通量测序,分析板栗EcM真菌的多样性及其在不同林龄中的分布情况;同时测定板栗根际土壤理化性质,运用线性回归、Spearman相关性以及典型对应相关分析(canonical correspondence analysis,CCA)等,研究土壤因子与板栗EcM真菌多样性之间的关系。结果表明:3个林龄中的菌根样品测序得到EcM真菌可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)46个,隶属于2门3纲8目13科18属。硬皮马勃属Scleroderma、粉孢牛肝菌属Tylopilus和红菇属Russula是板栗园中主要的EcM菌属。9年林分EcM真菌Shannon多样性指数最大(1.33),与35年林分Shannon多样性指数(0.22)有显著差异,各林龄物种丰富度指数无显著差异。线性回归分析发现土壤pH、全钾、速效钾、有效铁、有效钙和有效镁与EcM真菌的多样性呈显著负相关。结合CCA分析和相关性分析,发现土壤pH、全磷、全钾、速效钾及有效钙是影响湖南省红壤区板栗园EcM真菌群落组成的主要土壤因子。湖南红壤地区板栗EcM真菌群落组成较为丰富,为EcM真菌筛选及板栗园种植管理提供科学依据。

六个外生菌根真菌菌株在不同难溶性磷源下的溶磷特性

外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi,ECMF)可广泛与林木建立共生关系,促进林木对土壤磷的吸收。然而,不同菌种或菌株溶解不同磷源的能力不同,且影响菌株或菌种溶磷能力的生理因素尚不清楚。因此,本研究以从板栗Castanea mollissima和锥栗C.henryi林下采集的真菌子实体进行分离纯化及ITS序列的同源性分子鉴定所获得的5个菌株,和前期课题组获得的土生空团菌Cenococcum geophilum(CG)为研究对象,将其在以难溶性有机磷(植酸钙C_(6)H_(6)Ca_(6)O_(24)P_(6)、卵磷脂C_(42)H_(80)NO_(8)P)和难溶性无机磷(磷酸铝AlPO_(4)、磷酸铁FePO_(4))为磷源的蒙塔纳(Montana)培养基中进行培养,测定6个ECMF菌株在纯培养条件下的菌落直径、菌丝干质量、溶磷率、酸性磷酸酶活性、pH值、柠檬酸和草酸含量,分析在不同难溶性磷源下各菌株的生长及溶磷特性;并运用皮尔逊相关性分析,探讨不同难溶性磷源下影响菌株溶磷率的主要生理因素。结果表明:(1)6个ECMF菌株在不同难溶性磷下生长速率差异显著(P<0.05)。橙黄硬皮马勃Scleroderma citrinum(LY-20-2)在磷酸铝条件生长最快,中华豆马勃Pisolithus orientalis(LY-8)在其他3种难溶性磷源下生长均最快。(2)6个ECMF菌株对4种难溶性磷的溶磷能力具有显著差异(P<0.05)。以植酸钙为磷源时,LY-8溶磷率最高,达28.9%;以卵磷脂和磷酸铁为磷源时,LY-20-2的溶磷率最高,分别为3.2%和4.6%;以磷酸铝为磷源时,CG的溶磷率最高,达3.2%。(3)在4种难溶性磷源下,各菌株发酵液中的pH值均降低。以卵磷脂和磷酸铁为磷源时,除马勃Scleroderma sp.2(MB)以外,其他菌株均未分泌草酸。(4)以植酸钙为磷源时,菌落直径、菌丝干质量、酸性磷酸酶活性和草酸含量均与菌株溶磷率呈显著正相关(r=0.61–0.88);以卵磷脂为磷源时,菌落直径和酸性磷酸酶活性与菌株溶磷率呈显著正相关(r=0.50–0.95);以磷酸铝为磷源时,溶磷率与柠檬酸呈显著正相关(r=0.55);以磷酸铁为磷源时,溶磷率与柠檬酸含量没有显著相关性(r=0.44);在4种难溶性磷源下,溶磷率与pH值均呈极显著负相关关系(r=-0.88–-0.70)。以上结果表明,栗林下的ECMF菌株对难溶性有机磷植酸钙的利用潜力高于卵磷脂和难溶性无机磷磷酸铝、磷酸铁。ECMF针对不同难溶性磷源采取了不同的溶磷策略,包括调控生长速度和分泌不同种类的有机酸。