外生菌根真菌多样性对云杉根际土壤生化性质的影响

【目的】探究是否由于地上宿主单一导致地下菌根真菌多样性低,进而减缓土壤有机质分解而导致较低的土壤养分有效性。【方法】将不同梯度多样性的外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)真菌群落(1、2、4和8种外生菌根真菌)接种于栽植云杉幼苗的灭菌土壤(来源于川西亚高山云杉人工林),并设立对照组CK,1 a后测定根际土壤物理生化性质。【结果】接种4种ECM真菌土壤pH值(5.44)显著高于对照和其他处理(5.21~5.30)。土壤有机质和有机碳含量随ECM真菌接种多样性的增高呈下降趋势(有机质:37.62~22.81 g/kg;有机碳:21.82~13.23 g/kg),对照组有机质和有机碳含量显著高于8种外生菌根真菌接种组合处理组(P<0.05)。不同梯度多样性的外生菌根真菌群落接种对土壤全氮和全磷含量没有影响。土壤硝态氮(44.81~64.56 mg/kg)、无机氮(68.45~87.23 mg/kg)和可溶性全氮(341.28~483.72 mg/kg)含量有随着外生菌根真菌多样性的增加而增加的趋势,但4种外生菌根真菌接种处理除外(硝态氮29.68 mg/kg;无机氮49.65 mg/kg;可溶性全氮181.18 mg/kg),总体说明这4种真菌组合可能有利于宿主植物对氮的吸收,但不利于从有机质中活化氮组分。【结论】外生菌根真菌群落的多样性越高,可通过外生菌根真菌物种间的功能互补作用,越能促进有机质分解和提高氮可利用性。试验结果为菌根真菌多样性在西南亚高山土壤生态功能中的作用提供数据支撑和理论基础。

核桃园土壤丛枝菌根真菌多样性及接种效应

为探明核桃园土壤中丛枝菌根真菌群落组成和多样性,揭示土著丛枝菌根真菌(NAMF)对核桃幼苗生长、光合作用以及养分吸收的影响,以云南省临沧市临翔区核桃种植园10年生核桃作为研究对象,采集其根系及根际土壤,运用菌根形态学的研究方法,研究了核桃根系中丛枝菌根真菌的共生状况,以及根际土壤中丛枝菌根真菌的群落组成和多样性。在此基础上,通过盆栽接种试验,研究根际土壤中NAMF对核桃幼苗的接种效应。结果表明,核桃植株根系中丛枝菌根真菌侵染率较高,平均总侵染率达80.67%,土壤中平均孢子密度为21个·g^(-1),从根际土壤中共分离到7属16种丛枝菌根真菌,其中悬钩子硬囊霉为最优势种类,相对多度为25.39%。结果表明,接种丛枝菌根真菌对核桃根系与丛枝菌根真菌共生具有积极促进作用,显著促进了核桃幼苗株高、地径、根系的生长及生物量积累,提高了核桃幼苗的光合能力和水分利用效率,促进植物体P、N、K等营养元素的吸收,且NAMF的接种效果优于外来的商品化丛枝菌根真菌(CAMF)。

亚热带北缘次生阔叶林土壤性状和菌根真菌多样性随坡位的变化

菌根真菌的侵染和共生有助于林木对土壤氮、磷等养分的吸收利用,是林木适应瘠薄土壤条件和困难立地的有效方式。以位于宁镇山脉中部空青山的次生阔叶林为对象,利用自然地形变化所产生的立地条件的差异,分别采集上、中、下坡的林木根系及土壤样品,分析菌根真菌侵染率和多样性,以及相应的土壤性状,研究亚热带北缘次生阔叶林林木根系的菌根真菌侵染情况随坡位的变化,并探讨其与土壤养分供应之间的关系。结果表明,不同坡位林地土壤的含水量、pH值、有效磷含量以及微生物生物量氮含量差异不显著,但均随坡位下降而升高。下坡和中坡的土壤有机碳含量、全氮含量、无机氮含量以及微生物生物量碳含量整体上均显著高于上坡。上、中、下坡林木菌根平均侵染率分别为92.1%、84.7%和74.6%,随着坡位的下降侵染率显著降低。不同坡位菌根真菌的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和丰富度指数差异显著,表现为上坡>中坡>下坡,菌根真菌的均匀度指数在不同坡位间没有差异。不同坡位菌根真菌侵染率以及Shannon-Wiener指数均与土壤有机碳和硝态氮含量呈显著负相关,此外,菌根真菌Shannon-Wiener指数还与土壤pH显著负相关,与铵态氮含量显著正相关。菌根真菌的丰富度指数则与土壤含水量、有机碳含量、有效磷含量以及微生物生物量氮含量呈显著负相关。综合结果表明,亚热带北缘丘陵山区次生阔叶林菌根真菌侵染与土壤养分状态之间存在一定的权衡关系,上坡硝态氮的相对匮乏促使更多的菌根真菌侵染以及更高的菌根真菌多样性,通过林木与菌根真菌的互利共生保障林木的氮素获取和正常生长。

黄花白及Bletilla ochracea不同生长发育期的菌根真菌多样性变化

采用石蜡切片技术和高通量测序技术,研究黄花白及在萌芽期、生长期、花期、果期和休眠期的菌根真菌多样性差异,旨在明确黄花白及不同生长发育期的菌根真菌多样性特征,为进一步研究黄花白及等兰科植物与菌根真菌的互作机制奠定理论基础和提供依据。结果表明:黄花白及不同生长发育期的菌根真菌共鉴定出452个操作分类单元(OTU),9门24纲61目111科151属。菌根真菌的总物种数和α多样性指数随着生长发育期的转变而存在显著差异,其中花期的总物种数(270个OTUs)明显高于萌芽期、休眠期、生长期和果期;同时优势菌根真菌种类和丰度存在一定差异;基于门水平,担子菌门Basidiomycota在休眠期、果期和萌芽期的相对丰度明显高于生长期和花期,而子囊菌门Ascomycota在生长期和花期的相对丰度高于萌芽期、果期和休眠期。此外,菌根真菌侵入方式不受生长发育期的影响,均是通过外皮层中的通道细胞进入皮层组织,但菌根真菌侵染率、菌丝团数量和菌丝形态因生长发育期不同而存在一定差异,其中花期的侵染率和菌丝团数量都是最高的。

干热河谷不同树龄攀枝花苏铁丛枝菌根真菌多样性研究

攀枝花苏铁是我国特有的古老残遗树种,为适应干热河谷气候,攀枝花苏铁与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)建立特殊的共生体系。选用不同树龄的攀枝花苏铁为研究对象,采集攀枝花苏铁根系及根际土壤样品,采用醋酸墨水染色法观察根系的AMF定殖情况并计算定殖率;同时采用湿筛沉淀法对AMF孢子进行分离,通过形态学特征及分子生物学鉴定相结合的方法研究攀枝花苏铁AMF的种类、多样性及与树龄的关系。结果表明,14年生、8年生和3年生攀枝花苏铁根系AMF定殖率分别为36.13%、28.54%、21.10%;根际土壤AMF孢子密度分别为16.02、14.13、13.3个·g^(-1),形态学鉴定到6属22种,分别为球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、近明球囊霉属(Claroideoglomus)、斗管囊霉属(Funneliforms)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)和硬囊霉属(Sclerocystis),球囊霉属和无梗囊霉属为优势属,相对多度分别为56.91%和28.23%。分子生物学鉴定到3属6种,分别为近明球囊霉(C.claroideum)、明球囊霉(G.clarum)、缩球囊霉(G.constrictum)、无梗囊霉属(A.srobiculata)、黑球囊霉(G.melanosporum)和地表球囊霉(G.versiforme)。统计分析表明,AMF定殖率与AMF孢子密度之间的相关性是0.8739,呈显著的正相关关系。该研究为攀枝花苏铁的保育提供了理论依据。

毛乌素沙地樟子松外生菌根真菌多样性特征

【背景】外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi,ECMF)侵入林木根系形成外生菌根,是樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)适应环境变化和环境胁迫的重要途径。【目的】深入理解沙地樟子松人工林外生菌根真菌群落组成和多样性。【方法】以毛乌素沙地3个林龄(27、33和44 a)沙地樟子松人工林为研究对象,采用rDNA ITS区段PCR扩增测序方法鉴定分析沙地樟子松外生菌根真菌群落组成并计算多样性指数。【结果】毛乌素沙地樟子松共获得56个外生菌根真菌OTU,隶属于2门3纲8目15科21属,优势属为棉革菌属(Tomentella)、地孔菌属(Geopora)和阿太菌属(Amphinema)。27 a人工林外生菌根真菌丰富度指数最高,33 a人工林ECMF的α多样性指数最高,但不同林龄之间不存在显著差异(P>0.05)。不同林龄沙地樟子松ECMF群落组成存在差异,地孔菌属、棉革菌属、Delastria和Mallocybe的动态变化是造成群落组成差异的主要原因。【结论】毛乌素沙地樟子松人工林外生菌根真菌群落组成较为丰富,该研究区的群落组成可能比多样性更能体现外生菌根真菌群落随林龄的动态变化,伴随着林木的生长成熟,部分功能性外生菌根真菌的动态变化可能与沙地樟子松人工林退化存在密切联系,有待进一步研究。

丛枝菌根真菌(AMF)对西南桦溃疡(干腐)病的抗性调查研究

西南桦(Betula alnoides)是桦木科桦木属分布最南的树种之一,其在云南德宏州的人工林种植面积超过8万hm2,大面积人工林也造成西南桦溃疡(干腐)病日益严重。本研究在西南桦人工林集中分布的德宏州盈江县选择西南桦溃疡(干腐)病不同发病程度的3块样地,利用湿筛沉淀法、菌根侵染率检测法及病害调查法对3块样地根际及根围的AMF孢子密度、菌根侵染率、西南桦溃疡(干腐)病的发病率和发病程度进行调查,并用特征指数及SPSS进行数据分析。结果表明:AMF孢子密度和菌根侵染率分别高于40.08个/g和77.5%时,西南桦(溃疡)干腐病发病率和病情指数分别为12%和3;AMF孢子密度和菌根侵染率低于1.05个/g和13%时,西南桦溃疡(干腐)病发病率和病情指数分别为100%和80;相关性分析结果表明,丛枝菌根真菌孢子Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数与西南桦溃疡(干腐)病发病率之间存在显著负相关(P<0.01),即:西南桦溃疡病的发病率和发病程度与丛枝菌根真菌的多样性和侵染率密切相关,AMF种类越多,菌根孢子密度越大,菌根侵染率越高,病害的发病率及病情指数就越小。可见,丛枝菌根真菌的多样性能增强西南桦溃疡(干腐)病的抗病性,并能显著降低西南桦幼树溃疡(干腐)病发病率和感病指数。因此,建议在西南桦育苗时在营养袋中接种AMF来提高西南桦对溃疡(干腐)病的抗性。

土壤含水量对白芨与菌根真菌共生关系的影响

采用石蜡切片技术、DNA分子鉴定技术和稳定同位素技术相结合的手段,研究不同土壤碳氮含量对白芨菌根真菌多样性、菌根结构特征及碳氮稳定同位素特征和光合特性的影响。结果表明,不同土壤含水量条件下,白芨菌根真菌共鉴定出305个OTU,8门99属。菌根真菌总物种数和α多样性指数随着土壤含水量的减少而增加(土壤含水量为15%的真菌总数比土壤含水量为45%时多了18个OTU);同时随着土壤含水量的降低,优势菌根真菌逐渐转变为伞菌纲Agaricomycetes、Serendipita和肉座菌目Hypocreales真菌;基于门水平,子囊菌门Ascomycota真菌丰度随着土壤含水量减少而明显减少,而担子菌门Basidiomycota真菌丰度波动不大;菌根真菌侵入方式不受土壤含水量影响,均是通过通道细胞进入皮层组织,但菌丝团数量和侵染率随着土壤含水量的减少而降低;此外,白芨叶片的碳氮同位素丰度随着土壤含水量的减少而逐渐增加,净光合速率却随之明显下降,土壤含水量为45%时是白芨与菌根共生的最佳水平。研究结果明确了白芨与菌根真菌共生关系对土壤含水量变化的响应以及对土壤含水量的耐受范围,为白芨属植物野生种群恢复提供参考。

蓝莓菌根真菌研究进展

蓝莓菌根真菌能促进蓝莓植株的生长,帮助植株缓解环境胁迫,使其在逆境下生存,开展蓝莓菌根真菌的研究不仅对蓝莓栽培具有重要价值,同时对其物种多样性研究也具有重要意义。该文从蓝莓菌根真菌多样性、菌根功能及接种效应、菌根真菌研究现状和利用前景进行综述,并探讨该研究存在的问题和发展前景。

杜鹃花类菌根研究进展

杜鹃花类菌根是指杜鹃花科几个属植物上形成的一种特殊类型的菌根共生体,它可以帮助植物缓解环境的胁迫,使其在逆境下生存。为了发掘和利用菌根的潜能,满足生态建设和园艺生产的需要,杜鹃花类菌根的研究在国外受到广泛关注。该文从菌根的解剖结构、菌根真菌的物种多样性、菌根效应等方面对杜鹃花类菌根的研究现状进行了综述,并探讨了该研究存在的问题和发展前景。

外生菌根真菌生物地理学研究进展

外生菌根真菌对植物矿质营养、生态系统物质循环、物种演化进程等具有十分重要的作用,但其生物地理学研究长期滞后于动植物。扩散和隔离是解释外生菌根真菌生物地理分布格局的重要理论。古地质、古气候和宿主植物是外生菌根真菌地理分布格局形成的重要推动因子。基因组学、生物信息学技术与生物地理学方法相互结合和补充,可以用来研究一些复杂的真菌生物地理学问题。文中详细阐述了外生菌根真菌生物地理学研究的重要过程和现状,如真菌物种界定、常用数据分析方法、起源和演化规律及其在生物多样性保护方面的应用等,并初步探讨了其未来的发展方向。