四种杓兰的菌根结构及其周年动态

对黄花杓兰、云南杓兰、西藏杓兰和紫点杓兰四种高山杓兰成年植株的根进行了一个生长周期的切片观察。发现四种杓兰的的菌根结构及其在一个生长周期中的动态变化有以下共同特征:在其成年生活期的各个时期,都有真菌入侵形成内生菌根结构,菌丝在其根部皮层细胞内有四种存在状态:(a)咖啡色或黄色、菌丝扭结缠绕而成的大菌丝结;(b)灰褐色或黄色、由片断菌丝组成的大菌丝结;(c)无色、零散的菌丝;(d)橘红色和黄色、菌丝形态模糊的小菌丝结。真菌的入侵-消解在其成年生活期中周而复始地进行,四种状态的菌丝是处于入侵-消解循环不同阶段的菌丝。并由此对高海拔环境下二者的共生关系进行了初步的探讨:真菌侵入杓兰根部以获得自身生存和繁衍所需的营养物质,杓兰利用真菌菌丝消解后的营养物质,进行混合营养。

硬叶兜兰菌根结构及菌根真菌空间分布特征

为了解濒危植物硬叶兜兰菌根真菌在结构及分布方面的特征,采用切片法观察其菌根结构,分离培养不同根龄菌根真菌、根不同部位的菌根真菌,并进行观察、鉴定。结果表明,硬叶兜兰菌丝团大多数分布于根部皮层细胞,菌丝团数量由外皮层向皮层细胞逐渐增加,皮层细胞向内皮层逐渐减少,内皮层和中柱细胞内没有菌丝和菌丝团;皮层中间部位菌根真菌菌丝团数量最多,高于靠近表皮和靠近中柱部位的菌丝团数量;根基部、中部和根尖部位都有菌根真菌,但根中部的菌根真菌数量最多;菌根真菌的种类和数量随着根龄的变化而变化,随着根龄的增加,菌根真菌种类和数量也相应地增加。

春兰菌根结构的研究

对春兰菌根的显微结构进行了观察,结果表明,春兰的根具有典型的兰科菌根结构,菌根真菌破坏根被组织使之成为凹陷小孔,再由外皮层的通道细胞进入皮层细胞定植,在皮层中层近圆形细胞中形成菌丝团,主要分布根的中部;春兰菌根真菌对其宿主的细胞核大小及形状有一定的影响。

火焰兰等5种兰花菌根显微结构及分离培养基筛选

通过石蜡切片法对5种不同类型的兰花新鲜营养根的显微结构进行研究,并利用组织分离法对其中的内生真菌进行分离,从而筛选最佳的分离培养基。结果表明:5种兰花菌根结构一致,由外到内依次为根被、皮层、中柱,三个部位都有不同程度的被真菌侵染表现,海南钻喙兰、火焰兰是通过皮层细胞直接侵染,卷萼兜兰、硬叶兜兰和铁皮石斛是通过根毛或皮层细胞侵染,并形成菌丝团。实验结果显示:PDA培养基最适合做5种兰花菌根分离纯化培养基。

长白山笃斯越橘菌根形态结构及内生菌的分布特征

对长白山野生笃斯越橘菌根的形态结构及内生真菌的分布特征进行观察和分析。结果表明,笃斯越橘根的次生构造中,周皮由3～6层木栓细胞组成,其中最外1～2层呈凋落状,维管形成层和次生韧皮部均不明显,各占1～2层细胞。毛根包裹着1层或疏松或紧密的菌丝层,没有根毛;内生菌根真菌主要侵染周皮细胞,个别也有侵染木质部的情况,但没有改变根的基本解剖结构。初步观察发现,长白山笃斯越橘的根部具有欧石楠类菌根菌(ERM)、暗隔内生菌根菌(DSE)和泡囊-丛枝菌根菌(VAM)等三种类型菌根真菌的分布,含有菌丝体的表皮细胞壁具有明显加厚迹象。另外,几乎所有笃斯越橘毛根都有内生菌根真菌的寄生。

春兰菌根的显微结构及菌根真菌的分离

以盆栽春兰和野生春兰的根为材料,通过切片观察菌根真菌的分布特点和菌根的显微结构。同时采用组织分离方法从盆栽和野生春兰根分别分离得到6个和15个真菌菌株,分离菌株的出现频率分别为16.7%～50%和6.7%～73.3%,并由此判断CGP-3为盆栽春兰菌根的优势菌种,CGW-3为野生春兰菌根的优势菌种。经形态学观察将其初步分为6个分类单元,其中CGP-2和CGW-2分别具有拟日本曲霉(Aspergillus japonicus-like)和拟木霉属(Trichodermasp.-like)的形态特征。此外,对兰科植物与内生真菌间的专一性进行了讨论。

大豆丛枝菌根共生结构和多聚磷累积双定位方法

【目的】多聚磷是丛枝菌根内磷的主要贮存形式,定性、定量观察多聚磷对于解析菌根中磷代谢具有重要意义。随着植物体内越来越多的参与菌根真菌与寄主植物之间营养交换过程的基因被鉴定,迫切需要进一步提高根内菌根共生结构和多聚磷累积的染色和定位分析技术。【方法】本研究利用丛枝菌根真菌Glomus mosseae侵染的大豆植株,采集新鲜根样制片,一部分薄根片利用低浓度荧光染料麦胚凝集素,室温染色30 min,在波长488 nm的蓝光激发下使用荧光显微镜观察拍照;另一部分薄根片利用荧光染料4’,6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐(DAPI)进行染色,在波长405 nm紫外光激发下观察并拍照;进一步取新鲜制备的薄根片,先后用以上两种荧光染料进行染色,分别在波长405 nm和488 nm的激发光下观察并拍照,完成了菌根共生结构和多聚磷的共定位。【结果】1)使用荧光染料麦胚凝集素,大豆丛枝菌根真菌侵染结构的荧光标记活性染色法,可以清晰地检测到大豆丛枝菌根中所有的共生结构,包括丛枝,泡囊和根内菌丝等。2)在丛枝菌根真菌侵染的根中,各种共生结构都呈现出黄色荧光,为DAPI与多聚磷结合在紫外光激发下的呈色。根段中部分细胞内的蓝白色斑点为DAPI与细胞核中DNA结合的显色结果。在含有成熟丛枝结构的细胞中,也可观察到大部分丛枝呈蓝白色,主要是丛枝膜质结构的呈色。因此,利用荧光染料4’,6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐染色法定位多聚磷,能很好地区分多聚磷酸盐、DNA和膜质。3)在以上研究的基础上,通过荧光光路的切换,可以同时观察到菌根共生结构和多聚磷的共定位。处于发育阶段的整个丛枝中多聚磷累积的亮黄色清晰可见。在成熟的丛枝中,由于膜质结构发达,对累积在丛枝结构中的多聚磷的染色观察产生了一定影响,导致仅仅局部的多聚磷累积清晰可见。【结论】本研究建立的大豆菌根共生结构与多聚磷累积的双定位分析系统,能够直观观察植物与丛枝菌根真菌的养分交换,清晰地对丛枝菌根共生结构中多聚磷的累积进行定位分析,可作为从组织和细胞水平研究菌根共生体的重要技术手段。

寒兰菌根的显微结构与菌根真菌的分离

以寒兰的新鲜营养根为材料,采用徒手切片法和苯胺蓝染色压片法,研究寒兰菌根的显微结构和菌根真菌的侵染方式,并采用常规分离法,对其内生真菌进行分离和初步鉴定。结果表明:寒兰(Cymbidium kanran)营养根具有典型的兰科植物菌根构造,菌根真菌通过破坏根被细胞进入根被,侵染皮层组织,在皮层薄壁细胞内形成菌丝团;从菌根中共分离到36个真菌菌株,包括帚霉属、丝核菌属、丛梗孢属、色二孢属、木霉属、镰刀菌属、角菌根菌属等11个种属,为进一步研究寒兰与其菌根真菌的共生关系和有益菌株的筛选奠定基础。

贵州地方种茶树根系丛枝菌根真菌的侵染特征

为丛枝菌根真菌（AMF）在地方种茶树上的应用提供理论依据,采用染色镜检的方法,对贵州4个典型地方种茶树（湄潭苔茶、石阡苔茶、贵定鸟王和都匀毛尖）根系AMF的定殖和共生状况及与土壤养分的相关性进行研究。结果表明：贵州4个地方种茶树均有AMF定殖和侵染,能形成典型的根外菌丝、根内菌丝、菌丝圈、泡囊和疆南星型丛枝等AMF侵染结构;AMF的定殖率和侵染率分别为7.3%~86.7%和0.8%~32.73%,均值为36.6%和7.01%;不同茶树品种间AMF的侵染状况差异较大,同一品种不同样地AMF的侵染状况也存在较大差异。贵州4个地方种茶树根系AMF的定殖率和侵染率与土壤因子显著相关,其中,AMF的定殖率与土壤水解氮和有机质的含量分别呈显著和极显著正相关,与速效钾含量呈显著负相关;AMF的侵染率与土壤有机质含量呈极显著正相关,与速效钾含量呈显著负相关。不同土壤因子对AMF侵染的影响不同,其定殖率依次为速效氮〉有机质〉速效钾,侵染率依次为有机质〉速效钾。贵州4个地方种茶树根际均存在AMF定殖,且都能与AMF形成良好的共生关系。

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。

鹅毛玉凤花内生真菌的初步研究

对鹅毛玉凤花菌根的基本结构进行了研究。发现,其菌根菌是通过根毛进入根被细胞,进而向通道细胞和皮层细胞侵染;经春、秋两季用鹅毛玉凤花菌根真菌单菌丝团进行真菌分离,共得到186个菌株,其中优势种属为兰科丝核菌类。结果表明,鹅毛玉凤花具有典型的兰科植物菌根构造,菌根菌的种类与季节有关。

杂交兰组培苗与内生真菌共生培养体系的构建

为了筛选出对杂交兰组培苗生长有益的菌株,采用4种内生真菌(被孢霉属Mortierella sp.),通过固体菌剂和液体菌剂2种接种方式,建立杂交兰组培苗与真菌的共生培养体系。共生培养150 d后,运用石蜡切片法观察到菌丝、菌丝结等典型的菌根结构。结合重分离真菌形态观察和分子鉴定,确定重分离菌株均为原接种菌株。结果表明:液体菌剂接种方式相比固体菌剂,对杂交兰组培苗生长的促进作用显著;菌株FC5和FC9液体菌剂对杂交兰组培苗的生长促进作用显著;FC17液体菌剂对杂交兰组培苗根部生长促进效果显著。