蒼山黑龍溪捕食線蟲真菌的生物多樣性

梅雄娥，周福仙，代 琦，魏 芳，蘇鴻雁

（大理學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，云南大理 671003）

捕食線蟲真菌是以營養(yǎng)菌絲特化形成的三維菌網(wǎng)、黏性球、收縮環(huán)、非收縮環(huán)、黏性分枝、黏性菌絲等〔1〕捕食器官來捕食線蟲的一類真菌。迄今為止，據(jù)國際權(quán)威數(shù)據(jù)庫MycoBank 記載〔2〕，全世界已報(bào)道的食線蟲真菌有347 種，其中捕食線蟲真菌不到100種〔3〕。捕食線蟲真菌在世界范圍內(nèi)廣泛分布于各種生態(tài)環(huán)境中，包括土壤、動(dòng)物糞便、腐木、腐葉、地衣、植物根系等多種基質(zhì)〔4〕。

動(dòng)植物寄生線蟲病是一種普遍存在的病害，給農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失〔5〕。目前對(duì)線蟲的防治主要依靠化學(xué)殺蟲劑，長期使用殺蟲劑除了造成藥劑殘留、破壞生態(tài)環(huán)境等弊端外，也使線蟲的抗藥性增強(qiáng)〔6〕。利用捕食線蟲真菌來進(jìn)行生物防治具有不污染環(huán)境、藥效持久、不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。為了篩選適合不同環(huán)境的生防菌株，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了一系列捕食線蟲真菌的研究〔7-9〕，對(duì)陸地環(huán)境和水環(huán)境中捕食線蟲真菌的研究已有一些報(bào)道〔10-11〕，對(duì)水環(huán)境中的腐葉〔12〕、底泥等〔13-15〕也有一些研究報(bào)道。但對(duì)沉水腐木上的捕食線蟲真菌的調(diào)查還未見報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)擬對(duì)大理蒼山黑龍溪中沉水腐木及溪邊土壤中捕食線蟲真菌資源進(jìn)行調(diào)查，并比較捕食線蟲真菌在不同基質(zhì)中的出現(xiàn)頻率，了解捕食線蟲真菌在不同基質(zhì)上的分布情況和多樣性特征，為今后分離不同地區(qū)、不同基質(zhì)的生防菌株提供菌種資源。

1 材料和方法

1.1 樣品采集地點(diǎn)云南大理蒼山（99°54′30″～100°12′12″E，25°33′30″～25°59′48″N），有十九峰〔16〕，每兩峰之間都有一條溪水奔瀉而下，流入洱海，黑龍溪位于蒼山南部的玉局峰和馬龍峰之間，溪水長流不息，上游溪水清澈，下游由于受人類活動(dòng)的影響，水質(zhì)相對(duì)較差。

1.2 樣品采集與培養(yǎng)2014 年6～7 月份在大理蒼山黑龍溪溪水里隨機(jī)采集沉水腐木和溪邊土壤樣品各100 份，用密封袋保存帶回實(shí)驗(yàn)室并對(duì)每份樣品編號(hào)。溪邊土壤采用常規(guī)撒土法培養(yǎng)〔17〕，落水腐木樣品采用張仕穎等〔12〕培養(yǎng)腐葉的方法培養(yǎng)。

1.3 捕食線蟲真菌的分離、鑒定培養(yǎng)兩周后對(duì)每個(gè)樣品鏡檢，采用單孢分離法，在無菌條件下將觀察到的捕食線蟲真菌轉(zhuǎn)接到直徑為60 mm 的CMA平板上，在培養(yǎng)基中間挖一個(gè)1 cm×1 cm 的小室，25 ℃恒溫培養(yǎng)。培養(yǎng)1～2周待平板上長滿菌絲時(shí)，在小室內(nèi)加入誘餌線蟲〔18〕，培養(yǎng)12～24 h 后進(jìn)行鏡檢，觀察捕器的產(chǎn)生情況。根據(jù)孢子著生方式、分生孢子及孢子梗形態(tài)大小、厚垣孢子形態(tài)及捕器等特征采用Li Yan 等〔19〕分類系統(tǒng)對(duì)捕食線蟲真菌進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析記錄物種檢出率（Occurrence Frequency，OF）。OF=含有某一種菌種的樣品數(shù)/所有的樣品數(shù)×100%。統(tǒng)計(jì)物種豐富度，采用Sorensen 相似性指數(shù)（S'）評(píng)價(jià)不同樣點(diǎn)的群落相似性。S'取值0 和1，1 表示2 個(gè)樣點(diǎn)的真菌群落完全相似，0 表示2 個(gè)樣點(diǎn)的真菌群落不相似。采用Shannon-Weiner 指數(shù)（H'）和Simpson 指數(shù)（D）評(píng)價(jià)捕食線蟲真菌的多樣性。Shannon-Weiner 指數(shù)越高，群落的復(fù)雜程度越高；Simpson 指數(shù)越高，群落所含物種越豐富。計(jì)算群落相似性指數(shù)、物種多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)所用公式如下：

其中，a為采樣點(diǎn) A 的物種數(shù)，b為采樣點(diǎn) B 的物種數(shù)，c為2個(gè)采樣點(diǎn)相同的物種數(shù)。pi=Ni/N，Ni為第i種的數(shù)量；N為所有種的數(shù)量；pi為第i種所占百分?jǐn)?shù)，S為采樣點(diǎn)的物種總數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 樣品中捕食線蟲真菌的分離鑒定結(jié)果從溪邊土壤中分離到捕食線蟲真菌3屬16種，優(yōu)勢種為Arthrobotrys oligospora（26%）和A.musiformis（20%）。從沉水腐木中分離到3屬11種，優(yōu)勢種為A.longiphorum（13%）和Dactylellina ellipsosporum（10%）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

2.2 兩種基質(zhì)上捕食線蟲真菌多樣性比較溪邊土壤中的檢出率為79%，沉水腐木上的檢出率為53%，兩種基質(zhì)中都是產(chǎn)三維菌網(wǎng)的占優(yōu)勢，溪邊土壤的物種豐富度（16）大于沉水腐木的物種豐富度（11）。見表2。

表1 樣品中捕食線蟲真菌的檢出率

表2 兩種基質(zhì)上捕食線蟲真菌多樣性的比較

3 討論

3.1 兩種基質(zhì)上捕食線蟲真菌分離鑒定結(jié)果比較本次實(shí)驗(yàn)以大理蒼山黑龍溪里隨機(jī)采集的沉水腐木和溪邊土壤作為研究材料，土壤中分離出的捕食線蟲真菌優(yōu)勢種為A.oligospora（26%）和A.musiformis（20%）。沉水腐木中分離出的優(yōu)勢種為A.longiphorum（13%）和D.ellipsosporum（10%）。出現(xiàn)這種差異性的原因可能有以下幾個(gè)方面：①與真菌在不同的基質(zhì)上的定殖能力有關(guān)〔12〕；②與腐木在水里浸泡的時(shí)間長短有關(guān)。樹木或其他植物含有大量的有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)不容易降解，所以這些材料要成為真菌居住的環(huán)境需要很長的一段時(shí)間〔20〕。Fryar等〔21〕的研究也表明，只有沉水樹木達(dá)6個(gè)月后其上的真菌才能真正的成為真菌群落。

3.2 不同基質(zhì)上捕食線蟲真菌的物種多樣性指數(shù)和群落相似性的比較不同基質(zhì)中捕食線蟲真菌的物種豐富度和多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)分析顯示：溪邊土壤的物種豐富度（16）高于沉水腐木的物種豐富度（11），溪邊土壤的物種多樣性指數(shù)（2.53）較沉水腐木（2.04）的高，說明土壤中的捕食線蟲真菌資源更豐富。兩種基質(zhì)上都是產(chǎn)三維菌網(wǎng)的種類占優(yōu)勢，Supermarket 等〔22〕和Su等〔23〕，在調(diào)查陸地土壤樣品和動(dòng)物糞便樣品中的捕食線蟲真菌也得到過類似的結(jié)果，他們認(rèn)為產(chǎn)黏性菌網(wǎng)的捕食線蟲真菌需要的營養(yǎng)較少，并且這些真菌生長的快，其腐生能力較強(qiáng)，所以產(chǎn)黏性菌網(wǎng)的捕食線蟲真菌占優(yōu)勢。相似性指數(shù)為0.59，說明兩種基質(zhì)上的物種有一定的相似性（群落相似性為0.00 為完全不相似，0.70以上為大體相似）〔24〕。兩種基質(zhì)上都出現(xiàn)的種有A.ongiphorum，A.elegans，A.endermata，A.vermicola，D.ellipsosporum，D.drechsleri，Drechslerella dactyloides，Shearer〔25〕提出水生真菌起源于陸地，2006年 Vijaykrishna 等〔26〕基于 18rDNA 和貝葉斯分子鐘的研究也證明了水生真菌起源于陸地，因此土壤和腐木上捕食線蟲真菌群落有一定的相似性，但由于基質(zhì)和生境不同而形成了不同的種群結(jié)構(gòu)。由于此次采集樣品數(shù)量較少，為了得到更具有說服力的數(shù)據(jù)還有待進(jìn)一步擴(kuò)大采樣范圍和采樣數(shù)量做進(jìn)一步的調(diào)查和比較，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具系統(tǒng)性和代表性。

〔1〕張克勤，莫明和. 中國真菌志第33 卷：節(jié)叢孢及相關(guān)屬〔M〕.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2006：1-20.

〔2〕李娟，張克勤. 食線蟲微生物防控病原線蟲的研究〔J〕.中國生物防治學(xué)報(bào)，2013，29（4）：481-489.

〔3〕Zhang K Q，Hyde K D.Nematode-trapping fungi〔M〕.Berlin:Springer，2014：6-14.

〔4〕Duddington C L.The ecology of predacious fungi.Ι Preliminary survey〔J〕.Trans Brit Mycol Soc，1951，34：322-331.

〔5〕Sasser J N，F(xiàn)reekmade W.A world perspective on nematology：the role of society〔C〕// In：Vistas on Nema tology（Veech JA&Dickerson DW eds.）.Hy at sville：Society of Nematologists，1987：1-6.

〔6〕喻子牛. 微生物農(nóng)藥及其產(chǎn)業(yè)化〔M〕. 北京：科學(xué)出版社，2000：16-27.

〔7〕張金蓮.廣西捕食線蟲真菌分類及分子分析〔D〕.南寧：廣西大學(xué)，2005：2-28.

〔8〕王偉.中國部分地區(qū)捕食線蟲真菌的研究〔D〕.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2011：3-35.

〔9〕Hao Y E，Mo M H，Su H Y，et al.Ecology diversity of aquatic nematode-trapping hyphomycetes in southwest of China〔J〕.Aquatic Microbial Ecology，2005，40：175-181.

〔10〕Peach M. Aquatic predacious fungi〔J〕. Transactions of the British Mycological Society，1950，33：148-153.

〔11〕章靖，莫明和，鄧敬石，等.云南西部地區(qū)的捕食線蟲真菌〔J〕.云南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，27（1）：71-76.

〔12〕張仕穎，郝玉娥，張克勤.云南及貴州部分地區(qū)淡水生捕食線蟲真菌多樣性研究〔J〕.云南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，29（2）：199-207.

〔13〕楊曉燕，劉立盤. 洱海捕食線蟲真菌生物多樣性研究〔J〕.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（23）：14183-14184.

〔14〕楊曉燕，蘇鴻雁，葉遠(yuǎn)邦.程海捕食線蟲真菌資源的調(diào)查〔J〕.大理學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，7（12）：19-21.

〔15〕郝玉娥，張銘洋，譚勝全，等.水生捕食線蟲真菌季節(jié)性分布及多樣性研究〔J〕.南華大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，26（1）：87-92.

〔16〕大理白族自治州蒼山保護(hù)管理局.蒼山志〔M〕.昆明：云南民族出版社，2008：3-10.

〔17〕Duddington C L.Notes on the technique of handling predacious fungi〔J〕.Trans Brit Mycology，1955，38：97-103.

〔18〕高仁恒，劉杏忠.一種誘導(dǎo)和觀察捕食線蟲真菌捕食器官的簡易方法〔J〕.真菌學(xué)報(bào)，1996，159（4）：304-305.

〔19〕Li Y，Hyde K D，Jeewon R，et al.Phylogenetics and evolution of nematode-trapping fungi（Orbiliales） estimated from nuclear and protein coding genes〔J〕. Mycologia，2005，97（5）：1034-1046.

〔20〕Cai L，Zhang K Q，Mckenzie E H C，et al.Freshwater fungi from bamboo and wood submerged in the Liput River in the Philippines〔J〕.Fungal Diversity，2003，13：1-12.

〔21〕Fryar S C，Davies J，Booth W，et al.Succession of fungi on dead and live wood in brackish water in Brnnei〔J〕.Mycologia，2004，96：219-225.

〔22〕Supermarket L，Back A，Poisson H B. Population dynamics of nematophagbous fungi and nematodes in an arable soil；vertigoa land seasonal fluctuation〔J〕.Soil Biochemistry，1996，28：1005-1014.

〔23〕Su H Y，Hao Y E，Mo M H，et al.The ecology of nematodetrapping hyphomycetes in cattle dung from three plate auvasty〔J〕. Veterinary Parapsychology，2006，144：293-298.

〔24〕艾訓(xùn)儒，馬友平.洪家河流域植物群落相似性與聚類分析〔J〕.湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，24（4）：339-342.

〔25〕Shearer C A. The freshwater ascomycetes〔J〕. Nova Hedwigia，1993，56（1-2）：1-33.

〔26〕Vijaykrishna D，Jeewn R，Hyde K D.Molecular taxonomy，origins and evolution of freshwater ascomycetes〔J〕. Fungal Diversity，2006，23：351-390.