信陽杉木內(nèi)生真菌種類研究

盧東升，張 偉，杜醒醒

(信陽師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河南 信陽 464000)

0 引言

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook)為裸子植物門、杉科、杉木屬植物，我國特有.該樹具生長快、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、 適應(yīng)性強和經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，是我國南方山地重要的用材林造林樹種.人們對杉木形態(tài)發(fā)育、生殖生理、生態(tài)、栽培、樹棲真菌及病蟲害防治等方面進行了廣泛研究[1-5]，但對杉木內(nèi)生真菌未見系統(tǒng)研究報道.內(nèi)生真菌是指那些在其生活史中的某一段時期生活在植物組織內(nèi)，對植物組織沒有引起明顯病害癥狀的真菌.研究表明，內(nèi)生真菌廣泛存在于種子植物、蕨類植物、苔蘚植物、地衣等植物體內(nèi).不同種類植物體，同種類植物不同生態(tài)條件下的個體之間，甚至同一個體不同器官組織，其內(nèi)生真菌種類不同，少則十幾種,多則上百種，且平均每種宿主有4至5種專性內(nèi)生真菌.內(nèi)生真菌對促進植物的生長和增強對各種逆境的抗性具重要作用[6-7].信陽位于河南省南部，地處北亞熱帶至暖溫帶過渡區(qū)域，此區(qū)氣候溫暖，動植物種類豐富.杉木是當(dāng)?shù)貜V泛栽培的經(jīng)濟樹種.為弄清該區(qū)杉木內(nèi)生真菌種類及分布，于2014年6月至9月通過標(biāo)樣采集及內(nèi)生真菌分離鑒定，對此進行了研究.

1 材料與方法

1.1 標(biāo)樣采集

根據(jù)杉木生境的差異，在河南省信陽市信陽師范學(xué)院、華銳學(xué)院、南灣、賢山、東雙河、震雷山等地，選取6個樣地.其中，賢山、南灣、東雙河樣地為針闊葉混交林；華銳學(xué)院、賢山、震雷山樣地為杉木純林. 深入各樣地選擇杉木健康植株，分別剪取多年生老枝及當(dāng)年生嫩枝8至10支，樹干樹皮5至7塊.將不同枝條及樹皮分別放入無菌紙袋，當(dāng)天帶回實驗室供試.

1.2 內(nèi)生真菌的分離與鑒定

分別將帶葉老枝及嫩枝剪為10 cm長的枝段，先將枝段在流水下沖洗，去除表面塵土，然后再將枝切為3 cm長的枝段.將處理后的兩種枝段分別放入無菌三角瓶中，無菌條件下依次用75%乙醇、2%次氯酸鈉、75%乙醇消毒2、10、1 min，不同消毒劑消毒后均用無菌水沖洗3次.取出枝段，先用無菌紙吸去表面水，然后將莖與葉分開，莖段縱切成4等分，再切成0.5 cm短段.葉剪取葉尖、葉中、葉基3段，分別將不同莖段及葉段接入PSA培養(yǎng)基，在28 ℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)4 d. 當(dāng)組織塊周圍出現(xiàn)真菌菌落后，對不同內(nèi)生真菌進行純化.純化后的真菌經(jīng)培養(yǎng)和產(chǎn)孢誘導(dǎo)，觀察菌落、菌絲、產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)和孢子等形態(tài)特征并進行顯微測量，依據(jù)形態(tài)特征并參考相關(guān)文獻[8-12]對真菌進行鑒定.

2 結(jié)果

經(jīng)分離鑒定，共得到絲孢綱(Hyphomycetes)和腔孢綱(Coelomycetes)真菌4科12屬15種，其中，淡色孢科(Moniliaceae)有3屬5種，暗色孢科(Dematiaceae)2屬2種，黑盤孢科(Melanconidaceae)2屬3種，球科孢科(Sphaeropsidaceae)5屬5種.這些真菌均為半知菌，按Ainsworth分類系統(tǒng)記述如下.

2.1 淡色孢科Moniliaceae

2.1.1 曲霉屬AspergillusMicheli ex LinK:Fr.

曲霉Aspergillussp.(圖1)

a. 分生孢子梗；b. 菌落；c. 分生孢子頭；d. 營養(yǎng)菌絲；e. 分生孢子圖1 曲霉Aspergillus sp.形態(tài)Fig.1 The morphological character of Aspergillus sp.

菌落黑色，表面具大量顆粒狀分生孢子頭，邊緣菌絲白色，氣生菌絲少.顯微觀察，基內(nèi)菌絲無色，多液泡，具隔具分枝，粗細不勻，直徑4.93～9.72 μm，平均7.63 μm.分生孢子梗光滑無色無隔，足細胞明顯.分生孢子梗長662.42 ～1054.82 μm，平均867.44 μm，寬12.84～17.43 μm，平均14.57 μm.分生孢子頭球狀，直徑103.00～124.64 μm，小梗1層，輻射狀生于頂囊周圍，頂囊球狀，直徑40.99～54.14 μm.分生孢子褐色，單胞球狀，光滑，直徑2.73～4.01 μm，平均3.39 μm.

分布：南灣杉木老葉、樹干樹皮，震雷山杉木老枝、老葉、樹干樹皮.

2.1.2 青霉屬PenicilliumLinK ex Fr.

2.1.2.1 瓦克青霉PenicilliumwaksmaniiK.M.Zalessky Pitt(圖2),Genus Penicillium:266,1979;Kong,in Anon.,Fungi and Lichens of Shennongjia:314,1989;中國真菌志(第三十五卷):105,2007.

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 分生孢子；d. 分生孢子梗圖2瓦克青霉Penicillium waksmanii形態(tài) Fig.2 The morphological character of Penicillium waksmanii

菌落為灰綠色致密細絨狀，邊緣白色，背面棕黃色.分生孢子梗多分枝，小梗酒瓶狀，大小為9.15(7.29～10.60) μm ×2.56(2.25～3.19) μm.分生孢子單胞球狀，淡綠色，表面光滑，直徑2.64～3.52 μm，平均3.05 μm.

分布：信陽師范學(xué)院杉木老葉，震雷山樹皮，南灣杉木老葉.

2.1.2.2 黑綠青霉PenicilliumatramentosumThom(圖3) ，U.S.D.A. Bur.Anim.Industr.Bull.118:65,1910; Pitt,GenusPenicillium:331,1979; Kong,in Anon.,Fungi and Lichens of Shennongjia:322,1989;中國真菌志(第三十五卷):142,2007.

a. 菌落 ；b. 分生孢子；c. 分生孢子梗圖3 黑綠青霉Penicillium atramentosum形態(tài)Fig.3 The morphological character of Penicillium atramentosum

菌落暗綠色絨毛狀，邊緣白色，背面茶褐色.分生孢梗多分枝，掃帚狀，小梗長酒瓶狀，無色光滑，大小為15.29(13.45～18.40) μm×2.32(1.76～2.64) μm.分生孢子橢圓形，淡綠色或無色，光滑，大小為(3.39～3.86) μm×(2.41～2.70) μm.

分布：震雷山杉木老葉，東雙河杉木樹皮.

2.1.3 木霉屬TrichodermaPersoon

2.1.3.1 哈茨木霉TrichodermaharzianumRifai(圖4)

a. 菌落；b. 分生孢子梗；c. 分生孢子圖4 哈茨木霉Trichoderma harzianum 形態(tài)Fig.4 The morphological character of Trichoderma harzianum

菌落黃綠色，邊緣菌絲白色稀疏，中部菌絲稠密，后期產(chǎn)生大量粉狀分生孢子堆.顯微鏡下，菌絲無色，具隔具分枝，菌絲直徑2.87～3.99 μm，平均3.56 μm.分生孢子梗樹枝狀分枝，無色，分生孢子小梗瓶狀，大小為6.12(5.28～6.70) μm×2.82(2.25～3.58) μm.分生孢子單胞，卵形或橢圓形，光滑，淡綠色，大小為1.84(1.43～2.15) μm×1.68(1.31～2.02) μm.

分布：華銳學(xué)院杉木嫩枝、老枝、樹干樹皮，賢山杉木老葉、老枝、樹干樹皮，震雷山杉木樹干樹皮.

2.1.3.2 康氏木霉TrichodermakoningiiOud.(圖5)

a. 菌落； b. 分生孢子；c. 分生孢子梗圖5 康氏木霉Trichoderma koningii形態(tài)Fig.5 The morphological character of Trichoderma koningii

菌落早期白色綿毛狀，后期產(chǎn)生大量綠色分生孢子堆，背面灰綠色.分生孢子梗樹枝狀，小梗瓶狀，大小為5.93(5.28～6.68) μm×1.78(1.49～2.12) μm，分生孢子橢圓形，光滑，淡綠色，大小為3.38(3.14～3.57) μm×2.56(2.11～2.79) μm.

分布：華銳學(xué)院杉木嫩枝、老枝、樹干樹皮，賢山杉木老葉、老枝、樹干樹皮，震雷山杉木樹干樹皮.

2.2 暗色孢科Dematiaceae

2.2.1 鏈格孢屬AlternariaC. G. Nees

鏈格孢菌Alternariaalternate(Fr.)Keissler(圖6)

菌落墨綠色絨狀，氣生菌絲發(fā)達，表面具大量粉狀物，背面黑色.分生孢子梗棕褐色，有隔有分枝，長22.88 ～113.21 μm，平均56.45 μm，寬3.52～5.31 μm，平均4.11 μm.分生孢子卵狀或棒狀，黑褐色，多細胞，有縱隔和橫隔，大多數(shù)光滑，少數(shù)表面有細小疣狀突，孢子大小為27.89(17.81～40.63) μm×9.54(8.13～12.30) μm.

a. 菌落；b. 分生孢子；c. 分生孢子梗圖6 鏈格孢Alternaria alternate形態(tài)Fig.6 The morphological character of Alternaria alternate

分布：信陽師范學(xué)院杉木嫩葉，華銳學(xué)院杉木嫩葉、老枝，南灣杉木嫩葉、老枝，賢山杉木嫩葉，東雙河杉木嫩葉、老葉，震雷山杉木嫩枝、嫩葉、老枝、老葉.

2.2.2 黑孢菌屬NigrosporaZi

黑孢菌Nigrosporasp.(圖7)

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 分生孢子梗；d. 分生孢子圖7 黑孢菌Nigrospora sp.形態(tài)Fig.7 The morphological character of Nigrospora sp.

菌落白色細絨狀，表面具球狀或不規(guī)則菌絲堆，后期菌落表面產(chǎn)生黑色分生孢子，菌落背面污灰色.營養(yǎng)菌絲無色，具隔具分枝，細胞內(nèi)多油球，有些菌絲細胞膨大為泡狀細胞.分生孢子梗無色，多分枝，分枝頂端膨大.分生孢子黑褐色，球形或?qū)挋E圓形，大小為6.09(5.46～6.94) μm×5.33(5.10～5.98) μm.

分布：東雙河杉木老葉中部.

2.3 黑盤孢科Melanconidaceae

2.3.1 刺盤孢屬ColletotrichumCorda

2.3.1.1 盤長孢狀刺盤孢ColletotrichumgloeosporioidesPenz.(圖8)

菌落灰色，氣生菌絲明顯，絨毛狀，背面黑色，后期產(chǎn)生棕色分生孢子液.顯微觀察，菌絲無色或淡棕色，有隔多分枝，直徑1.76～3.72 μm平均2.99 μm.菌絲易形成菌絲束，菌絲束具大量泡狀細胞，泡狀細胞直徑11.92～15.09 μm，平均14.02 μm.分生孢子單胞棒狀，光滑無色，大小為17.26(15.18～20.59) μm ×4.56(3.86～5.02) μm.

a. 菌落；b. 菌絲；c. 分生孢子圖8 盤長孢狀刺盤孢Colletotrichum gloeosporioides形態(tài)Fig.8 The morphological character of Colletotrichum gloeosporioides

分布：信陽師范學(xué)院杉木各器官，華銳學(xué)院杉木嫩枝、嫩葉、老枝、老葉，南灣嫩枝、嫩葉、老枝、老葉，賢山杉木嫩葉、老葉，東雙河杉木各器官，震雷山杉木嫩枝、嫩葉、老葉、老枝.

2.3.1.2 球刺盤孢菌C.coccodes(Wallr.)Hughes(圖9)

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 分生孢子梗；d. 分生孢子圖9 球刺盤孢菌 Colletotrichum coccodes形態(tài)Fig.9 The morphological character of Colletotrichum coccodes

菌落污白色，絨狀，后期產(chǎn)生球狀菌絲球，背面烏灰色.易形成黑色分生孢子盤.顯微觀察，營養(yǎng)菌絲無色透明，具隔具分枝，可分化產(chǎn)生分生孢子梗及分生孢子.菌絲直徑1.86～3.34 μm，平均2.65 μm.分生孢子梗錐狀，長27.40 ～33.21 μm，寬3.34～3.86 μm.分生孢子棒狀，單胞，無色光滑，大小為21.42(19.20～23.25) μm ×4.74(4.30～5.16) μm.

分布：震雷山杉木老葉、老枝、嫩葉、嫩枝，信陽師范學(xué)院杉木各器官，華銳學(xué)院杉木各器官，南灣杉木老葉、老枝、嫩葉、嫩枝，東雙河杉木老葉、老枝、嫩葉、嫩枝，賢山杉木各器官.

2.3.2 擬盤多毛孢屬PestalotiopsisStey.

棒形孢擬盤多毛孢菌Pestalotiopsisclavispora(Atk.)Stey.(圖10),Bull.Jard.Bot.Etat Bruxelles 19:335,1949.

菌落棕黃色細絨狀，背面茶褐色，后期產(chǎn)生黑色分生孢子液.營養(yǎng)菌絲具隔具分枝，易形成菌絲束，菌絲淡棕色，直徑2.97～3.70 μm，平均3.38 μm.分生孢子梭形，5細胞，頂端細胞和基細胞無色，中間3細胞淡棕色.頂細胞一般具2根附屬絲，極少數(shù)3根或1根，基部細胞有1小柄.分生孢子大小為27.25(25.92～28.88) μm×6.08(5.42～7.25) μm.附屬絲長18.47～26.17 μm，平均21.70 μm.基部小柄長3.70 ～5.62 μm，平均4.64 μm.

分布：東雙河杉木樹干樹皮.

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 分生孢子圖10 棒形孢擬盤多毛孢菌Pestalotiopsis clavispora形態(tài)Fig.10 The morphological character of Pestalotiopsis clavispora

2.4 球科孢科Sphaeropsidaceae

2.4.1 殼梭孢屬FusicoccumCorda

殼梭孢菌Fusicoccumsp.(圖11)

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 泡狀細胞；d. 分生孢子；e. 環(huán)狀菌絲圖11 殼梭孢菌Fusicoccum sp.形態(tài) Fig.11 The morphological character of Fusicoccum sp.

菌落為深灰色絨毛狀，氣生菌絲發(fā)達，菌苔厚，背面呈藍黑色，后期菌落表面產(chǎn)生子座.顯微觀察，營養(yǎng)菌絲褐色多分枝，具隔，細胞內(nèi)含大量油球，菌絲寬2.46～4.57 μm，平均3.46 μm.有些均絲具泡狀細胞，有些菌絲呈環(huán)狀，有些菌絲相互結(jié)合為菌絲束.基內(nèi)菌絲無色，多彎曲，粗細不勻，具隔具分枝，菌絲直徑1.54～7.46 μm，平均3.11 μm.分生孢子無色，單胞，梭形，基部平截，大小為23.15(20.55～25.07) μm×6.17(5.42～6.87) μm.

分布：信陽師范學(xué)院杉木老葉，華銳學(xué)院老枝，賢山杉木嫩枝，東雙河嫩枝，震雷山杉木老葉、嫩葉.

2.4.2 大莖點菌屬Macrophoma(Sacc.)Berl. et Vogl.

大莖點霉Macrophomamusae(Cooke)Berl.et Vogl.(圖12)

菌落灰綠色，邊緣墨綠色，中部產(chǎn)生大量細粒狀分生孢子器，菌落背面藍黑色.顯微觀察，菌絲暗褐色，多分枝具隔，菌絲粗細不均，直徑2.86～4.66 μm，平均3.67 μm.分生孢子器球狀，黑色，有大量褐色菌絲環(huán)繞，直徑為165.85 ～282.13 μm，平均201.41 μm.分生孢子卵形，光滑，淡綠色，內(nèi)含大量細小油球，大小為11.48(10.63～12.47) μm×6.53 (5.92～7.30) μm.

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c. 分生孢子；d. 分生孢子器圖12 大莖點霉Macrophoma musae形態(tài)Fig.12 The morphological character of Macrophoma musae

分布：信陽師范學(xué)院杉木老葉、老枝，華銳學(xué)院杉木嫩葉、老葉、老枝，南灣杉木嫩枝、老枝、嫩葉、老葉，賢山杉木嫩枝、嫩葉、老枝、老葉，東雙河杉木嫩葉、嫩枝、老枝、老葉， 震雷山杉木老枝、老葉、嫩枝、嫩葉、樹干樹皮.

2.4.3 莖點霉屬PhomaSacc.

松莖點霉Phomapinicola(Zopf) Sacc.(圖13)

a. 菌落；b. 分生孢子；c. 營養(yǎng)菌絲；d. 囊狀細胞圖13 松莖點霉Phoma pinicola形態(tài)Fig.13 The morphological character of Phoma pinicola

菌落墨綠色，邊緣菌絲灰綠色，菌絲細密，菌落中部具多個灰色疣狀突起，菌落背面黑色.顯微鏡下，菌絲暗褐色，具隔多分枝，有囊狀細胞，菌絲寬2.31～5.56 μm，平均3.81 μm.分生孢子腎形或橢圓形，淺綠色，大小為7.08(6.84～7.46) μm×3.12(2.79～3.34) μm.

分布：信陽師范學(xué)院、杉木老葉、老枝，華銳學(xué)院嫩葉、老葉、老枝，南灣嫩枝、老枝、嫩葉、老葉，賢山嫩枝、嫩葉、老枝、老葉，東雙河嫩葉、嫩枝、老枝、老葉， 震雷山老枝、老葉、嫩枝、嫩葉、樹干樹皮.

2.4.4 擬莖點霉屬Phomopsis(Sacc.)Sacc.

擬莖點霉Phomopsissp.(圖14)

a. 菌落；b. 分生孢子；c. 營養(yǎng)菌絲圖14 擬莖點霉Phomopsis sp.形態(tài)Fig.14 The morphological character of Phomopsis sp.

菌落呈卷曲細羊毛狀，早期白色，后為灰色，并產(chǎn)生乳狀分生孢子液.營養(yǎng)菌絲無色透明，纖細具隔具分枝，細胞內(nèi)有油球，菌絲直徑1.49～3.14 μm，平均2.11 μm.兩型分生孢子，一種為絲狀細長，彎曲，光滑無色，長29.02～29.96 μm，平均29.52 μm，寬1.23～1.74 μm，平均1.41 μm.另一種分生孢子橢圓形，兩端各有一油球，大小為7.14(6.63～7.81) μm×2.31(2.05～2.85) μm.

分布：信陽師范學(xué)院杉木嫩葉、嫩枝、老枝、老葉，華銳學(xué)院杉木老枝、老葉、樹干樹皮，南灣杉木各器官，賢山杉木各器官，東雙河老枝、老葉、嫩葉、嫩枝，震雷山杉木各器官.2.4.5 核座孢菌屬Plenodomus

核座孢菌Plenodomussp.(圖15)

a. 菌落；b. 營養(yǎng)菌絲；c,d. 分生孢子器；e. 分生孢子圖15 核座孢菌Plenodomus sp.形態(tài)Fig.15 The morphological character of Plenodomus sp.

菌落白色絨毛狀，氣生菌絲發(fā)達.營養(yǎng)菌絲無色，具隔具分枝，寬2.41～3.18 μm，平均2.88 μm.分生孢子器褐色，酒瓶狀或卵狀，上有開口，大小為192.82(146.78～229.20) μm×117.16(84.15～136.89) μm.分生孢子短棒狀，單胞，無色光滑，大小4.65(4.39～5.13) μm×1.86(1.16～2.29) μm.

分布：賢山杉木老枝.

3 討論

經(jīng)研究，信陽杉木內(nèi)生真菌共15種，全為半知菌，是杉木內(nèi)生真菌首次記載.其中淡色孢科和球殼孢科種類較多各5種，暗色孢科種類較少，僅2種.研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌廣泛分布在杉木樹干、樹枝、樹葉等器官組織內(nèi)，對于維持杉木微生態(tài)平衡具有重要作用，研究還發(fā)現(xiàn)，有些真菌在杉木不同器官內(nèi)均分離到，如擬莖點霉Phomopsissp.、球刺盤孢菌Colletotrichumcoccodes，等，有些真菌僅在特定器官內(nèi)分離到，如核座孢菌Plenodomussp.、棒形孢擬盤多毛孢菌Pestalotiopsisclavispora、黑孢菌Nigrosporasp.等，說明不同種類內(nèi)生真菌的生態(tài)適應(yīng)性不同.

杉木有兩種木霉屬(Trichoderma)內(nèi)生真菌，哈茨木霉T.harzianum和康氏木霉T.koningii.木霉是一類重要的植物病害的生防真菌，同時還對辣椒、馬鈴薯、萵苣、黃瓜、白菜、豌豆、花生、長春花和菊花等多種作物有促生效應(yīng)[13].因此，杉木內(nèi)生真菌是重要的自然資源，有必要對其深入研究，使之在植物栽培及病蟲害防治中發(fā)揮應(yīng)有的作用.