荒漠植物新疆阿魏種子萌發(fā)與阿魏菇真菌的互作研究

， ， ， ， ，

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 a.微生物應(yīng)用研究所； b.生物質(zhì)能源研究所， 烏魯木齊 830091；3.魯東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 山東 煙臺(tái) 264025)

·研究報(bào)告·

荒漠植物新疆阿魏種子萌發(fā)與阿魏菇真菌的互作研究

班娜1,2a，王卉2b，張萍3，朱建軍3，郝秀英2a，王芳1

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 a.微生物應(yīng)用研究所； b.生物質(zhì)能源研究所， 烏魯木齊 830091；3.魯東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 山東 煙臺(tái) 264025)

對(duì)阿魏種子進(jìn)行人工接種5株阿魏菇真菌的菌塊和菌液，置于種子4 ℃最佳沉積溫度下共培養(yǎng)90 d，探討阿魏菇真菌對(duì)荒漠植物新疆阿魏種子發(fā)芽的影響，揭示阿魏菇真菌生于阿魏植物根上現(xiàn)象的過程和本質(zhì)。結(jié)果表明，阿魏菇真菌的菌絲體生長勢(shì)依次為菌絲體與種子有接觸試驗(yàn)組gt;對(duì)照組(僅菌塊)gt;菌絲體與種子無接觸試驗(yàn)組。當(dāng)接入菌塊時(shí)，新疆阿魏種子發(fā)芽率依次為對(duì)照組(僅阿魏種子)gt;種子與菌絲體無接觸試驗(yàn)組 gt;種子與菌絲體有接觸試驗(yàn)組；當(dāng)接入菌液時(shí)，新疆阿魏種子發(fā)芽率依次為對(duì)照組(僅阿魏種子)gt;1/2滅活原液試驗(yàn)組gt;1/2原液試驗(yàn)組gt;滅活原液試驗(yàn)組gt;原液試驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)表明，阿魏菇真菌的存在對(duì)新疆阿魏種子發(fā)芽是不利的，這從另一個(gè)側(cè)面反映了在荒漠環(huán)境條件下收獲的新疆阿魏種子上是不允許阿魏菇真菌定殖的，阿魏菇真菌進(jìn)行水平傳遞，保持迅速傳播優(yōu)勢(shì)，通過寄主開花結(jié)果死亡實(shí)現(xiàn)更換新的寄主，這與野外調(diào)查和生產(chǎn)實(shí)踐中見到的自然現(xiàn)象一致。

新疆阿魏； 阿魏菇真菌； 種子發(fā)芽； 菌絲體； 發(fā)酵菌液

阿魏植物隸屬于傘形科(Apiaceae Lindley或Umbelliferae Jussieu)芹亞科(Apioideae Drude)前胡族(Peucedaneae Drude) 阿魏亞族(Ferulinae Drude) 阿魏屬(FerulaLinne)，全球有150種或170余種，主要分布在歐洲南部地中海地區(qū)、非洲北部、中亞地區(qū)和亞洲西南部[1-3]。《中國植物志》上記錄我國有26種，產(chǎn)于新疆20種[3]?！缎陆参镏尽飞嫌涗浳覈?1種，分布新疆25種[4]。由于極端多樣和嚴(yán)酷的生存環(huán)境，本類群仍處于動(dòng)蕩、分化、重組和適應(yīng)的復(fù)雜過程，有許多問題亟待深入研究。民間根據(jù)有無蒜臭味分為香阿魏和臭阿魏，傳統(tǒng)用的阿魏屬于臭阿魏類，具有消積、殺蟲和主治痢疾等藥用價(jià)值[5-6]。近年來，因發(fā)現(xiàn)阿魏中具有抗H 1 N 1甲型流感病毒和抗癌物質(zhì)活性成分而倍受人們關(guān)注[7-8]。另外還有報(bào)道阿魏提取物能通過保持胰細(xì)胞的完整性來防治糖尿病[9]。阿魏植物屬于早春類短命植物，是早春短命植物區(qū)系中獨(dú)一無二的高大植物，它們常常參與形成大面積的阿魏灘蒿屬荒漠，對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著極其重要的作用。在生產(chǎn)實(shí)踐中，其分布較集中的地區(qū)，正是四季牧場(chǎng)中的春秋場(chǎng)，特別是春場(chǎng)，新萌生的植物對(duì)恢復(fù)牲畜冬瘦春乏扮演重要的角色[10-11]。但是，由于對(duì)阿魏植物資源濫采亂挖、無節(jié)制放牧和過度筑路開荒，致使脆弱生態(tài)嚴(yán)重失衡，棲息地被迫變遷，分布面積極度萎縮，重要物種瀕臨滅絕，生物多樣性遭遇降低甚至丟失境地[12]。阿魏菇(PleurotusferulaeLenzi)，又名阿魏側(cè)耳、阿魏蘑，因野生寄生或腐生在中藥阿魏植物肥大的根莖部，而得俗名阿魏菇。我國傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為阿魏菇具有與中藥阿魏相同的藥物功效[13-14]。

目前，對(duì)阿魏植物與阿魏菇關(guān)系的研究主要集中在添加阿魏植物成分后對(duì)阿魏菇菌絲體生長、子實(shí)體發(fā)育和品質(zhì)及功效方面[15-17]，發(fā)現(xiàn)阿魏植物能提高阿魏菇出菇率，促進(jìn)阿魏菇的生長發(fā)育和子實(shí)體的形成。但是對(duì)阿魏菇真菌生于阿魏植物根上自然現(xiàn)象的過程和本質(zhì)，尤其是阿魏菇真菌對(duì)荒漠植物阿魏的作用幾乎未見報(bào)道。本試驗(yàn)擬通過人工接種阿魏菇真菌到藥用荒漠植物新疆阿魏(FerulasinkiangensisK.M.Shen)上，研究阿魏菇對(duì)阿魏植物種子萌發(fā)的影響，揭示其現(xiàn)象和作用，探索新疆特色植物資源適應(yīng)荒漠極端干旱環(huán)境的機(jī)制，以期為阿魏植物和阿魏菇真菌2種資源的保護(hù)，道地阿魏藥材的可持續(xù)開發(fā)利用及荒漠生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

新疆阿魏種子于2013—2014年搜集自伊犁哈薩克自治州伊寧縣喀什鄉(xiāng)拜什墩山區(qū)。5個(gè)阿魏菇菌株W 1、W 2、W 3、W 4、W 5分別采集自新疆塔城地區(qū)裕民縣、阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣、市售栽培種1、市售栽培種2和阿勒泰地區(qū)青河縣。

1.2 方 法

1.2.1 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基①：真菌活化固體培養(yǎng)基。去皮馬鈴薯200 g/L+葡萄糖20 g/L+瓊脂16 g/L。

培養(yǎng)基②：菌塊與種子萌發(fā)培養(yǎng)基。1/2 MS+蔗糖30 g/L +馬鈴薯25 g/L+瓊脂6 g/L。

培養(yǎng)基③：真菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基。去皮馬鈴薯25 g/L，葡萄糖20 g/L，蛋白胨3 g/L，磷酸二氫鉀2 g/L，硫酸鎂1 g/L。

1.2.2 阿魏菇真菌菌液制備

在無菌條件下，將在活化培養(yǎng)基①上長滿培養(yǎng)皿的阿魏菇菌株用打孔器取直徑為0.6 cm菌塊，接入裝有發(fā)酵培養(yǎng)基③的三角瓶中，置于24 ℃、120 r/min的搖床中，培養(yǎng)30 d后，將菌液過濾，上清液備用。

1.2.3 新疆阿魏種子預(yù)處理

將野外采集的新疆阿魏種子先用75%酒精沖洗30 s，再用30% H2O2溶液浸泡40 min，之后用無菌水沖洗3～6次，無菌水中浸泡24 h。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)處理

1) 新疆阿魏種子與阿魏菇菌塊互作：在無菌條件下，將在活化培養(yǎng)基①中生長至滿皿的5株阿魏菇真菌，用打孔器取直徑為0.6 cm的菌塊，分別接種到萌發(fā)培養(yǎng)基②中，同時(shí)向萌發(fā)培養(yǎng)基②四周植入新疆阿魏種子(試驗(yàn)組D，即菌絲與種子無接觸條件下)，以D-W 1～W 5表示；未植入新疆阿魏種子的為對(duì)照組(試驗(yàn)組A)，以A-W 1～W 5表示。另將5株真菌菌塊分別接種到萌發(fā)培養(yǎng)基②中，置于24 ℃黑暗條件下培養(yǎng)至菌絲長滿培養(yǎng)皿時(shí)，再向培養(yǎng)基②四周植入新疆阿魏種子(試驗(yàn)組E，即菌絲與種子有接觸條件下)，以E-W 1～W 5表示；未植入新疆阿魏種子的為對(duì)照組(試驗(yàn)組B)，以B-W 1～W 5表示。另設(shè)一組對(duì)照(ck)，為新疆阿魏種子直接植入萌發(fā)培養(yǎng)基②四周。依照A、B、ck、D、E處理，每組每個(gè)處理20皿，置于4 ℃沉積溫度下培養(yǎng)90 d，重復(fù)3次，進(jìn)行發(fā)芽率(90 d的結(jié)果)、菌絲生長速率等的統(tǒng)計(jì)和觀察(每10 d統(tǒng)計(jì)1次)。

2) 新疆阿魏種子與阿魏菇菌液互作：將1.2.2制備的阿魏菇菌液，按原菌液試驗(yàn)組(H試驗(yàn)組)、1/2原菌液試驗(yàn)組(1/2 H試驗(yàn)組)、滅活原菌液試驗(yàn)組(S試驗(yàn)組)、1/2滅活原菌液試驗(yàn)組(1/2 S試驗(yàn)組)、發(fā)酵培養(yǎng)基組(ck 1)、1/2發(fā)酵培養(yǎng)基組(ck 2)6個(gè)處理倒入三角瓶的無菌發(fā)芽紙上，再植入消毒后的阿魏種子，每個(gè)處理組7個(gè)三角瓶，置于4 ℃黑暗條件下培養(yǎng)90 d，重復(fù)3次。

1.3 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

1) 發(fā)芽率(%)=第90天的發(fā)芽種子數(shù)/總播種數(shù)×100%；

2) 菌絲生長速率(cm/10 d)=菌落生長半徑(cm)/菌絲生長天數(shù)(10 d)。

采用 Microsoft Excel 2010軟件和SPSS 11.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 無接觸條件下，新疆阿魏種子對(duì)阿魏菇菌塊生長的影響

在阿魏菇真菌菌塊剛接入的培養(yǎng)皿里，進(jìn)行植入新疆阿魏種子(試驗(yàn)組D)和未植入的(試驗(yàn)組A)2種處理，4 ℃下共培養(yǎng)90 d后，菌絲生長狀況完全不同。由表1可知，在未植入新疆阿魏種子的處理中，5個(gè)阿魏菇菌株的菌絲體在低溫下都能夠生長，只是生長速率有差異，依次為W 1gt;W 3gt;W 2gt;W 4gt;W 5。其中：W 1菌株的菌絲生長速率最快(0.747 cm/10 d)，與其它菌株的菌絲體生長速率相比存在極顯著差異，并且表現(xiàn)為早期生長較快；W 5菌株的生長速率最慢(0.276 cm/10 d)；W 2與W 5、W 3與W 4和W 5菌株之間沒有顯著差異，其它各菌株之間均呈極顯著差異。當(dāng)培養(yǎng)到60 d時(shí)，W 1菌株的菌絲已經(jīng)長滿至整個(gè)培養(yǎng)皿，其它4個(gè)菌株的菌絲在培養(yǎng)90 d時(shí)還未長滿培養(yǎng)皿。但是，在植入新疆阿魏種子的處理中，5個(gè)阿魏菇菌株的菌絲均沒有生長，如圖4，圖7。說明阿魏種子在萌發(fā)過程中釋放了阻礙阿魏菇真菌菌絲生長的物質(zhì)。

表1 4 ℃下5株阿魏菇真菌菌絲體生長速率

處理菌株菌絲體平均生長速率(cm/10d)AW10．747aA±0．062W20．330bcBC±0．013W30．343bB±0．021W40．298cdCD±0．031W50．276dD±0．033DW10W20W30W40W50

注：小寫字母表示差異顯著(plt;0.05)，大寫字母表示差異極顯著(plt;0.01)。

2.2 有接觸條件下，新疆阿魏種子對(duì)阿魏菇菌絲體生長的影響

在阿魏菇真菌菌絲體已經(jīng)長滿的培養(yǎng)皿里，進(jìn)行植入新疆阿魏種子(試驗(yàn)組E)和未植入的(試驗(yàn)組B)2種處理，4 ℃下共培養(yǎng)90 d后，菌絲體生長勢(shì)同樣具有明顯的差異。由表2可知，未植入新疆阿魏種子的5個(gè)阿魏菇菌株菌絲體都有生長，且菌絲體均為白色，分枝較多，呈現(xiàn)蓬松狀；從生長量來看，W 1菌株的分枝密度及生長量最大，其余依次為W 2=W 3gt;W 4gt;W 5(如圖5)?？墒?，在植入新疆阿魏種子后，5個(gè)菌株的菌絲體生長量顯著增加，種子周圍菌絲體呈白色且濃密，其中W 1生長量最大，幾乎覆蓋新疆阿魏植物種子的表面，其余菌株的生長量依次為W 2=W 3gt;W 4gt;W 5(如圖8)。結(jié)果顯示，與種子接觸后，阿魏菇真菌菌絲體直接從種子里汲取營養(yǎng)供給自身快速生長。

表2 菌塊至長滿培養(yǎng)皿后植入和未植入種子的菌絲體長勢(shì)

處理W1W2W3W4W5B++++++++++++++-++E++++++++++++++++++++++++-+++

2.3 阿魏菇真菌菌塊對(duì)新疆阿魏種子發(fā)芽率的影響

圖1 阿魏菇真菌菌絲體對(duì)新疆阿魏種子發(fā)芽率的影響

圖2 阿魏菇發(fā)酵菌液對(duì)阿魏種子萌動(dòng)時(shí)間的影響

同時(shí)分別將5株阿魏菇真菌菌塊和新疆阿魏種子接種于培養(yǎng)基②上，4 ℃下共培養(yǎng)90 d后，新疆阿魏種子均不同程度可以萌發(fā)，但種子發(fā)芽率都較對(duì)照低，依次為ckgt;W 5gt;W 1gt;W 4gt;W 3gt;W 2(見圖1 D試驗(yàn)組)。另分別將5株阿魏菇真菌菌塊在24 ℃暗培養(yǎng)至培養(yǎng)皿中長滿菌絲，再植入新疆阿魏種子，置4 ℃下共培養(yǎng)90 d后，種子發(fā)芽率也都較對(duì)照更低，依次為ckgt;W 1gt;W 5gt;W 2gt;W 3gt;W 4(見圖1 E試驗(yàn)組)。方差分析：在D試驗(yàn)組中，ck與各菌株之間均呈顯著差異，W 5與其它菌株呈顯著差異，其它菌株之間沒有顯著性差異；在E試驗(yàn)組中，ck與各菌株之間差異也都呈顯著水平，W 1與W 2、W 3、W 4菌株之間差異呈顯著水平，與W 5差異不顯著。統(tǒng)計(jì)得出，新疆阿魏種子發(fā)芽率為ck組gt;D試驗(yàn)組gt;E試驗(yàn)組，且種子發(fā)芽率均未達(dá)到60%(見圖1，圖6，圖7，圖8)。實(shí)驗(yàn)表明，無論阿魏菇真菌與阿魏植物種子是否接觸，阿魏菇真菌的存在都對(duì)種子發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用，尤其是當(dāng)與阿魏種子有接觸時(shí)，能夠從種子中汲取營養(yǎng)，而對(duì)種子發(fā)芽的抑制作用更強(qiáng)。

2.4 阿魏菇真菌發(fā)酵菌液對(duì)新疆阿魏種子萌動(dòng)時(shí)間和發(fā)芽率的影響

在阿魏菇真菌發(fā)酵菌液對(duì)阿魏種子萌動(dòng)時(shí)間影響的4個(gè)處理中，對(duì)照試驗(yàn)組(ck 1、ck 2)種子萌動(dòng)所需時(shí)間最短，35 d種子就可萌動(dòng)，而4個(gè)試驗(yàn)組種子所需萌動(dòng)時(shí)間都比ck延長了5～15 d(見圖2)。這些表明阿魏菇真菌菌液對(duì)新疆阿魏種子萌動(dòng)有延遲的效應(yīng)，從而推斷阿魏菇真菌在新疆阿魏種子萌發(fā)的起始階段就已經(jīng)產(chǎn)生明顯的抑制作用。

注：“+”和“-”分別為1倍生長量和0.5倍生長量。

在阿魏菇真菌發(fā)酵菌液對(duì)新疆阿魏種子發(fā)芽率影響的4個(gè)處理中，在H試驗(yàn)組里ck 1種子發(fā)芽率最高，為51.39%；其次是W 3菌液處理，為27.78%；W 4菌液處理的最低，為12.96%；且W 3與W 5、W 1、W 2和W 4菌液處理之間差異不顯著，其它菌液處理之間差異呈顯著水平。在1/2 H試驗(yàn)組里ck 2種子發(fā)芽率最高，為55.56%；其次是W 5菌液處理，為35.18%；W 2菌液處理最低，為14.81%；且ck與其它菌液處理之間、W 2與W 1、W 3、W 5之間差異呈顯著水平，其它菌液處理之間差異不顯著。在S試驗(yàn)組里ck 1種子發(fā)芽率最高，為51.39%；其次是W 2菌液處理，為26.30%；W 4菌液處理的最低，為16.67%；且ck與其它菌液處理、W 2與W 4菌液處理之間差異都呈顯著水平，其它菌液處理之間差異不顯著。在1/2 S試驗(yàn)組里ck 2種子發(fā)芽率最高，為55.56%；其次是W 1菌液處理，為48.70%；W 2菌液處理的最低，為31.48%；且ck與W 1、W 1與W 5、W 2、W 3和 W 4之間差異均不顯著，其它菌液處理之間差異呈顯著水平。統(tǒng)計(jì)結(jié)果，阿魏種子發(fā)芽率基本呈現(xiàn)為：ck組gt;1/2 S試驗(yàn)組gt;1/2 H試驗(yàn)組gt;S試驗(yàn)組gt;H試驗(yàn)組(見圖3)。實(shí)驗(yàn)表明，阿魏菇真菌在培養(yǎng)時(shí)能夠產(chǎn)生對(duì)阿魏種子發(fā)芽的抑制物質(zhì)，該物質(zhì)在其發(fā)酵過程中分泌到培養(yǎng)液里，并耐高溫、高壓。由于在未滅活的阿魏菇真菌發(fā)酵液中，還有阿魏菇真菌活菌存在，其可以從種子里汲取營養(yǎng)，從而導(dǎo)致阿魏種子發(fā)芽率降得更低。

圖3 阿魏菇真菌發(fā)酵菌液對(duì)阿魏種子發(fā)芽率的影響

圖4 4 ℃低溫下僅接種菌塊后菌絲生長狀況(A試驗(yàn)組)

圖5 菌塊至長滿培養(yǎng)皿后未植入種子的菌絲體生長狀況(B試驗(yàn)組)

圖6 新疆阿魏種子發(fā)芽狀況(ck試驗(yàn)組)

3 討 論

野生阿魏菇專一性地寄生或腐生在阿魏植物的根莖部，這種關(guān)系表明，阿魏植物一定對(duì)阿魏菇真菌產(chǎn)生了重要的影響，馮作山[15]、白羽嘉[16]、胡彩香[17]等認(rèn)為，阿魏植物對(duì)阿魏菇真菌生長有較明顯的促進(jìn)作用。本研究則證實(shí)并揭示阿魏植物種子萌發(fā)與阿魏菇真菌生長兩者互有影響，當(dāng)阿魏菇真菌與阿魏種子有接觸時(shí)，能夠直接從種子里汲取營養(yǎng)提供自身迅速生長，菌株W1在4℃低溫下生長增加近13倍。然而，在兩者無接觸的情況下，由于新疆阿魏種子具有散發(fā)蒜臭味的含硫化合物[1]，通過這些揮發(fā)性物質(zhì)作用于阿魏菇真菌，阻止其生長、定殖，這得到Junker R R等[18]實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論的支持。

圖7 4 ℃低溫下同時(shí)接種菌塊和種子后菌絲生長狀況(D試驗(yàn)組)

圖8 阿魏菇真菌菌塊長滿至培養(yǎng)皿后植入種子的菌絲體生長狀況(E試驗(yàn)組)

真核生物的寄生就是一種以犧牲寄主為代價(jià)的特殊共生關(guān)系，采取平衡生存策略，通過低成本達(dá)到調(diào)節(jié)種群密度的目的，即寄生共生體繁殖的自我控制，以及寄主在個(gè)體生活史中適應(yīng)性降低的間接控制，與性行為(繁殖)聯(lián)結(jié)完成寄主更換，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和長期進(jìn)化的停滯[19]。在這個(gè)關(guān)系中一般是寄生物從宿主上得到的營養(yǎng)較多，包括水分、無機(jī)鹽和有機(jī)物質(zhì)等[20]。本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)5株阿魏菇真菌菌絲體在接觸到阿魏種子時(shí)，明顯看出它能從阿魏種子上吸取必需營養(yǎng)供自己快速生長。當(dāng)兩者無接觸的情況下，阿魏種子發(fā)芽率依然比對(duì)照低，可能是阿魏菇真菌也能夠產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制阿魏種子發(fā)芽。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，無論是否滅活阿魏菇真菌發(fā)酵菌液都使得荒漠植物新疆阿魏種子所需萌動(dòng)時(shí)間更長、發(fā)芽率降低，這表明阿魏菇真菌在培養(yǎng)過程中能夠分泌耐高溫高壓的某種物質(zhì)，其能夠抑制阿魏種子萌發(fā)，具體成分有待進(jìn)一步研究。

在共生關(guān)系中，共生體有2種傳遞方式： 1) 水平傳遞是每一代宿主重新從周圍環(huán)境獲得共生體，發(fā)生在后代散布和休眠之后； 2) 垂直傳遞是共生體從上一代傳遞到下一代，或卵上，發(fā)生在后代離開母體前[21]。意味著垂直傳遞選擇為與共生體合作，這是由于共生體適應(yīng)性與宿主繁殖關(guān)聯(lián)；而水平傳遞與來自寄主的共生體適應(yīng)性耦合，特別有利于寄生共生體迅速傳播，在對(duì)寄主傷害和共生體適應(yīng)性之間權(quán)衡折衷[22]。研究表明，共生作用形式是互相依賴且比先前想象的更復(fù)雜，事實(shí)上不是簡單地固定為一種類型，互利共生-寄生共生形成連續(xù)統(tǒng)一體，這些共生體同時(shí)具有正作用和負(fù)作用，共生對(duì)宿主適應(yīng)性的2個(gè)組分——生存和繁殖力有差別很大影響。為此，當(dāng)寄生共生作用形式轉(zhuǎn)換成互利共生時(shí)，需要付出較大的代價(jià)，寄主從資源分配上將繁殖力轉(zhuǎn)變成生存，這是從另一個(gè)角度來理解互利共生，即對(duì)生存正作用和對(duì)繁殖力負(fù)作用是互利共生建立的關(guān)鍵[23-24]。綜上所述，在荒漠環(huán)境條件下新疆阿魏種子發(fā)芽期間不宜與阿魏菇真菌生活在一起，這一結(jié)論正好與野外實(shí)際觀察到的情況一致，阿魏菇僅能夠在開花結(jié)果期的阿魏植物根莖部上采摘得到，并無在苗期阿魏植物上的采集記錄，這也從另一個(gè)方面反映阿魏菇真菌是采取水平傳遞方式到宿主阿魏植物上的，而不是通過種子攜帶進(jìn)行垂直傳遞的。另外，我們還進(jìn)行了阿魏菇菌液對(duì)新疆阿魏幼苗根部養(yǎng)分積累影響的研究(待發(fā)表)，結(jié)論是在溫和環(huán)境條件下阿魏菇菌液對(duì)阿魏幼苗根部養(yǎng)分積累有促進(jìn)作用。因此，在阿魏植物生活史中與阿魏菇真菌的作用形式是互利共生還是寄生生活取決于環(huán)境條件、進(jìn)化過程，有待深入探索研究，從而揭示阿魏菇真菌與新疆阿魏植物共生的蘊(yùn)涵和意義。

通過人工接菌進(jìn)行阿魏菇真菌與荒漠植物新疆阿魏種子發(fā)芽影響的研究，這是微生物與植物互作研究的傳統(tǒng)經(jīng)典方法[25]。為排除其它微生物的干擾，首先對(duì)宿主植物新疆阿魏種子表面消毒獲得無菌種子，這個(gè)預(yù)處理致使種子發(fā)芽率比通常狀況下大大降低，阿魏種子吸脹直接4 ℃沉積發(fā)芽率可達(dá)80%以上[26-27]，無菌預(yù)處理后的不到60%，應(yīng)該是消毒過程所用藥劑對(duì)種子毒害造成的[28]。

4 結(jié) 論

本研究證實(shí)并揭示了阿魏植物種子發(fā)芽與阿魏菇真菌生長兩者互有影響。首先，在阿魏菇真菌與阿魏種子未直接接觸的情況下，阿魏種子通過揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)阿魏菇真菌生長產(chǎn)生阻礙作用。其次，5株阿魏菇真菌的存在均對(duì)藥用荒漠植物新疆阿魏的種子發(fā)芽有抑制作用。一是阿魏菇真菌能夠分泌某種耐高溫、高壓物質(zhì)，其不僅推遲種子萌動(dòng)并對(duì)種子發(fā)芽有抑制的作用，具體有待于進(jìn)一步分析鑒定。二是在阿魏菇真菌與阿魏種子接觸的情況下，阿魏菇真菌能夠直接從種子里汲取營養(yǎng)供自身生長，從而使得阿魏植物種子發(fā)芽率降得更低。綜上所述，在荒漠環(huán)境條件下，阿魏菇真菌的存在對(duì)阿魏植物的種子發(fā)芽是不利的，為野生撫育和人工栽培保護(hù)阿魏植物資源、道地藥材的可持續(xù)開發(fā)利用、荒漠生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。

[1]Sahebkar A and Iranshahi M. Biological activities of essential oils from the genusFerula(Apiaceae)[J].Asian Biomedicine,2010,4(6):835-47.

[2]Flora of China 編委會(huì).Flora of China(《中國植物志》英文修訂版)[M].1989-2013，科學(xué)出版社和密蘇里植物園出版社聯(lián)合出版.網(wǎng)址：http://www.floraofchina.org.

[3]單人驊,佘孟蘭.中國植物志(傘形科)[M].北京:科學(xué)出版社,1992,55(3):85-117.

[4]沈冠冕.新疆植物志[M].烏魯木齊：新疆科學(xué)技術(shù)出版社,2011(3):575-601.

[5]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:176.

[6]新疆生物土壤沙漠研究所.新疆藥用植物志(第一冊(cè))[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,1981:106-107.

[7]Lee C L,Chiang L C,Cheng L H,Liaw C C,El-Razek M H A,Chang F R,Wu Y C.Influenza A (H 1 N 1) Antiviral and Cytotoxic Agents fromFerulaassa-foetida[J].Journal of Natural Products,2009,72:1 568-1 572.

[8]Iranshahi M,Sahebkar A,Hosseini S T,Takasaki M,Konoshima T,Tokuda H.Cancer chemopreventive activity of diversin fromFeruladiversivittatain vitro and in vivo[J].Phytomedicine,2010,17:269-273.

[9]Ahmed Saber Abu-Zaiton.Anti-diabetic activity of Ferula assafoetida Extract in Normal and Alloxan-Induced Diabetic Rats[J].Pakistan Journal of Biological Sciences.2010,13(2):97-100.

[10]毛祖美.早春短命植物區(qū)系特點(diǎn)[J].干旱區(qū)研究,1992,9(1):11-12.

[11]毛祖美,張佃民.新疆北部早春短命植物區(qū)系綱要[J].干旱區(qū)研究,1994,11(3):1-26.

[12]謝彩香,石明輝,郭寶林,等.瀕危野生新疆阿魏低空遙感資源調(diào)查[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2014,16(11):2 480-2 486.

[13]楊新美.中國食用菌栽培學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1988:546-548.

[14]趙振宇.新疆食用菌志[M].烏魯木齊:新疆人民衛(wèi)生出版社,2006:4-5.

[15]馮作山,白羽嘉,黃文書,等.阿魏對(duì)阿魏菇子實(shí)體抗氧化性能及氨基酸組成的影響[J].中國食品學(xué)報(bào),2010,10(2):46-51.

[16]白羽嘉,陶永霞,張莉,等.阿魏對(duì)阿魏菇氨基酸及揮發(fā)性成分的影響[J].食品科學(xué),2013,34(14):198-204.

[17]胡彩香.阿魏提取物對(duì)阿魏菇菌絲生長及生物活性影響的研究[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

[18]Junker R R amp; Tholl D.Volatile Organic Compound Mediated Interactions at the Plant-Microbe Interface[J].Journal of Chemical Ecology,2013,39:810-825.

[19]Wenk P and Renz A.Parasitism and evolution: opposing versus balancing strategies[J].Historical Biology,2013,25(02):251-259.

[20]李鈞敏,董鳴.植物寄生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(04):1 174-1 184.

[21]Bright M,Bulgheresi S.A complex journey: transmission of microbial symbionts[J].Nature Reviews.Microbiology,2010,08(3):218-230.

[22]Sachs J L and Wilcox T P.A shift to parasitism in the jellyfish symbiont Symbiodinium microadriaticum[J].Proceedings of the Royal Society of London B-Biological Sciences,2006,273:425-429.

[23]Fukui S.Evolution of symbiosis with resource allocation from fecundity to survival[J].Naturwissenschaften,2014,101(5):437-446.

[24]Pagan I,Montes N,Milgroom M G and Garcia-Arenal F.Vertical Transmission Selects for Reduced Virulence in a Plant Virus and for Increased Resistance in the Host[J].Plos Pathogens,2014,10(7):e 1004293.

[25]Friesen M L,Porter S P,Stark C S,et al.Microbially Mediated Plant Functional Traits[J].The Annual Review of Ecology,Evolution and Systematics,2011,42:23-46.

[26]田聰.新疆阿魏種子萌發(fā)與快速繁殖技術(shù)初步研究[D].烏魯木齊:新疆大學(xué),2008.

[27]阿卜杜許庫爾·牙合甫，海利力·庫爾班.生物堿參與阿魏種子休眠的調(diào)控[J].干旱區(qū)研究,2013,30(5):882-886.

[28]魯黎明,安影.不同消毒劑對(duì)煙草種子消毒效果及萌發(fā)的影響[J].種子,2012,31(4):93-95.

Studies on Interaction Between Seed Germination ofFerulasinkiangensisof Plants in Xinjiang Desert withPleurotusferulaeFungus

BANNa1,2a，WANGHui2b，ZHANGPing3，ZHUJianjun3，HAOXiuying2a，WANGFang1，

(1.College of Agronomy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China; 2a.Institute of Microbiology; b.Institute of Biomass Energy， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China; 3.College of Life Sciences,Ludong University,Yantai 264025,China)

Through artificially inoculating five strains mycelia and fermentation liquid ofPleurotusferulaefungus forFerulasinkiangensisseeds in the petri dishes, they are put in the dark place and co-cultured at 4 ℃ for 90 days,which 4 ℃ is the best deposition temperature of seeds.This paper is based on exploring the relationship between ferulae mushroom fungus and assa-foetida seeds germination of desert plants in Xinjiang,and is aimed at revealing the process and its essence nature thatPleurotusferulaefungi are born on the roots and stems ofFerulaspp.The experimental results show that the mycelia growth vigor contacted with seeds is highest among three treat groups,only mycelia (ck) is second,and the mycelia contacted without seeds is lowest.The seeds germination rate of assa-foetida after inoculated by the mycelia is that only seeds (ck) is highest among three treat groups,the seeds contacted without mycelia is second,and the seeds contacted with mycelia is lowest.The seed germination of assa-foetida after inoculated by the fermentation liquid is that only seeds (ck) is highest among five treat groups,half of inactivated fermentation liquid is second,half of fermentation liquid is third,all of inactivated fermentation liquid is fourth,and all of fermentation liquid is lowest.Experiment shows that the existence of thePleurotusferulaefungi is to the disadvantage of seed germination of assafoetida plants.From another side,this reflects the ferulic seed harvested in harsh environments is not colonized byPleurotusferulaefungus.Pleurotus ferulae fungus horizontally transfers,and keeps the advantage of the rapid spread,new hostes are replacemented through death of hosts blossom,which the natural phenomenon is consistent with the field survey and production practice.

FerulasinkiangensisK.M.Shen;PleurotusferulaeLenzi; seed germination; mycelium; fermentation liquid

2016-07-13

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：31260080，31371540)；自治區(qū)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生示范基地項(xiàng)目(編號(hào)：xjaucxy-yjs-20131048)。

班 娜(1987—)，女，碩士研究生，研究方向：植物抗逆；E-mail：1506509840@qq.com。

郝秀英(1964-)，女，研究員，研究方向：新疆特色植物資源的研究；E-mail：haoxy6420@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.12.001

S 567.23+9

A

1001-4705(2016)12-0001-07