基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的影響*

張光飛，余 婷，楊小雨，景躍波，3，沙 濤**

（1.云南大學(xué)云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650091；

2.云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)研究所，云南 昆明 650091；3.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650201）

基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的影響*

張光飛1，2，余 婷2，楊小雨1，景躍波1，3，沙 濤1**

（1.云南大學(xué)云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650091；

2.云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)研究所，云南 昆明 650091；3.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650201）

通過(guò)人工接種試驗(yàn)，設(shè)置4種不同栽培基質(zhì)，探索不同基質(zhì)條件下，干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的影響。結(jié)果表明，不同基質(zhì)條件下干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的侵染率、菌根數(shù)以及根系長(zhǎng)存在顯著差異，其中，以C3（蛭石）和C4（珍珠巖:蛭石:紅土=1:1:1）最好，侵染率分別為100%和80%；C1（珍珠巖） 最差，侵染率僅為10%。

基質(zhì)；干巴菌；外生菌根；云南松；幼苗

菌根（mycorrhiza）是自然界中普遍存在的共生現(xiàn)象，是植物在長(zhǎng)期的生存進(jìn)化過(guò)程中與菌根真菌一起協(xié)同進(jìn)化的產(chǎn)物[1]。菌根有利于宿主植物根系對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收和傳輸[2-3]，從而改善宿主植物的生長(zhǎng)狀況[4-5]。外生菌根菌是真菌與高等植物的根部形成的菌根互利共生體，宿主和菌根菌的代謝產(chǎn)物經(jīng)過(guò)哈氏網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)作雙向運(yùn)轉(zhuǎn)[6]，這樣的根根毛不發(fā)達(dá)，菌絲代替了根毛的作用，許多大型真菌和高等植物的根系形成共生關(guān)系，如松、蘇鐵、山毛櫸科、樺木科植物。菌根真菌中有許多是珍貴的食用菌，如干巴菌、牛肝菌、松茸（松口蘑），松乳菇等，經(jīng)常出現(xiàn)于松林和云杉林。這種具有共生共棲作用的菌根菌，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。不僅木材的產(chǎn)量提高40%，而且還能提供大量美味可口的食用菌。外生菌根真菌在生物學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、生態(tài)安全、環(huán)境修復(fù)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面所表現(xiàn)出的巨大研究潛力和應(yīng)用價(jià)值，愈發(fā)引起人們的關(guān)注[7-8]。

干巴菌 （Thelephora ganbajun） 屬于革菌科（Thelephoraceae） 革菌屬（Thelephora） 的一類大型食用真菌，別名干巴革菌[9]。同時(shí)，干巴菌又是一種外生菌根真菌，主要產(chǎn)于云南省，生長(zhǎng)于亞熱帶云南松林或針闊混交林下，營(yíng)養(yǎng)豐富且具有濃郁的牛肉干香味，其味美妙可口，獨(dú)具奇香；且其營(yíng)養(yǎng)豐富，成分大致介于肉類和果蔬之間，具有很高的營(yíng)養(yǎng)保健和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[10]。由于干巴菌是云南特有的食用菌，與其它外生菌根真菌相比，目前國(guó)內(nèi)對(duì)干巴菌的研究還比較少，僅有一些關(guān)于干巴菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)條件和成分分析的研究[11-15]，也還不夠系統(tǒng)、全面。尤其是在與植物根如何侵染形成外生菌根的共生關(guān)系的研究極為薄弱，但是，若要人工栽培成為現(xiàn)實(shí)，如何獲得帶有干巴菌的菌根苗是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此，本研究擬通過(guò)人工設(shè)置不同栽培基質(zhì)條件，探索干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的條件，為下一步實(shí)現(xiàn)干巴菌人工栽培提供支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

干巴菌菌種由云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。云南松種子采自云南松的主產(chǎn)區(qū)滇中的富民縣。

1.2 方法

1.2.1 栽培基質(zhì)的配制

供試栽培基質(zhì)采用蛭石、珍珠巖、紅土按不同比例（體積比） 混合配制而成，處理1（C1）：珍珠巖；處理 2 （C2）：珍珠巖:蛭石=1∶1；處理 3 （C3）：蛭石；處理 4 （C4）：珍珠巖∶蛭石∶紅土=1∶1∶1，共 4種處理。基質(zhì)經(jīng)高壓濕熱滅菌1 h（121℃），冷卻后填入經(jīng)過(guò)消毒的加深林木育苗盤（32穴盤，盤體長(zhǎng)54 cm，寬28 cm，穴深11 cm）的盤穴內(nèi)備用。

1.2.2 云南松種子的獲得和無(wú)菌苗培養(yǎng)

在云南松種子成熟期，于云南松的主產(chǎn)區(qū)滇中的富民縣老廠采集成熟的球果，帶回室內(nèi)放入80℃的干燥箱內(nèi)，待球果鱗片裂開，將球果移入常溫下取出種子，再用50℃的溫水選種，沉入底部的種子為飽滿的種子，移入常溫下風(fēng)干備用。

將上述獲得的種子在無(wú)菌操作臺(tái)上用0.2%的氯化汞處理10 min，再用無(wú)菌水沖洗5次～6次，取出放入口徑12 cm的墊有1層濾紙的無(wú)菌培養(yǎng)皿上培養(yǎng)。培養(yǎng)環(huán)境為溫度（25±1）℃，每天光照14 h，黑暗10 h。培養(yǎng)15 d后，待其胚根長(zhǎng)至1 cm～2 cm時(shí)備用。

1.2.3 幼苗的侵染

先將干巴菌菌種放入無(wú)菌培養(yǎng)皿內(nèi)，再將上述獲得的胚根長(zhǎng)1 cm～2 cm的云南松小幼苗置于培養(yǎng)皿內(nèi)，輕搖10 min后，植入上述準(zhǔn)備好的育苗盤穴內(nèi)，每穴1株，胚根埋入基質(zhì)內(nèi)，用無(wú)菌水定植，每處理50株，共4盤200株，放置于植物生長(zhǎng)箱（德國(guó) KBF720） 內(nèi)，每天光照 14 h（光強(qiáng)5 000 lx），黑暗 10 h，溫度 （25±1）℃。60 d 后觀察其生長(zhǎng)狀況，每種處理隨機(jī)取出10株，統(tǒng)計(jì)侵染率（侵染形成菌根株數(shù)除以全部株數(shù)×100%）、單株菌根數(shù)（形成菌套）、根系長(zhǎng)（最長(zhǎng)根系長(zhǎng)度）等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)對(duì)幼苗生長(zhǎng)狀況的影響

不同栽培基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松幼苗生長(zhǎng)狀況的影響見圖1。

圖1 不同栽培基質(zhì)條件下干巴菌侵染云南松幼苗的生長(zhǎng)狀況Fig.1 Growth of Pinus yunnanensis seedlings infected with Thelephora ganbajun under different cultivation substrates

在4種不同的栽培基質(zhì)條件下，通過(guò)侵染云南松幼苗60 d后，觀察其生長(zhǎng)狀況，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)狀況明顯不同，基質(zhì)完全是珍珠巖（C1）的幼苗葉色淡黃，生長(zhǎng)弱；珍珠巖:蛭石=1∶1（C2） 的基質(zhì)上，其幼苗葉色淡綠，生長(zhǎng)良好；基質(zhì)完全是蛭石（C3） 的幼苗葉色翠綠，生長(zhǎng)旺盛；珍珠巖∶蛭石∶紅土=1∶1∶1（C4）基質(zhì)上，其幼苗葉色暗綠，生長(zhǎng)較好。其中以在C3基質(zhì)上，生長(zhǎng)的幼苗最好，其次是C4和C2，最差是C1。

2.2 不同基質(zhì)對(duì)侵染率的影響

不同栽培基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松幼苗侵染率的影響見圖2。

圖2 不同基質(zhì)條件下干巴菌侵染云南松幼苗的侵染率比較Fig.2 Infection rates of Pinus yunnanensis seedlings infected with Thelephora ganbajun under different cultivation substrates

由圖2可知，不同的栽培基質(zhì)條件下，干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的侵染率明顯不同，以基質(zhì)完全是蛭石（C3）的侵染率最高，為100%完全侵染形成菌根；其次是C4和C2，侵染率分別為80%和70%；最差是基質(zhì)完全是珍珠巖（C1），侵染率僅為10%，侵染成功率極低。

2.3 不同基質(zhì)對(duì)形成單株菌根數(shù)的影響

不同栽培基質(zhì)對(duì)形成單株菌根數(shù)的影響見圖3、圖4。

圖3 干巴菌侵染云南松幼苗形成的菌根（A-H）C1Fig.3 Formation of mycorrhiza C1 of Thelephora ganbajun infected with Pinus yunnanensis seedlings

圖4 不同基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松單株幼苗形成菌根數(shù)的影響Fig.4 Effects of different cultivation substrates on the number of mycorrhiza of Thelephora ganbajun infected with Pinus yunnanensis seedlings

從圖3、圖4可以看出，不同的栽培基質(zhì)條件下，干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根的單株菌根數(shù)間存在明顯的顯著差異，單株形成的菌根數(shù)以基質(zhì)完全是蛭石（C3） 的最多，其菌根數(shù)為（31.6±4.1）個(gè)，其次是珍珠巖∶蛭石∶紅土按照1∶1∶1的體積比混合配制的栽培基質(zhì)（C4），為（29.3±3.6） 個(gè)，再次是 C2 （珍珠巖∶蛭石=1∶1），為 （12.5±2.1） 個(gè)，最差是C1（珍珠巖），僅為（0.2±0.6） 個(gè)，C3與C4相比無(wú)顯著差異（P＜0.05），但與C2和C1相比單株形成的菌根數(shù)存在極顯著差異（P＜0.01）。

2.4 不同基質(zhì)對(duì)幼苗根系的影響

不同栽培基質(zhì)對(duì)干巴菌侵染云南松幼苗根系的影響見圖5。

圖5 不同基質(zhì)條件下干巴菌侵染云南松幼苗對(duì)根長(zhǎng)的影響Fig.5 Effects of different cultivation substrates on the root length of Pinus yunnanensis seedlings infected with Thelephora ganbajun

由圖5可以看出，在不同栽培基質(zhì)條件下，干巴菌侵染云南松幼苗對(duì)其根系生長(zhǎng)的影響也存在顯著不同，C4和C3形成的根系數(shù)量明顯多于C2和C1（圖1），尤其在根系長(zhǎng)度上也以C4和C3中最長(zhǎng)，分別為 （34.1±4.6） cm、 （33.3±3.9） cm，顯著長(zhǎng)于C2和C1中根長(zhǎng)，C2根長(zhǎng)為（21.6±2.7） cm，而C1僅為（34.1±4.6） cm，它們之間存在極顯著差異 （P＜0.01）。

3 討論與結(jié)論

許多研究發(fā)現(xiàn)，不同栽培基質(zhì)條件下接種外生菌根真菌對(duì)宿主植物的生長(zhǎng)發(fā)育影響差異很大[7，16-18]。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在不同栽培基質(zhì)條件下干巴菌侵染云南松幼苗形成菌根苗的侵染率、單株形成的菌根數(shù)以及根系生長(zhǎng)狀況也存在極顯著差異，在促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育方面很可能存在不同的作用機(jī)制。該試驗(yàn)中以蛭石（C3） 和珍珠巖∶蛭石∶紅土按照1∶1∶1的體積比混合配制的栽培基質(zhì)（C4），最利于干巴菌侵染云南松幼苗形成外生菌根，效果最為顯著，可以作為干巴菌侵染云南松幼苗形成外生菌根而獲得菌根化苗的理想基質(zhì)。為下一步實(shí)現(xiàn)干巴菌人工栽培提供了切實(shí)可行的前期基礎(chǔ)。

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日本：新研究讓沉入海底2 000萬(wàn)年的孢子長(zhǎng)成蘑菇

近日，日本海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)宣布，該機(jī)構(gòu)參與的1項(xiàng)國(guó)際研究使2 000萬(wàn)年前隨地殼變動(dòng)而沉入海底的蘑菇孢子長(zhǎng)成了蘑菇。這一成果顯示了真菌強(qiáng)大的生存能力。

日本海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)參與的這個(gè)國(guó)際調(diào)查小組，曾利用日本的“地球”號(hào)深海探測(cè)船在日本近海實(shí)施了1項(xiàng)海底調(diào)查，目的是研究海底下約2 500 m的古地層。

研究人員在這一地層中發(fā)現(xiàn)了約2000萬(wàn)年前，隨著陸地一起沉入海底的69種真菌孢子，并把其中的1種蘑菇孢子成功培養(yǎng)成蘑菇菌體。這些真菌孢子原先生存在古代森林或濕地環(huán)境中，后來(lái)隨著地殼變化沉入海底并被保存下來(lái)。

研究人員認(rèn)為，真菌屬于真核生物，其細(xì)胞比微生物細(xì)胞大，構(gòu)造更復(fù)雜，對(duì)生存條件的要求也更高。不過(guò)，這些真菌的孢子可在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期“休眠”，遇到適當(dāng)?shù)沫h(huán)境又可以“復(fù)活”發(fā)育成完整菌體，其中機(jī)制值得深入研究。

中國(guó)食用菌商務(wù)網(wǎng)

2017.11.04

Effects of Different Substrates on Formation of Mycorrhiza Thelephora ganbajun Infected on Pinus yunnanensis Seedlings

ZHANG Guang-fei1,2,YU Ting2,YANG Xiao-yu1,JING Yue-bo1,3,SHA Tao1
(1.State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Bio-Resources in Yunnan,Yunnan University,Kunming 650091,China;2.Institute of Ecology and Geobotany,Yunan University,Kunming 650091,China;3.Yunnan Academy of Forestry,Kunming 650201,China)

Using four different cultivation substrates through artificial inoculation experiment,effects on formation of mycorrhiza Thelephora ganbajun infection on Pinus yunnanensis seedlings were explored.The results showed that there were several significant differences in term of infection rate,mycorrhizal individual number and root length under different substrates.The best consequence was obtained under condition of C3(vermiculite)and C4(perlite:vermiculite:red soil=1:1:1),with infection rates of 100%and 80%,respectively,and the worst consequence was obtained under condition of C1(perlite),with an infection rate of only 10%.

substrate;Thelephora ganbajun;ectomycorrhiza;Pinus yunnanensis;seedlings

S646.9

A

1003-8310（2017）06-0023-04

10.13629/j.cnki.53-1054.2017.06.005

省部共建云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目（2017KF001）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31260006）。

張光飛（1966-），男，本科，副教授，主要從事植物生理生態(tài)學(xué)研究。E-mail:gfzhang＠ynu.edu.cn

**通信作者：沙濤（1965-），男，本科，副研究員，主要從事大型真菌生理、遺傳方面的研究。E-mail:shatao＠ynu.edu.cn

2017-09-12