南方红豆杉菌根的初步研究

吴鑫 赵洪 肖启艳

摘要：

本试验旨在探究野生型及人工培植型南方红豆杉菌根的形态结构及侵染差异，用染色镜检法观察2种生境下的南方红豆杉根系。结果表明：野生型南方红豆杉的根具典型的根外菌丝、泡囊及根内菌丝等结构，而人工培植型南方红豆杉的根仅具根外菌丝及泡囊；野生型南方红豆杉的菌根侵染率为55%，人工培植型南方红豆杉的菌根侵染率为12%。野生型南方红豆杉的菌根类型丰富且侵染率高，有待对其进行分离鉴定，筛选培育，进而为人工接种、规模化种植红豆杉提供参考。

关键词：

野生型；人工培植型；南方红豆杉；菌根；镜检

中图分类号：S79149

文献标识码：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315016

南方红豆杉（Taxuschinensis Rehd.Var.mairei ChengetL.K.Pu）属松杉纲，红豆杉科，红豆杉属，为国家一级保护植物[1]。其根、茎、叶均可入药，尤其所含的紫杉醇、紫杉碱和双萜类化合物有非常明显的抗癌功能，因此，被喻为“黄金树”[2]。红豆杉集美化、药用为一体，近年来备受人们关注[3]。但红豆杉种子休眠期长、自然繁殖率低，加之生长慢，再生能力差，因此，影响了其规模化种植[4]。

菌根是植物根系与真菌建立的互惠共生体[5]，研究表明，菌根真菌可增强植物对矿质元素（尤其是P、N）的吸收，促进植物生长和增强植物抗性（抗盐、抗旱和抗寒等）[6]。因此，研究菌根，尤其是研究适应于外环境、具较强抗性的野生型植株和人工培植型植株间菌根的差异，对指导人为扩繁有重要实际意义。本试验以野生型和人工培植型南方红豆杉幼苗为材料，通过染色镜检法，旨在阐明2种类型植株幼苗根系间菌根的形态结构和侵染差异，拟为进一步分离高效菌株用于指导人工培育红豆杉提供基础参考。

1材料与方法

11供试材料

野生型及人工培植型南方红豆杉幼苗各5株，其中野生型植株采自都匀市斗蓬山风景区（E107°22′3246″，N26°21′2989″），人工培植型植株采自黔南民族师范学院第一教学楼下（E107°30′5801″，N26°17′5054″）。

12试验方法

试验方法参照刘润进等[7]研究。将洗净风干的供试材料剪成05～1cm长的根段，分别放入50mL离心管中，加10%的KOH溶液（现配现用）淹没根样；然后置于90℃水浴锅中60min，取出倒掉KOH溶液并用蒸馏水洗涤至无色；再加乳酸酚翠盘蓝（005%）染色液（碳酸300g，乳酸250g，甘油250g，蒸馏水300mL，Trypanblue05g），于90℃水浴锅中直接染色30min，取出洗涤至无色即可制片镜检。

每个样品测定200条根段。先用光学显微镜镜检，记录每段根系的侵染情况，用荧光显微镜观察相应装片的菌根结构并拍照。根据公式：侵染率=侵染根段数×100%/观察总根段数，计算菌根侵染率[8]。

2结果与讨论

21菌根的形态结构

菌根是自然界普遍存在的植物共生现象，其形成利于增强植株抗性，唐明等[9]研究表明，丛枝菌根真菌侵染植株后，在水分胁迫条件下，植株的鲜重、苗高均高于对照，萎蔫系数低于对照；赵士杰等[10]认为，接种丛枝菌根菌的植株在低温下其细胞受冻程度远远比未接种的要低。李丽等[11]发现，丛枝菌根真菌种类越丰富，孢子密度、菌丝数及侵染率越高，植株的发病率及病情指数越小，对外环境的适应性越强。[JP]

本研究中，镜检发现野生型和人工培植型南方红豆杉均能形成典型的丛枝菌根结构（见图1）。野生型植株的菌根结构包括根外菌丝、根外孢子、泡囊和根内菌丝，而人工培植型植株的菌根结构仅包括根外菌丝及泡囊。野生型植株菌根真菌数量多、结构类型丰富，以致能较好地适应斗蓬山风景区典型的喀斯特岩溶地貌。

22菌根的侵染率

菌根的侵染率影响植株生理代谢及对环境的适应能力，本研究通过对2种生境下的南方红豆杉根系进行镜检统计，结果发现野生型红豆杉的菌根侵染率明显高于人工培植型的侵染率，野生型植株的菌根侵染率为55%，而人工培植型植株的侵染率为12%。

菌根形成受温度、土壤肥力、湿度等因素影响，华秀美[12]观察棕壤低磷草甸土中AM真菌对玉米根的侵染率，發现棕壤中侵染率最高，盐碱土最低。MosseB[13]发现每千克土壤中磷酸二氢钙的含量超过1g时，AM真菌的生长受到抑制；达到6g时AM不能形成。Wang等[14]在马铃薯的试验上发现，pH值对AM菌的侵染影响不大，却明显改变了侵染的菌种。本研究中野生型和人工培植型南方红豆杉间菌根的形态结构及侵染率差异，源于环境因子的综合影响，野生型植株采自斗蓬山风景区，生态因子变化异常，但却有较高的侵染率，故对其菌根真菌，有待进行分离鉴定、筛选培育。以便更好地为人工接种、实现红豆杉规模化种植提供参考。

3结论

野生型南方红豆杉的菌根结构包括根外菌丝、根外孢子、泡囊及根内菌丝，侵染率为55%，而人工培植型南方红豆杉的菌根结构仅包括根外菌丝及泡囊，侵染率为12%。野生型植株生长环境异常，但却有丰富的菌根结构和较高的侵染率，故对其菌根真菌类型，有待进行分离鉴定、筛选培养，进而为实践生产提供指导。

参考文献

[1]

刘祥学，张伟，刘剑，等.南方红豆杉引种育苗成效研究[J].重庆林业科技，2016（1）：10-16.

[2] 胡胜兴.红豆杉的繁育技术[J].湖南林业，2006（1）：24.

[3] 田菲.谈人工培育紫衫过程中水分的灌溉[J].林业勘查设计，2012（4）：76.

[4] 金平，张著林，周洪英.南方红豆杉有性繁殖试验初报[J].贵州科学，1999（1）：58-61.

[5] 祝英，熊俊兰，吕广超，等.丛枝菌根真菌与植物共生对植物水分关系的影响及机理[J].生态学报，2015，35（8）：2419-2427.

[6] 曹湛波.丛枝菌根真菌对湿生植物的促生效应及其对N/P吸收转化能力的影响[D].华东理工大学，2016.

[7] 刘润进，陈应龙菌根学[M].科学出版社，2007：22-31

[8] 刘红梅，黄永春，屠臣阳，等.转双价棉丛枝菌根真菌侵染率与植株养分含量变化的研究[J].作物杂志，2012（1）：79-83.

[9] 唐明，陈辉，商鸿生.丛枝菌根真菌（AMF）对沙棘抗旱性的影响[J].林业科学，1999，35（3）：48-52.

[10] 赵士杰，李树林.VA菌根促进韭菜增产的生理基础研究[J].中国土壤与肥料，1993（4）：38-40.

[11] 李丽.丛枝菌根真菌（AMF）对西南桦溃疡（干腐）病的抗性调查研究[J].云南农业大学学报（自然科学），2015，V30（3）：369-375.

[12] 华秀英，陈锡时.沈阳地区几种土壤和作物对VA菌根影响的研究[J].土壤通报，1990（3）：137-139.

[13] Mosse B. Plantgrowthresponsestovesiculararbuscularmycorrhiza[J].[JP]New Phtol，1973（72）：127-136.

[14] Wang G M，Stribley D P，Tinker P B，et al.Effectsofp HonarbuscularmycorrhizaI.Fieldobservationsonthelong-termliming experimentsat Rothamsted and Woburn[J].New Phytologist，2010，124（3）：465-472.

作者简介：

吴鑫（1991-），男，贵州六枝人，硕士研究生，研究方向：水污染控制。