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梵净山丛枝菌根真菌三个中国新记录种

2019-09-10姚莉梅石磊李海波尚昆朱青青周光荣江龙

关键词:梵净山

姚莉梅 石磊 李海波 尚昆 朱青青 周光荣 江龙

摘要:对贵州省梵净山自然保护区进行丛枝菌根真菌资源调查时,从植物根际土壤中分离鉴定出三个中国新记录种,分别为网纹双型囊霉Ambispora reticulata、光亮多样孢囊霉Diversispora clara和高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum,对其进行了详细的形态描述和图示。

关键词:梵净山;丛枝菌根真菌;双型囊霉属;多样孢囊霉属;隔球囊霉属

中图分类号,0939.5支献标识码,A

丛枝菌根(Arbuscular mvcorrhizal,AM)真菌是属于球囊菌门(G10meromvcota)中的一类营养共生真菌,可与大多数植物形成共生体。按照ht-tp://www,amf-phylogerly,com网站上整理公布的数据,目前在世界范围内发表的AM真菌共有4目11科36属334种,中国记录近两百种。梵净山国家自然保护区位于贵州省铜仁市,是武陵山脉主峰,1992年被世界自然保护联盟(IUCN)列为具有全球意义的A级保护区,2018年被列人“世界自然遗产名录”。全区生态系统保存完好,基本没有人为扰动,是当今地球同纬度生物多样性保存最为完好的地区,拥有高等植物303科1266属3728种,是研究AM真菌物种多样性的极佳样地。目前仅陶光耀与袁腾进行了初步调查,鉴定报道的AM真菌种类12属42种,接近国内AM真菌物种数量的1/4.说明该保护区AM真菌种类十分丰富。因此开展梵净山自然保护区土壤中AM真菌的调查与研究,在丰富我国丛枝菌根真菌资源和开发应用方面有重要意义。通过对梵净山植物根际土壤AM真菌的物种鉴定,我们发现了三个国内新记录种,现予报道。

1材料與方法

1.1采集土样

采样地位于贵州省铜仁市梵净山自然保护区,采集土样时,除去土壤表面约2cm的腐殖土与杂质,采集距离地表约5~30cm土层土壤,约1kg装入采样袋中,自然风干后放4℃冰箱中进行保存以备用。

1.2分离鉴定

土壤AM真菌孢子采用湿筛倾注-蔗糖离心法进行分离。在体视显微镜下对分离到的孢子进行其大小、形状、颜色及连孢菌丝进行初步观察及分类,再将孢子洗净后吸取到载玻片上,置于生物显微镜(Olympus Bx53)和摄影系统(OlympusDP70)下,对孢子大小、形状、颜色、连孢菌丝、孢子壁及发芽壁的层数和厚度、孢子压破后的内含物及在Melzer’s试剂中的染色情况、孢子表面有无纹饰或附着物等特征进行详细观察、记录,并照相。再依据http://www,amf-phvlogeny,com网站、国际丛枝菌根真菌保藏中心(INvAM)(http://invam,caf,wvu,edu)、和http://www,zor,zut,edu,pl/Glomer-omvcota等网站提供的种属描述及其相应的图片,结合贵州大学AM真菌保藏资源,进行属种鉴定,中文学名参见王幼珊等(2017)球囊菌门丛枝菌根真菌最新分类系统菌种名录。

2结果与讨论

经孢子形态学鉴定,从贵州省铜仁市梵净山自然保护区植物根际土壤中共分离、鉴定出 AM真菌中国新记录种3种,双型囊霉属(4mbisporn)、多样孢囊霉属(Diwersispora)、隔球囊霉属(Septoglomus)各1种。下面是详细描述和图示。

2.1 网纹双型囊霉Ambispora reticulata Oehl&Sieverd(2012),(图1)

孢子果未见。孢子在土壤中单生,幼嫩孢子白色,成熟孢子黄棕色,球形至近球形,大小89~140um。孢子壁有2层,L1为透明至淡黄色,厚1um左右,随着孢子成熟逐渐消失,成熟孢子几乎不可见;L2为无色透明至浅黄色,厚2~5um,在Melz-er’s试剂中发生反应,呈现紫红色。孢子壁两层:GWl两层紧贴,均为无色透明膜状壁,GW1-L1半柔性,厚1.1~3.um,表面具有特殊的网状纹饰,有由脊包围的不规则形状的凹坑,形状为三边形到八边形,宽3.2~9.6um,深0.5~2.um;GW1-L2光滑,厚1um左右,在Melzer’s试剂中不发生反应;GW2双层:GW2-L1为透明刚性壁,厚1.3~3.5um,GW2-L2透明,厚度很薄,很难观察到,发芽壁在Melzer’s试剂中无反应。孢子梗:由孢子壁和发芽壁的外层延伸形成,在孢子基部宽6~16um×4~17um,GW1-L1的网状纹饰延伸到孢子梗呈波浪状纹饰。在Melzer’s试剂中不反应。

Fritz Oehl(2010)。在瑞士阿尔卑斯山和亚高山草原上首次发现网纹双型囊霉,观察到第一层发芽壁上有特殊的网状纹饰结构,是区分双型囊霉属其它物种的识别特征。我们从梵净山植物根际土壤中分离得到的孢子经过观察,在第一层发芽壁上可明显观察到该种的识别特征一网纹纹饰结构(图1-1.4.7~12),且纹饰的形状(图1-4)、宽度与深度(图1-9.11~12)也与该种识别特征一致,此外孢子颜色、大小及其与Melzer’S试剂的反应结果(图1)与Fritz Oehl的描述一致,因此确定为网纹双型囊霉Ambisporareticulata。

标本号:Inl20181025FJ-5、Fas20181025FJ-41、Fas20181025FJ-48、Rhs20181025FJ-108、Rhg20181025FJ-112、Rhs20181025FJ-113、Rhr20181025FJ-118、Inb20181025FJ-128、Int20190725FJ-8、hnst,20190725FJ-13、Cajt20190725FJ-25、Fas20190725FJ-31、Inl20190725FJ-41、Que20190725FJ-53、Phy-20190725FJ-81.孢子于2018年10月从贵州省梵净山自然保护区阔叶箬竹Indocalamus latifolius、箭竹Fargesia spathacea、贵州杜鹃Rhododendronguizhouense、大钟杜鹃Rhododendron ririei、巴山箬竹Indocalamus bashanensis,以及2019年7月从黄金凤Impatiens siculifer、巴东栎Ouercus engleriana、山茶Camellia japonica、箭竹Fargesia spathacea、毛竹Phyllostachys edulis、箬竹Indocalamus tessellatus、阔叶箬竹Indocalamus latifolius根际土壤中分离得到。

2.2光亮多样孢囊霉Diversispora clara Oehl,B,Estrada,G,A,Silva&Palenz,(2012),(图2)

孢子果未见。孢子在土壤中单生,透明至奶白色,球形(63~112um)或近球形(67~127x63~122um)。孢子壁三层:L1透明,厚度<1um,在成熟过程中逐渐消逝,因此在成熟孢子中经常不存在:L2层状壁,明亮至较少的乳白色,厚度3~5.3um:L3透明,厚1um左右,通常与L2紧密粘附,不易观察。L1和L2在Melzer’S试剂中被染色为黄色,孢子细胞的内容物为油状液滴,在Melzer’S试剂中被染成比细胞壁更深的黄色。孢子具有亮白色连孢菌丝,常单生,形状为圆柱形,空隙少见打开,常在基部或离基部较近处由L2和L3的隔膜封闭。

Beatriz Estrada(2011)等人从西班牙10种金盏花植物根际土壤中首次发现光亮多样孢囊霉Di-versispora clara,该种孢子颜色较该属其他孢子透明,孢子壁较薄,连孢菌丝网柱形,且在孢子基部或离孢子基部较近的地方有隔膜封闭。我们分离到的孢子颜色透明(图2-2~4)、孢子壁较薄(图2-4~8),连孢菌丝网柱形且在离孢子基部较近处有隔(图2-3),孢子形态特征与Beatriz Estrada等人描述一致,由此确定为光亮多样孢囊霉Diversispora clara。

标本号:Inl20181025FJ-5、Fas20190725FJ-38、Int20190725FJ-45。孢子于2018年10月从阔叶箬竹Indocalamus latifoldius以及2019年7月从贵州省梵净山自然保护区箬竹Indocalamus tessellatus和箭竹Fargesia spathacea根际土壤中分离得到。

2.3 高山隔球囊霉Septoglomus altmontanumPalenz,Oehl,Azc6n-Aguilar&G,A,Silva(2013),(图3)

孢子果未见。土壤中单生,深红棕色至红黑色,形状椭网形至近球形,大小130~190X 121~167um。孢子壁两层:L1为半透明至暗黄色壁,光滑,厚2.2~3.7um:L2为深红棕色至红黑色的层状壁,厚4.0~7.6um,两层孢子壁在Melzer’S试剂中不发生反应。连孢菌丝颜色稍浅于孢子颜色,为暗黄色至红色,形状为圆柱形,偶尔为漏斗形,常发生弯曲;常在孢子基座处达到最宽19~31um,连孔常被L2延伸形成隔。连孢菌丝与Melzer’S试剂中也不发生反应。

Javier Palenzuela(2013)等人在對麦冬根际土壤丛枝菌根真菌进行调查时,首次报道了高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum。该种孢子较大,颜色较深,尤其是连孢菌丝较宽,最宽处可达35um,是高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum与该属其他种区分的主要识别特征。我们分离的孢子连孢菌丝结构最宽处可达31um(图3-7~8),在孢子颜色、形状上都与Javier Palenzuela等人的描述一致(图3),因此确定为高山隔球囊霉Septoglo-rous altomontanum。

标本号:Irt20181025FJ-38、Fas20181025FJ-60、Woj20190725FJ-72、Phh20190725FJ-28、Hys-20190725FJ-30、孢子于2018年10月从贵州省梵净山自然保护区鸢尾Iris tectorum、箭竹Fargesiaspathacea,以及2019年7月从狗脊蕨Woodwardiajaponica、腊莲绣球Hydrangea strigosa、毛竹Phyl-lostachys edulis根际土壤中分离获得。

梵净山国家级自然保护区原生生态系统保存完好,因其独特的气候及地理位置,具有梵净火绒草、梵净山冠唇花、梵净山铠兰等许多特有的生物物种,梵净山AM真菌资源也十分丰富,目前我们已经在该保护区共分离鉴定出13属58种AM真菌,占全球AM真菌种质资源17%,占国内29%。此次三个新记录种的发现,进一步说明梵净山自然保护区AM真菌的物种多样性丰富。

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