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科研進展
昆明植物所油杉屬植物外生菌根菌多樣性研究取得新進展 文章來源:生物多樣性與生物地理學(xué)重點實驗室 | 發(fā)布時間:2012-06-18 | 作者:葛再偉 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 油杉屬(Keteleeria)是東南亞的特有屬,被認(rèn)為是植物的活化石(Manchester et al. 2009),僅分布于中國秦嶺以南、雅礱江以東、長江中下游以南、臺灣、海南島及越南。該屬植物包括鐵堅杉(K. davidiana Beissn.)、油杉(K. fortunei Carr.)、云南油杉(K. evelyniana Mast.)、海南油杉(K. hainanensis Chun & Tsiang)和柔毛油杉(K. pubescens W. C. Cheng & L. K. Fu)等5種(Fu et al. 1999),其中的鐵堅杉、油杉和海南油杉被列為了保護植物(Fu & Chin 1992)。 許多植物在與真菌長期的協(xié)同進化過程中,與真菌形成了互惠共生體—菌根(Smith & Read 1997)。外生菌根能代替根毛擴大林木根系的營養(yǎng)吸收面積,促進林木的高、徑生長,增加林木抗逆性。因此,對外生菌根菌(Ectomycorrhizal fungi, EMF)的研究具有較高的應(yīng)用價值。松科中的冷杉屬(Abies)、黃杉屬(Pseudotsuga)、鐵杉屬(Tsuga)、云杉屬(Picea)、落葉松屬(Larix)、松屬(Pinus)、雪松屬(Cedrus)及銀杉屬(Cathaya)植物先后被證實能與真菌形成外生菌根(如Cox et al. 2010;Lian et al. 2006;Matsuda & Hijii 2004; Vaario et al. 2006; Yamada & Katsuya 2001),而油杉屬是否為外生菌根樹種一直未得到證實。 在國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:30800004)和中科院知識創(chuàng)新工程項目子課題(課題號:2010KIBA01)的資助下,以云南油杉(K. evelyniana)、鐵堅油杉(K. davidiana)及鐵堅油杉黃枝變種(K. davidiana var. calcerea)根尖為研究材料,中國科學(xué)院昆明植物研究所楊祝良研究組的葛再偉博士等研究人員從形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)角度,證實了油杉屬植物能與多種真菌形成外生菌根關(guān)系?;趦?nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列,發(fā)現(xiàn)有26種(運算分類單元)真菌能與云南油杉和鐵堅油杉形成外生菌根關(guān)系。這些菌根菌隸屬擔(dān)子菌和子囊菌兩個門,代表了6個真菌進化支系,包括紅菇屬(Russula)、乳菇屬(Lactarius)、絲蓋傘屬(Inocybe)、蠟殼耳屬(Sebacina)、革菌屬(Tomentella /Thelephora)、長毛盤菌屬( Trichophaea) 以及空團菌屬(Cenococcum)等7個屬。研究結(jié)果已發(fā)表于Mycorrhiza (Ge ZW, Smith ME, Zhang QY, Yang ZL. 2012. Two species of the Asian endemic genus Keteleeria form ectomycorrhizas with diverse fungal symbionts in southwestern China. Mycorrhiza 22 (5): 403-408. http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article&id=doi:10.1007/s00572-011-0411-1)。 油杉屬植物樹干端直、樹形美觀,在城市園林綠化、荒山造林綠化、木材造林等領(lǐng)域具有重要開發(fā)價值。利用油杉造林不僅可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益,而且還可以改善山丘地區(qū)人工造林的現(xiàn)狀,增加材種和樹種,改善人工林的森林生態(tài)系統(tǒng)功能,收到顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。該研究結(jié)果對油杉屬植物的保護、外生菌根菌劑的生產(chǎn)、幼苗培育和種群恢復(fù)具有重要參考價值:利用該研究發(fā)現(xiàn)的相關(guān)外生菌根真菌,通過人工合成優(yōu)良菌根菌劑并接種于油杉屬植物幼苗,可避免土壤菌根菌自然感染力低、效果差的缺點,顯著提高苗木的質(zhì)量,增加苗木成活率,增強幼樹的生長能力。 圖1. 云南油杉外生菌根的形態(tài)解剖特征 A. 外生菌根的橫切面圖,示菌套和哈氏網(wǎng)(比例尺 = 0.5 mm) B.-D. 云南油杉菌根外形,示不同真菌與云南油杉形成的菌根形態(tài)有所差異(比例尺=2 mm) |
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