別格堅巴哈提 鄧玉俠 尹大川 宋瑞清**
(1.東北林業大學林學院,黑龍江哈爾濱 150040;2.遼寧林業職業技術學院實驗林場,撫順 113300;3.沈陽農業大學林學院,遼寧沈陽 110866)
樟子松苗木促生長高效外生菌根菌的篩選*
別格堅巴哈提1鄧玉俠2尹大川3宋瑞清1**
(1.東北林業大學林學院,黑龍江哈爾濱 150040;2.遼寧林業職業技術學院實驗林場,撫順 113300;3.沈陽農業大學林學院,遼寧沈陽 110866)
采用離體培養法制備的6種菌劑對1年生樟子松苗木進行接種,接種3個月后觀察苗木的生長情況表明,褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌的菌根合成率最高,均達到65%以上,說明這2種菌對樟子松有良好的契合度。褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌在促進樟子松苗木苗高和地徑生長方面效果最為理想,在鮮重方面也是最高,說明褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌應為樟子松苗木的高效外生菌根菌。
樟子松;外生菌根菌;篩選
外生菌根(Ectomycorrhiza)是由外生菌根真菌通過菌絲體包圍并侵染樹木的根形成的互惠共生體,是非常重要的一種菌根類型[1],其主要的形成對象,也就是菌根菌的宿主植物多為針葉高大喬木。外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi ECM)是指能與宿主植物形成外生菌根的真菌,在自然界中廣泛存在,是森林生態系統中最重要的菌類[2-3]。
樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是我國北方主要的造林樹種,是歐洲赤松(Pinus sylvestris)在蒙古地區的一個變種。樟子松樹形優美、四季常青,既是庭院觀賞和街道綠化樹種,也是我國“三北”地區主要用材樹種之一。
本文通過野外采集,共分離出疑似樟子松外生菌根菌6種,通過離體培養法制備出菌劑,并對1年生樟子松苗木進行接種。在生長季節過后觀察苗木的生長情況,以期篩選出樟子松的高效外生菌根真菌。
1.1 試驗材料的制備
1.1.1 菌株的采集
采用組織分離培養法,分離選用PDA斜面培養基。具體操作如下:在野外對采集的子實體用75%酒精棉進行全面消毒。消毒后取菌柄與菌傘交界處組織,迅速放到已經裝好培養基的試管內,火焰下操作(相對無菌)。菌株帶回實驗室后,每天觀察,待長出菌落后,采用PDA平板培養基進行純化得到純菌株(表1)。

表1 試驗用菌株
1.1.2 種子處理
將供試種子用0.5%高錳酸鉀消毒30 min,清水沖洗數次后,用滅菌濕紗布包裹保濕,置于25℃人工氣候箱中催芽,每天早晚用無菌水各沖洗一次,直至出芽。
1.1.3 無菌土制備
將草炭土、蛭石和河沙按2∶1∶1的體積比例配制混合土,置高溫高壓滅菌器中121℃下滅菌2 h,裝入營養缽(直徑15 cm×高13 cm)中。
1.1.4 菌劑制備
用直徑5 mm的無菌打孔器,切取在PDA平板培養基上培養好的外生菌根菌(菌餅),分別接種于盛有250 mLPD液體培養基的三角瓶(500 mL)中,每瓶接種3片菌餅。置于搖床上(25℃、150 r/min)振蕩培養30天,得到液體菌劑,使用前用攪碎機將菌絲體攪碎做勻漿處理[4-5]。
1.2 試驗方法
將經催芽的樟子松種子播入營養缽中,每缽30粒種子,上覆2 cm厚無菌土,澆透水后放入東北林業大學實驗林場大棚中培養,待幼苗出土后,定苗至每缽10株左右。進行常規的日常管護。
在出苗30天左右采取打孔灌根接種的方式進行菌劑接種處理,每盆接種50 mL,每處理5次重復,以接種無菌PD培養液為對照(CK)。接種生長3個月后(苗木高生長基本結束),每處理隨機挖取30株樟子松苗木進行菌根合成情況調查,并測定苗高、地徑和鮮重,然后放入105℃的烘箱中,烘干至恒重,稱量苗木的干重[6]。所得結果取平均值,并用Excel 2003作圖。
2.1 外生菌根合成情況
由各菌株菌根合成情況(表2)可以看出,除疣柄铦囊蘑以外,其他各菌株均能與樟子松形成外生菌根。其中,褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌的菌根合成率最高,均達到65%以上,說明這兩種菌對樟子松有良好的契合度。粘柄絲膜菌、點柄乳牛肝菌和污黃粘蓋牛肝菌雖然與樟子松形成了菌根,但菌根合成率不高,原因可能是契合度不高或其他一些原因。由于疣柄铦囊蘑未與樟子松合成菌根,故此菌在后文中不再討論。

表2 各菌株外生菌根合成情況
2.2 對苗高和地徑的影響
接菌后各處理組苗高均高于CK(9.8cm)(圖1)。其中褐環乳牛肝菌處理組苗高達到13.4 cm,與對照相比提高36.7%;厚環乳牛肝菌處理組苗高為12.0 cm,與對照相比提高22.4%。在地徑方面,接菌后各處理組苗木的地徑均高于CK(0.08 cm)。其中褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌處理組的地徑最高,分別為0.12 cm和0.13 cm,比對照分別高33.3%和 44.4%(圖2)。就苗高和地徑兩個指標來看,一般來講,大田中的1年生實生苗的苗高也會因地域不同存在明顯的差異,如遼寧章古臺地區1年生實生樟子松苗的苗高一般為8~12 cm,而黑龍江省略低。本試驗的苗木是在大棚中培養的,外部環境相對穩定,有可能存在一定的徒長現象,但由于處理條件相同,該數據基本可以說明問題。

圖1 不同處理苗木苗高

圖2 不同處理苗木地徑
2.3 對苗木生物量的影響
各處理組無論是鮮重還是干重指標均高于CK(鮮重0.28 g,干重0.08 g)(圖3和圖4)。在鮮重方面,褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌處理組最高,分別為0.39 g和0.36 g,分別比對照高39.3% 和28.6%。在干重方面,點柄乳牛肝菌和褐環乳牛肝菌處理組與CK相比提高最為顯著,均為0.13 g,比對照高44.4%。各處理組苗木含水量均大于60%,說明苗木生長狀況良好。從生物量的角度分析,苗木干物質的積累是評價一株苗木健康與否的重要指標。本研究當中,厚環乳牛肝菌處理組苗木含水量達到72%,干物質積累低于褐環乳牛肝菌處理組(該組為66%),說明各組苗木確實存在一定的徒長現象,但大棚環境相對穩定,在大田中應該不會出現這一現象。

圖3 不同處理苗木鮮重

圖4 不同處理苗木干重
3.1 用采集到的6種菌株對樟子松1年生苗木進行接種試驗表明,除疣柄铦囊蘑外,其他菌株均能與樟子松苗木形成外生菌根,其中褐環乳牛肝菌和厚環乳牛肝菌在促進樟子松苗木生長方面效果最為理想,應為樟子松苗木的高效外生菌根菌,說明這兩個菌株與樟子松有較好的契合度。
3.2 試驗所用褐環乳牛肝菌采集于遼寧章古臺樟子松林下,自然條件為122°11′15″~122°30′00″E,42°37′30″~42°50′00″N之間,土壤為風沙土。厚環乳牛肝菌采集于黑龍江帶嶺闊葉紅松林下。
[1]蔣盛巖,張平,胡勁松,等.外生菌根菌白毒傘(Amanita verna)菌絲體純培養條件[J].湖南師范大學學報,2002,25(1):75-77.
[2]梁軍,張穎,賈秀貞,等.外生菌根菌對楊樹生長及抗逆性指標的效應[J].南京林業大學學報,2003,27(4):39-43.
[3]任國莉,吳薇,李春豐,等.大亮子河森林公園大型真菌生態分布地理成因分析[J].森林工程,2015,31(2):66-70.
[4]尹大川,鄧勛,Ilan Chet,等.綠木霉(Trichoderma virens) T43對四種重要林木病原菌的抑制效果及抑菌機理[J].生態學雜志,2014,33(7):1 911-1 919.
[5]鄧勛,宋瑞清,宋小雙,等.高效木霉菌株對樟子松枯梢病的抑菌機理[J].中南林業科技大學學報,2012,32(11): 21-27.
[6]尹大川,鄧勛,Ilan Chet,等.厚環乳牛肝菌(Suillus grevillei)N40與綠木霉(Trichoderma virens)T43復合接種下樟子松苗木的生理響應[J].生態學雜志,2014,33(8):2 142-2 147.
第1作者簡介:別格堅巴哈提(1993-),男,東北林業大學森保專業2014本科生。
Screening of Ectomycorrhizal Fungi for Promoting the Growth of Seedlings of Pinus sylvestris var.mongolica
Biegejian Bahati
(Northeast Forestry University,HeilongjiangHarbin150040)
It plays important roles in promoting plants growth and resistance when interacting with plant. This study prepared fungal culture by vitro culture method,then inoculated annual seedlings of Pinus sylvestris var.mongolica.The seedlings growth were observed after 3 months of inoculation.The results showed that Suillus luteus N94 and Suillus grevillei N40 mycorrhizal synthesis rates reached more than 65%, which indicates that these two kinds of mycorrhizal fungi have a good fit for Pinus sylvestris var.mongolica. N94 and N40 were most satisfactory.in promoting the growth of seedlings of Pinus sylvestris var.mongolica. Therefore,N94 and N40 should be highly effective ectomycorrhizal fungi for seedlings of Pinus sylvestris var.mongolica.
Pinus sylvestris var.mongolica;Ectomycorrhizal fungi;Screening
S791.253,S463.15
A
宋瑞清(1964-),女,東北林業大學教授,博士生導師,主要從事菌物開發利用及有害生物可持續控制研究。
2017-02-23
(責任編輯:王岳)
*國家自然科學基金(31170597),國家“十二五”科技攻關項目專題(2012BAD19B0801)資助
1001-9499(2017)03-0031-03