中國貴州蘭科植物白及內(nèi)生真菌多樣性及生態(tài)分布研究.pdf

1、蘭科植物是被子植物最大科之一，是重要的觀賞花卉和藥用植物，這類植物要與特定真菌建立共生關系，才能完成正常的生長發(fā)育，這些獨特的特征使蘭科植物成為植物與真菌協(xié)同進化、真菌多樣性和專一性等方面研究的重要材料。
　　 本研究選擇貴州境內(nèi)普遍分布的蘭科植物黃花白及（Bletilla ochracea Schltr．）為研究材料，采用傳統(tǒng)培養(yǎng)分離方法與分子生物學方法相結(jié)合，通過對分布在不同地區(qū)的白及（B．ochracea）材料的葉和根組織

2、內(nèi)生真菌的分離頻率、種類組成、多樣性指數(shù)和主成分分析等研究，揭示白及葉和根組織內(nèi)生真菌類群的多樣性組成及生態(tài)分布，探討地理環(huán)境因素對內(nèi)生真菌類群多樣性和生態(tài)分布的影響。
　　 通過對貴州5個地區(qū)采集的32份白及（B．chracea）植株材料的1800個根和葉組織段（塊）分離內(nèi)生真菌，共分離菌株1028株，根據(jù)形態(tài)學特征和形態(tài)型菌株的rDNA的5.8S基因和ITS序列的相似性比較和分子系統(tǒng)發(fā)育分析確定為90個分類單元，其中33個鑒

3、定到種，42個鑒定到屬，15個鑒定到科及以上水平。從葉組織共分離775株，鑒定為46個分類單元，分別屬于14個屬36種和10個只鑒定到目及以上水平的分類單元；從根組織共分離253株，鑒定為47個分類單元，分別屬于19個屬42種和5個鑒定到科及以上水平的分類單元。其中，2個蘭科菌根真菌屬（Epulorhiza和Sebacina）14個種類在分子水平上與其他地區(qū)的差異明顯，即Epulorhiza sp1-sp5、Epulorhiza sp7

4、、Sebacina sp1-sp8。
　　 內(nèi)生真菌類群中能夠產(chǎn)生孢子及相關鑒定特征的有697株，包含38個分類單元，屬于12個屬36個種，2個鑒定到科的水平，占分離菌株總數(shù)的67.8％，產(chǎn)孢菌株中有221株分離自根組織，有476株分離自葉組織。其中，有19種子囊菌，19種擔子菌，擔子菌全部分離自根組織。
　　 不能產(chǎn)孢及鑒定特征的形態(tài)型菌株有331株，占分離菌株總數(shù)的32.2％，劃分為51個形態(tài)型。通過ITS區(qū)序列的相

5、似性比較和分子系統(tǒng)發(fā)育分析等方法鑒定為39個分類單元，屬于21個屬，17個鑒定到種，21個鑒定到屬，1個鑒定到目，其中2個屬于擔子菌，其他37個屬于子囊菌，還有12個形態(tài)型菌株無法鑒定。
　　 通過ITS-PCR、隨機克隆、DGGE和系統(tǒng)發(fā)育分析等方法檢測和鑒定了貴州清鎮(zhèn)白及（B．ochracea）材料的根和葉組織中內(nèi)生真菌類群組成和多樣性。從葉組織共得到203個內(nèi)生真菌的ITS區(qū)序列的克隆，通過分子鑒定為18個不同的OTUs，

6、包括15種子囊菌（91％），3種擔子菌（9％）；其中Mycosphaerella、Alternaria、Colletotrichum、Leptosphaerulina和Dioszegia屬以及1個未鑒定的子囊菌Ascomycete sp．2為優(yōu)勢類群；來自根組織內(nèi)生真菌的ITS區(qū)序列的克隆為211個，屬于10個不同OTUs，包括9種子囊菌（54％）和1種擔子菌（46％），其中Sebacina、Fusarium、Gibberella和Ne

7、ctria屬種類為優(yōu)勢類群。結(jié)果表明，葉組織中內(nèi)生真菌的多樣性指數(shù)（H'，2.354）要高于根組織的（H'，1.560），而且葉和根組織中內(nèi)生真菌是兩個完全不同的類群；與傳統(tǒng)培養(yǎng)分離方法比較，分子方法檢測到的內(nèi)生真菌類群組成差別明顯，有些優(yōu)勢類群和非優(yōu)勢類群不能在兩種方法的結(jié)果中同時體現(xiàn)。
　　 對貴州5個地區(qū)的白及（B．ochracea）根和葉組織內(nèi)生真菌類群的生態(tài)分析表明：根組織內(nèi)生真菌的優(yōu)勢類群主要屬于Epulorhiza

8、、Ceratorhiza和Sebacina3個擔子菌屬（56.40％相對分離頻率，RF）以及子囊菌（10.74％RF）的Phomopsis和Fusarium屬，而葉組織內(nèi)生真菌的優(yōu)勢類群主要屬于Colletotrichum（68.26％RF）、Guignardia（14.10％RF）和Cercospora（7.36％RF）3個屬；這些優(yōu)勢類群在不同地理位置的生態(tài)分布是有差別和不均勻的；不同地理位置和環(huán)境因素對內(nèi)生真菌類群的豐度和分布有明

9、顯的影響；不同地理位置的內(nèi)生真菌類群多樣性（H'）趨勢是根組織的要比葉組織的高；不同地理位置的根內(nèi)生真菌類群間相似性系數(shù)（Cs）很低，而不同地區(qū)的葉內(nèi)生真菌類群間相似性系數(shù)（Cs）要明顯高于根的，這與葉內(nèi)生真菌類群在不同地區(qū)的生態(tài)分布差別和不均勻要小于根的結(jié)果相一致；根和葉組織內(nèi)的真菌類群是兩個完全不同的群落，來自根和葉組織的真菌類群的相似性系數(shù)（Cs）接近于零；根組織的內(nèi)生真菌多樣性與經(jīng)度、海拔和緯度都有一定的相關性，但在葉組織中則沒