宁夏枸杞深色有隔内生真菌的侵染特征及多样性

【背景】枸杞是享誉中外的名贵药材,深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)是枸杞内生真菌的重要组成部分。【目的】从宁夏枸杞栽培品种和野生品种的根系分离获得DSE菌株,研究枸杞DSE的群落组成、物种多样性及在宿主植物内的侵染定殖情况。【方法】从宁夏枸杞栽培园采集栽培品种宁杞1号、宁杞3号、宁杞5号、宁杞6号、宁杞7号、宁杞8号以及野生品种黄果枸杞和黑果枸杞共8个枸杞品种的根系,分离DSE菌株,运用形态学特征、r DNA-ITS序列分析进行菌株鉴定,采用回接试验方法确定DSE真菌。【结果】DSE在枸杞根系能形成大量\"微菌核\"典型结构。从8个枸杞品种根系中共分离获得DSE菌株279株,分属于18个属,具有丰富的物种多样性。镰刀菌属(Fusarium)为各品种的共有属和优势属,相对频率最高达85%。Monosporascus、蓝状菌属(Talaromyces)和俄氏孔菌属(Earliella)为枸杞内首次报道的DSE。枸杞不同品种中DSE群落物种多样性指数、均匀度指数和Simpson指数差异显著。【结论】DSE在枸杞栽培品种及野生品种中具有丰富的生物多样性,能够与枸杞根系形成良好的共生关系,增强了枸杞对生态环境的适应性。     

长白山苔原植物深色有隔内生真菌物种多样性

从长白山自然保护区苔原带典型植物牛皮杜鹃、毛毡杜鹃、笃斯越橘、仙女木的根系分离获得深色有隔内生真菌(DSE)菌株,研究其侵染定殖情况。采用形态特征与rDNA ITS序列分析相结合进行分类鉴定,研究了4种苔原植物的DSE真菌群落组成和物种多样性。结果表明：4种苔原植物的根系内均形成DSE的典型结构“微菌核”。共分离出69株DSE菌株,分属于10个属12个种,分别是福廷瓶头霉、链格孢、细极链格孢、黑附球菌、小孢金丝酵母、白蜡树炭疽菌、茶树炭疽菌、小球腔菌属、枝状枝孢霉、茎点霉属、淡领瓶霉属、Discosia italica,具有丰富的物种多样性,且所有种均为我国高山苔原带首次报道的DSE真菌,其中福廷瓶头霉为各苔原植物的共有种和优势种。4种苔原植物DSE真菌的Simpson、Pielou和Shannon多样性指数均差异显著。表明苔原植物具有丰富的DSE真菌多样性,且二者能够形成良好的共生关系,增强苔原植物对环境的适应性。     

入侵植物五爪金龙生物学特性研究

通过栽培实验,观察入侵植物五爪金龙的形态学特征,测定两个不同生长期的生物量、根茎长度等指标,对实验数据进行统计分析,从几个方面研究五爪金龙的生物学特性。结果表明:生长期为6个月的五爪金龙生物量与生长期为3个月的五爪金龙生物量相比,根、茎、叶分别增长了2~5倍;平均含水量在7.41%~82.99%之间,两者无显著差异;两者之间的根冠比存在显著差异,但是跟其他草本植物相比,其根冠比相对较小;不同生长期的平均根长度分别为57cm、87cm,平均茎长度分别为319cm、714cm,两者之间的根茎比存在极显著差异。研究结果为进一步研究五爪金龙的入侵机制和控制五爪金龙的对策提供科学的理论依据。     

深色有隔内生菌——菌根真菌重要伙伴及基因组适应性特征

深色有隔内生菌（dark septate endophytes,DSEs）是植物根系真菌组（mycobiome）的重要成员,通常在皮层细胞形成微菌核结构,在促进植物生长、养分吸收及提高胁迫适应性方面发挥着与菌根真菌同等重要的作用,甚至在某些极端环境下其丰度比菌根真菌更高。该文概述了DSEs的物种多样性、基础生物学特性和生理生态功能。在此基础上,重点评述了近年来在共生机理、DSEs基因组结构和种群适应性演化特征等方面的研究进展,旨在为后期深入揭示DSEs新的适应机制、协同植物抗逆机制及开发新型高效DSEs菌剂应用于土壤生态修复和抗逆农林业良种高效培育等提供参考。     

大石围天坑群深色有隔内生真菌（DSE）群落组成及其对先锋植物抗旱能力的影响

为探究大石围天坑群深色有隔内生真菌(DSE)资源并发掘其生态功能,采用白菜为诱饵植物对广西大石围天坑群原始森林土样中的DSE菌株进行诱捕分离,并结合形态学特征观察和ITS1-5.8S-ITS4-28S rDNA基因序列分析进行鉴定;从中选择4株DSE菌株接种当地先锋植物,进行自然干旱胁迫实验,并测定植株萎蔫指数、恢复浇水后的萎蔫率和相关生理生化指标。共从土样中分离筛选获得22个DSE菌株,分属Exophiala、Chaetothyriales、Aspergillus、Oidiodendron、Tetracladium、Schizothecium、Camarops、Chaetomium等13个属,呈现出丰富的物种多样性。干旱胁迫下,菌株TK566和TK731能在一定程度上提高任豆(Zenia insignis)和苏木(Caesalpinia sappan)这两种当地石漠化修复先锋树种幼苗的抗旱和生长能力。由于内生真菌-植物互作方式非常复杂,DSE是否从酶系统调控层面来影响植物的抗旱性则仍需进一步研究。本研究结果表明大石围天坑群DSE资源丰富,且部分菌株对提高植物抗旱性和生长具有正向作用,具有良好的开发利用潜力。     

丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌生态修复功能与作用

生态修复是目前全球关注的热点问题,如何增加植被的覆盖度及生态修复效率是目前研究的重点。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)均是自然界植物根际分布广泛的一类内生真菌,均能与植物形成菌根共生体,具有一定的促进植物生长、抵抗逆境及修复污染土壤等功能与作用,在生态修复中具有广泛的应用潜力。本文综述了AMF及DSE两种微生物的功能、作用及其在生态修复应用中的研究进展,并进一步对AMF和DSE在生态修复中存在的问题和前景进行展望。     

不同程度铅锌污染区丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌侵染特征

对陕西凤县铅硐山铅锌矿区4个不同程度铅锌污染样地植物根系的丛枝菌根真菌(AMF)和深色有隔内生真菌(DSE)进行了资源和分布调查。结果表明:(1)无铅锌污染的矿山上调查的15种植物中除黄连木没有检测到AMF侵染、栓皮栎和酸模不能被DSE侵染外,其他植物均能与AMF和DSE共生,但平均侵染率较低,仅分别为32.3%和25.9%;铅锌轻度污染的尾矿荒地和铅中度污染、锌重度污染的尾矿坝植物根系内AMF和DSE侵染率明显提高,AMF的平均侵染率分别为53.3%和68.3%,DSE的平均侵染率分别为38.6%和54.2%;铅锌重度污染的废弃冶炼厂样地植物AMF侵染率明显下降,平均只有17.6%,而DSE的侵染没有受重金属污染的抑制,仍达到60.3%。(2)4个样地植物根际土壤中AMF孢子分布不均匀,每克土的孢子密度在0.08～6.84个,平均为1.5个。对4个样地均有分布的狼牙刺、博落回、山蒿和秦岭风毛菊的AMF、DSE侵染状况调查发现,轻度和中度的铅锌污染能促进AMF与宿主共生关系的建立,而重度污染则显著抑制AMF侵染;AMF孢子密度没有呈现一定的规律性,且与AMF侵染率之间没有显著相关性;DSE侵染率与土壤锌含量存在显著正相关关系(r=0.505,P<0.05),而与土壤铅含量没有显著相关性。可见,AMF和DSE能够广泛存在于铅硐山铅锌矿区,尤其是DSE表现出较强的耐受性和适应性。     

中国江西龙虎山崖顶植物根中深色有隔内生菌多样性

为探明丹霞地貌区崖顶植物深色有隔内生真菌（dark septate endophyte,DSE）多样性、群落组成以及生态分布规律。本文以江西龙虎山崖顶常见植物刺柏、马尾松、青冈栎、檵木、乌饭树、鸭跖草、苦槠、辣木树和香附子9种植物的根为研究对象,采用经典的组织分离方法分离DSE真菌,结合形态学特征和分子生物学数据研究丹霞地貌区崖顶常见植物DSE真菌多样性。结果表明：从9种植物根部990个组织块中,共分离纯化出404株菌株,经鉴定隶属于45个分类单元。其中,青霉属Penicillium、拟内孢霉属Endomycopsis、曲霉属Aspergillus、头囊霉属Ascocybe为优势属群,属种组成在不同植物中存在差异,且内生真菌属的数目与植物优势度极显著正相关（P<0.01）。9种植物深色有隔内生真菌（DSE）总分离率在0.51%-13.33%之间;各植物DSE Shannon指数在0.0743-1.0400之间,与植物优势度极显著正相关（P<0.01）,差异明显;Simpson指数较高（均值>0.7）且Pielou指数较低（均值<0.4）表明DSE真菌在不同植物分布不均匀;相似性指数普遍不高,在0.071-0.467之间。本研究初步揭示了丹霞地貌区崖顶深色有隔内生真菌的分布及多样性情况,为进一步探讨内生真菌在丹霞地貌等特殊生境的生态功能提供参考。     

沙冬青与伴生植物深色有隔内生真菌定殖规律及其与土壤因子的相关性

为了探明荒漠环境深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)生态分布和定殖状况, 于2013年7月从宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤地区采集沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物根围0-10、10-20、20-30、30-40、40-50 cm共5个土层土壤样品和根样, 研究了DSE空间定殖规律及其与土壤因子的相关关系。结果表明: 沙冬青和伴生植物根系能被DSE侵染, DSE分布和定殖具有明显的空间异质性, 并与土壤因子密切相关。沙冬青DSE微菌核结构紧凑, 呈团块状, 而伴生植物DSE微菌核零散分布。同一样地, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率较伴生植物高, 而沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异。不同样地, 沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为沙坡头>银川>民勤; 伴生植物DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为银川>民勤>沙坡头。通径分析和主成分分析表明, 土壤有机质、总球囊霉素、磷酸酶和速效钾是西北荒漠环境中DSE定殖的主要影响因子。     

Isolation and characterization of microsatellite markers for the tree-root endophytes Phialocephala subalpina and Phialocephala fortinii s.s

Species of the Phialocephala fortinii s.l.-Acephala applanata complex are the dominant dark septate endophytes (DSE) in roots of species belonging to the Pinaceae. The two species Phialocephala subalpina and P. fortinii s.s. belong to the most widely distributed species within this complex. In the present study, 15 polymorphic microsatellite loci were developed for these two closely related species. Strains of a community which were analysed previously using single-copy restriction fragment length polymorphism were screened with the new markers. Microsatellites were suitable to classify the two species and to recognize individuals within species.     

镉对一株深色有隔内生真菌生长、矿质营养与草酸分泌的影响

【背景】深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)广泛定殖于镉(Cd)污染生境的植物根系,具有增强植物镉耐性的重要生态功能,但人们关于DSE对镉胁迫的生理响应的了解有限。【目的】研究一株DSE嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)对镉胁迫的矿质营养与低分子量有机酸分泌的响应。【方法】采用液体培养法,研究不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg/L)镉胁迫对DSE菌丝生长、矿质元素(氮、磷、钾、硫、镁、铁、钙)与镉含量、草酸分泌的影响。【结果】随着镉胁迫浓度增加,菌丝生物量显著下降,降幅为22.8%−90.6%,菌丝的氮、钾和铁含量分别减少26.0%−52.8%、53.8%−92.9%和12.8%−34.3%,而磷、镁和钙含量分别增加15.4%−111.4%、20.4%−31.4%和35.1%−62.5%,硫含量在100 mg/L镉胁迫时增加25.1%。镉胁迫还导致培养液pH值下降,草酸浓度及单位菌丝草酸分泌量显著增加。相关分析发现,菌丝镉含量与硫呈显著负相关(P<0.05),与菌丝钾含量呈极显著负相关(P<0.01),与草酸分泌量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】镉胁迫显著抑制DSE的生长,改变矿质元素的吸收,促进草酸分泌。     

不同培养期深色有隔内生真菌链格孢菌对紫花苜蓿生长的影响

接种深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）可以提高植物对养分的吸收利用,促进植物生长发育。为探讨接种不同培养时间的DSE链格孢菌Alternaria sp. CGMCC 17463对紫花苜蓿生长的影响,以紫花苜蓿为研究对象,接种培养4、6、8、10d的Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和风干样菌剂进行盆栽试验,以阐明不同培养时间的Alternaria sp. CGMCC 17463对紫花苜蓿出芽率、生长特性和营养含量的作用。结果表明,接种Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和风干样菌剂的紫花苜蓿根系内均有Alternaria sp. CGMCC 17463定殖,且均能增加紫花苜蓿株高、地上部干重、根部干重和根冠比。其中,接种培养10d的Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和培养8d的风干样菌剂对紫花苜蓿的促生效果最佳。同时,接种鲜样菌剂和风干样菌剂可以提高紫花苜蓿对养分吸收。随Alternaria sp. CGMCC 17463培养时间的增加,接种鲜样菌剂和风干样菌剂的紫花苜蓿的氮、磷、钾含量均呈先增加再降低的趋势。接种培养4-6d的Alternaria sp. CGMCC 17463菌剂,紫花苜蓿的氮、磷、钾含量相对较高。Pearson 相关性分析表明,Alternaria sp. CGMCC 17463培养时间与紫花苜蓿株高、根干重、根系Alternaria sp. CGMCC 17463总侵染率和菌丝侵染率呈显著正相关（P<0.05）,菌剂类型不是影响紫花苜蓿生长的主要因素,本研究为进一步开发利用Alternaria sp. CGMCC 17463菌剂提供了理论支撑。     

Seasonal and temporal dynamics of arbuscular mycorrhizal and dark septate endophytic fungi in a tallgrass prairie ecosystem are minimally affected by nitrogen enrichment

Root colonization by arbuscular mycorrhizae (AM) and dark septate endophytic (DSE) fungi in nitrogen amended and unamended mixed tallgrass prairie communities were analyzed monthly over two growing seasons. Roots were stained with Trypan blue and Sudan IV and fungal structures quantified using the modified magnified intersections method. Root length colonized (RLC) by DSE exceeded AM colonization during early part of the growing season. Fungal colonization varied among the years and was greater in 2003 than in 2002. Seasonal variation among the months within a growing season was observed in 2002 but not in 2003 for both AM and DSE. AM fungi were most abundant during the peak growing season of dominant C₄ vegetation while DSE were most abundant during the early part of the growing season. Hyperparasitism of AM hyphal coils by melanized septate fungi was frequently observed and increased with AM coil frequency. Although nitrogen amendment had altered the plant community composition, it had no impact on the colonization by AM or DSE fungi.     

Dark septate endophyte (DSE) fungi isolated from metal polluted soils: Their taxonomic position, tolerance, and accumulation of heavy metals In Vitro

To understand the possible role of the plant root associated fungi on metal tolerance, their role in the uptake of heavy metals and the potential transfer of these metal ions to the plant, three strains of dark septate endophytic (DSE) fungi were isolated from a waste smelter site in southwest China, and one strain was isolated from a non-contaminated site. According to molecular phylogenetic analysis of the ITS 1-5.8S rDNA-ITS 2 gene regions and morphological characteristics, one is identified as Exophiala pisciphila, and the other three are non-sporulating fungi under the experiment condition with the nearest phylogenetic affinities to the Thysanorea papuana strain EU041814. Tolerance and accumulation abilities of the three DSE strains for metals were investigated in liquid culture. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of Pb, Zn, and Cd were determined. It was demonstrated that the tolerance of the DSE strains varied between metal species and strains. The E. pisciphila strain is able to accumulate lead and cadmium over 20% and 5% of dry weight of biomass, respectively. Partial of the sequestrated metals can be washed with CaCh. Morphological and enzyme activity changes taking place in the presence of excessive Pb, Cd, and/or Zn also indicate that the mechanism of heavy metal tolerance and accumulation of the DSE strains would be a complex process. The findings indicated promising tolerance and accumulation of the DSE strains with potential values in metal cycling and restoration of soil and water system.     

丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌对姜瘟病的防效及抗病机理初探

【背景】青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum,R.S)引发的姜瘟病是生姜产业发展的瓶颈问题。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi, AMF)与深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)是两类重要的共生微生物。【目的】前期研究发现,AMF与DSE可提高生姜对姜瘟病的抗性,但其抗病机制尚不清楚,极大地限制了利用这两类共生真菌对该病的防治。【方法】在温室条件下做盆栽试验,以生姜组培苗为材料,设立接种AMF、DSE和不接种AMF、DSE的对照(CK)处理,并在上述处理下的植物生长4周后淋入病原菌液,病原菌接种1周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、磷(P)含量、防御性酶活性及丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,研究AMF和DSE互作对病原菌侵染后生姜生长和生理生化指标的影响。【结果】AMF和DSE分别使姜瘟病发病率降低了45.27%和52.04%(P<0.05)。AMF+DSE组合处理抑病效果更好,发病率较对照降低60.87%(P<0.05)。AMF、DSE及...     

广东地区外来种五爪金龙的传粉生物学研究

五爪金龙(Ipomoea cairica)是一种匍匐或攀援生长的入侵杂草。2006–2007年作者在广东地区开展了对该入侵种的传粉生物学研究。五爪金龙在广东全年均可开花, 花序为聚伞花序, 花冠为紫色或蓝紫色喇叭状。开花时间在早晨4: 30–5: 20之间, 下午17: 40闭合, 持续大约12 h。每朵花平均分泌花蜜量为5.82 ± 2.47 μL (n = 10), 花蜜平均含糖量为41.03 ± 6.52%, 氨基酸含量为0.042 mg/mL。开花过程中花粉活性和柱头可受性均保持较高水平(>90%)。花粉/胚珠比率(P/O)为4,778.18 ± 264.58 (n = 10)。木蜂(Xylocopa sp.)是其有效的传粉昆虫, 蝇类和蝶类为随机访问者。开花过程中柱头与花药相接触, 有利于自花授粉。然而, 繁育系统的研究表明五爪金龙是自交不亲和植物, 其种子仅能通过异花授粉获得。