沙冬青及其伴生植物深色有隔内生真菌物种多样性

2013年7月从内蒙古磴口,宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤采集沙蒿(Artemisia desertorum)、红花锦鸡儿(Caragana rosea)、白刺(Nitraria tangutorum)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等4种沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)伴生植物的根系样品,采用形态特征结合r DNA ITS序列分析进行真菌分类鉴定,研究了深色有隔内生真菌(DSE)群落组成和物种多样性。从4种伴生植物根样中共分离鉴定7类DSE(即Alternaria、Curvularia、Embellisia、Phialocephala、Phoma、Podospora和Pleosporales),其中Alternaria、Embellisia、Curvularia和Podospora为荒漠生态系统首次报道的DSE。同一样地伴生植物与沙冬青DSE群落组成差异明显,不同样地沙冬青与伴生植物DSE物种多样性指数差异显著。结果表明,自然条件下沙冬青DSE定殖率和物种数量,特别是产孢种类和数量多于其伴生植物,暗示DSE能够与沙冬青根系形成更好的共生关系,增强沙冬青对极端荒漠环境的生态适应性。     

蒙古沙冬青根围AM和DSE真菌与土壤因子的相关性研究

于2012年6月对银川、沙坡头、民勤3个样地的蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围采集5个土层(0~10、10~20、20~30、30~40、40~50cm)的土样和根样,研究了蒙古沙冬青根际AM和DSE真菌空间分布以及土壤因子的生态作用,以阐明沙冬青与土壤真菌的共生关系,为利用共生真菌资源促进沙冬青生长和荒漠植被恢复提供依据。结果表明:(1)沙冬青根系能被AM和DSE真菌高度侵染,共生程度和生态分布具有明显空间异质性。(2)沙坡头样地AM真菌总定殖率最高,民勤DSE定殖率最高,但不同样地菌丝、泡囊、丛枝和定殖强度无显著差异;同一样地不同土层AM真菌总定殖率和DSE定殖率无显著差异。(3)相关性分析表明,AM真菌总定殖率与土壤速效P显著正相关;泡囊定殖率与有机质显著正相关,与速效P极显著正相关;定殖强度与总球囊霉素(TEG)显著正相关,与碱解N和速效K极显著正相关;DSE定殖率与易提取球囊霉素(EEG)极显著正相关,与碱解N显著正相关。(4)通径分析表明,土壤有机质、EEG和速效K是通过直接作用影响AM真菌总定殖率和DSE定殖率。     

西北旱区甘草深色有隔内生真菌物种多样性及空间分布

为探明西北旱区甘草Glycyrrhiza uralensis根系深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）生态分布和定殖状况,于2018年7月分别从甘肃安西、民勤和宁夏沙坡头地区采集甘草不同灌丛范围0-10cm和20-30cm土壤和根系样品,系统研究不同样地甘草灌丛内外DSE生态分布及其与土壤因子的相关性。结果表明,不同样地甘草均能被DSE高度侵染,形成典型深色有隔菌丝和微菌核结构。不同样地DSE定殖率差异显著,安西DSE总定殖率（43.34%）显著低于民勤（90%）和沙坡头（88.34%）样地。相关性分析表明,DSE定殖率主要与土壤速效磷、有机碳和碱性磷酸酶显著相关。共分离鉴定11属13种DSE,即Acrocalymma vagum、Alternaria longissima、Alternaria chlamydospora、Alternaria chlamydosporigena、Paraphoma chrysanthemicola、Darksidea alpha、Niesslia aemula、Tricharina ochroleuca、Acremonium nepalense、Fusarium solani、Preussia sp.、Leptosphaeria oraemaris和Ulocladium sp.。其中Acrocalymma vagum是甘草根系DSE优势菌种,为民勤和沙坡头共有种,而安西样地DSE物种多样性最高,共7种。主成分分析表明,安西DSE物种组成在0-10cm和20-30cm不同灌丛范围存在显著差异;单因素方差分析显示,安西和沙坡头DSE菌丝定殖率在距主干0-10cm显著高于20-30cm,说明荒漠环境灌丛覆盖对DSE真菌群落存在显著影响。方差分解结果表明,DSE定殖受样地空间分布、灌丛覆盖和土壤因子共同影响（74.91%）,而DSE种类组成更多依赖于样地异质性（84.46%）和土壤养分（87.82%）的作用。研究不同荒漠环境DSE定殖和群落组成差异,有助于充分理解DSE在旱区植物生长和植被恢复中的功能和意义。     

西北荒漠带细枝岩黄耆AM真菌与DSE真菌时空分布研究

为探明细枝岩黄耆Hedysarum scoparium根系丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizae,AM）和深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）定殖特征及其生态地理分布,充分理解菌根共生体在植物生长和植被恢复中的功能,本研究连续3年采集我国西北荒漠带不同样地细枝岩黄耆0-30cm土层土壤样品和根样,不同样地细枝岩黄耆均能被AM和DSE侵染,形成AM典型结构菌丝、泡囊和丛枝,DSE典型结构深色有隔菌丝和微菌核。细枝岩黄耆根系AM真菌定殖高于DSE定殖,但极端干旱条件下DSE定殖优于AM真菌定殖。AM真菌定殖率不同年际间表现为2016年最高,同一年份不同样地,除乌海、沙坡头样地,菌丝定殖率自东向西呈降低趋势。DSE真菌定殖率,在同一样地不同年份：乌海样地2016年定殖率显著高于2015年和2017年,在同一年份不同样地：2015年沙坡头样地DSE菌丝定殖率、总定殖率显著高于其他样地,而2016、2017年鄂尔多斯样地最高。NMDS分析结果显示,AM和DSE真菌定殖不同年际间差异显著。相关性分析表明,AM真菌定殖率与DSE定殖率显著正相关;土壤温度与AM定殖显著负相关;有机碳、速效磷、磷酸酶、湿度与AM定殖显著正相关;DSE菌丝定殖率、定殖强度仅与酸性磷酸酶正相关。本研究比较分析西北荒漠带不同样地AM和DSE定殖与土壤因子的相关性,有助于充分理解菌根共生体在植物生长和植被恢复中的功能和意义。     

新疆沙冬青AM和DSE真菌的空间分布

2012年6月从新疆阿图什市选取康苏、膘尔托阔依(阳)、膘尔托阔依(阴)和上阿图什4个样地,采集新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)根围0—10、10—20、20—30、30—40和40—50cm5个土层土壤样品,研究了新疆沙冬青AM和DSE真菌定殖规律以及土壤因子的生态作用。结果表明,AM和DSE真菌平均总定殖率分别为83.2%和53.22%,说明AM和DSE真菌能与新疆沙冬青根系形成良好共生关系。AM和DSE真菌具有明显空间异质性,AM总定殖率最大值在20—30cm土层,样地间表现为康苏=上阿图什膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴);DSE土层间无规律性变化,样地间为膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴)康苏上阿图什。相关性分析表明,AM菌丝、泡囊和总定殖率与DSE定殖率极显著负相关,AM定殖强度与DSE菌丝和总定殖率显著负相关,丛枝定殖率与DSE菌丝和总定殖率极显著正相关,说明两者间存在生态位竞争。土壤速效P、总球囊霉素和酸性磷酸酶与AM总定殖率极显著正相关,pH与AM总定殖率显著负相关;脲酶与DSE极显著正相关,pH和碱解N与DSE显著负相关。     

西北沙区梭梭根系深色有隔内生真菌等微生物时空分布及对根际土壤环境的响应

为揭示西北沙区不同时空尺度梭梭Haloxylon ammodendron根系深色有隔内生真菌（dark septate endophyte,DSE）分布规律及其环境驱动机制,分别于2019年7月、9月和12月在安西极旱荒漠国家级自然保护区和民勤连古城国家级自然保护区采集根系和土壤样品,根据真菌形态学特征、组织化学等方法,研究了梭梭根系DSE真菌定殖规律、定殖特征及其与土壤环境因子间的相互关系。结果表明,DSE真菌在自然生境梭梭根系广泛定殖,形成具有时空异质性的典型暗色有隔菌丝和微菌核结构。梭梭根系DSE真菌定殖受季节和空间分布影响,其中总定殖率在生长旺季7月最高（85.6%）,且菌丝隔间距显著大于9、12月;安西样地菌丝定殖率（71.5%）和总定殖率（85.6%）显著高于民勤样地（40.7%,60.0%）,但民勤样地微菌核直径显著高于安西样地。相关性分析表明,DSE定殖率及形态特征受土壤理化性质影响,温度、有效磷是影响DSE真菌定殖率的主要土壤因子,湿度和碱解氮是影响DSE真菌定殖形态的主要土壤因子。相比空白土壤,梭梭根际革兰氏阳性细菌含量、土壤脲酶活性以及安西样地有效磷含量均更高,预示其对荒漠土壤具有改善作用。本研究对梭梭DSE真菌时空分布和影响因素的系统性调查有助于为荒漠化治理和生态恢复提供依据。     

河北峰峰矿区深色有隔内生真菌定殖及群落组成

为探明矿区环境深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)生态分布和定殖状况,有效利用DSE真菌资源,促进矿区植被恢复和生态重建。2016年10月采集河北峰峰矿区冬青(Ilex chinensis)和构树(Broussonetia papyrifera)根围0～20 cm和20～40 cm土层土壤样品和根样,采用形态特征结合r DNA ITS序列分析方法研究DSE真菌定殖、群落组成以及与土壤环境因子间的相关性。结果表明:冬青和构树根系均能被DSE高度侵染,形成典型深色有隔菌丝和微菌核结构。微菌核定殖率与土壤速效氮显著负相关。菌丝定殖率与土壤全磷显著正相关。总定殖率与土壤全磷显著正相关,与重金属Zn显著负相关。定殖强度与土壤有机质显著负相关,与土壤全磷显著正相关。共分离鉴定8种DSE,即Acrocalymma vagum、Scytalidium lignicola、Nothophoma quercina、Cochliobolus lunatus、Fusarium acuminatum、Neonectria radicicola、Pyrenochaetopsis indica和Pleosporales sp.。同一植物不同样地DSE群落组成差异显著(P 0. 05)。优势种为Acrocalymma vagum、Scytalidium lignicola和Fusarium acuminatum,分离频率分别达到37.6%、17.43%和11.93%。     

荒漠沙蒿根围AM真菌和DSE的空间分布

2009年7月在内蒙古黑城子北、多伦县城东和正蓝旗元上都遗址3个样地分别从0-10 cm、10-20 cm、20-30cm、30-40 cm和40-50 cm 5个土层采集沙蒿(Artemisia sphaerocephala)根围土壤和根样,系统研究了沙蒿根围AM真菌和DSE(Dark septate endophytes)的空间分布及与土壤因子的相关性。结果表明,沙蒿根系能被AM真菌高度侵染形成典型的I-型(Intermediate type)丛枝菌根,并发育形成泡囊和丛枝结构, 并与DSE形成良好的共生关系,样地生态条件和采样深度对AM真菌分布和活动有显著影响。黑城子样地孢子密度最高,元上都样地泡囊定殖率最高,不同样地间丛枝、菌丝、总定殖率和DSE定殖率无显著差异。孢子密度峰值出现在0-10cm表层土,并随土壤剖面深度增加而降低;泡囊定殖率峰值出现在10-20cm土层;AM真菌其他结构定殖率及DSE定殖率在各土层间差异不显著或变化无规律。孢子密度与AM真菌不同结构定殖率无显著相关性,与各土壤因子极显著正相关。泡囊定殖率与脲酶和碱性磷酸酶极显著负相关,与酸性磷酸酶显著负相关。菌丝定殖率、总定殖率及DSE定殖率与各土壤因子均无显著相关性。土壤碱解N和有机C与脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶极显著正相关;土壤速效P与碱性磷酸酶极显著正相关,与脲酶显著正相关。对沙蒿根系AM真菌和DSE真菌分布和定殖规律的研究,可进一步明确AM真菌和DSE的生态功能,为利用菌根生物技术促进荒漠植被恢复和生态重建提供依据。     

贵州栽培笃斯越橘DSE真菌、AM真菌与ERM真菌空间分布研究

为探明贵州省栽培笃斯越橘根系深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）、丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌与欧石南菌根（ericoid mycorrhiza,ERM）真菌的定殖及地理分布情况,揭示共生真菌在栽培笃斯越橘生长中的地位,本研究在贵州省笃斯越橘主栽区麻江县、凤岗县和高坡乡分别选取主栽品种圆蓝、粉蓝、奥尼尔和莱格西的根样及根围土样,观测不同地区不同品种根样DSE真菌、AM真菌和ERM真菌的定殖结构和定殖率,并测定土样土壤理化性质,分析不同真菌与土壤因子相关性。结果表明,3个地区的4个笃斯越橘品种均有DSE真菌、AM真菌和ERM真菌定殖,栽培笃斯越橘能与3类真菌形成共生关系,平均定殖率分别为61.11%、25.55%和22.50%。DSE真菌定殖率：高坡（62.50%）>麻江（61.66%）>凤岗（59.16%）;AM真菌定殖率：凤岗（34.14%）>麻江（25.83%）>高坡（16.66%）;ERM真菌定殖率：高坡（35.00%）>凤岗（20.00%）>麻江（12.5%）。相关性分析表明,DSE真菌中的菌丝与微菌核的定殖率呈负相关,AM真菌的总定殖率及定殖强度与微菌核的定殖率呈极显著正相关,与DSE真菌菌丝的定殖率呈负相关。ERM真菌总定殖率与DSE真菌菌丝的定殖率及AM真菌定殖强度呈极显著正相关,与DSE真菌总定殖率呈显著正相关。土壤有效磷与DSE真菌和ERM真菌总定殖率呈显著正相关,与AM真菌定殖率呈显著负相关。土壤铵态氮与DSE真菌中微菌核结构定殖率及AM真菌定殖率呈极显著正相关,与ERM真菌定殖率呈极显著负相关。土壤pH值与DSE定殖强度呈显著负相关,与ERM定殖强度呈极显著正相关。本研究分析比较贵州省3个笃斯越橘种植基地不同品种栽培笃斯越橘DSE真菌、AM真菌和ERM真菌的定殖及其与土壤理化性质之间的相关性,为贵州省栽培笃斯越橘的管理和发展提供技术基础和理论依据。     

沙坡头地区沙冬青AM真菌的时空分布

2007年5月、8月和10月分别从宁夏沙坡头地区豆科植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围分0-10cm,10-20cm,20-30cm,30-40cm和40-50cm5个土层采集土壤样品。研究了AM真菌时空分布及与土壤因子的相关性,在分离的3属12种AM真菌中,球囊霉属(Glomus)6种,无梗囊霉属(Acaulospora)4种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)2种,3属12种AM真菌在3个时期均有分布。AM真菌定殖率与孢子密度有明显的时空分布规律,并与土壤因子关系密切。孢子密度和泡囊定殖率在8月份最高,丛枝、菌丝和总定殖率10月份最高。土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响,AM真菌最高定殖率和最大孢子密度均出现在0-30cm浅土层。孢子密度与土壤有机质、碱解N极显著正相关,与pH显著正相关;菌丝、总定殖率与pH、碱解N和速效P极显著正相关。在评估荒漠生态系统和沙冬青形成菌根的能力时,AM真菌孢子密度、菌根不同结构的定殖程度是十分有用的指标。     

Diversity of dark septate endophyte in the roots of Ammopiptanthus mongolicus and its companion plants

Aims Dark septate endophytes (DSE) extensively colonize in plant root tissues in different ecosystems. However, our understanding of the ecological significance of DSE in semiarid and arid lands is limited. The main objective of this study was to compare the community composition and species diversity of DSE in Ammopiptanthus mongolicus and its companion plants in desert habitats. Methods Healthy root samples of Ammopiptanthus mongolicus’s companion plants, Artemisia desertorum, Caragana rosea, Nitraria tangutorum and Caragana korshinskii, were collected separately from four main locations of Ammopiptanthus mongolicus plantation in Dengkou of Nei Mongol, Minqin of Gansu, Yinchuan and Shapotou of Ningxia in July 2013. Important findings A total of 103 strains belonging to seven species (i.e Alternaria, Curvularia, Embellisia, Phialocephala, Phoma, Podospora and Pleosporales) of DSE were isolated from the four types of companion plants by means of morphological identification and molecular identification. Among the seven genera, Alternaria, Embellisia, Curvularia and Podospora are found for the first time in desert ecosystems. Ammopiptanthus mongolicus and its companion plants at the same site had significantly different community composition of DSE. Ammopiptanthus mongolicus and its companion plants at different sites had significantly different DSE diversity index. The colonization and species richness of DSE, especially the species and the quantity of spores were higher in roots of Ammopiptanthus mongolicus than in its companion plants. This study supports the results that DSE can form a better symbiotic relationship with the roots of Ammopiptanthus mongolicus than with its companion plants, and can enhance the ecological adaptability of Ammopiptanthus mongolicus to the extreme desert environment.     

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。     

Dark septate endophytes: a review of facultative biotrophic root-colonizing fungi

Dark septate root endophytes (DSE) are conidial or sterile fungi (Deuteromycotina, Fungi Imperfecti) likely to be ascomycetous and colonizing plant roots. They have been reported for nearly 600 plant species representing about 320 genera and 100 families. DSE fungi occur from the tropics to arctic and alpine habitats and comprise a heterogeneous group that functionally and ecologically overlaps with soil fungi, saprotrophic rhizoplane-inhabiting fungi, obligately and facultatively pathogenic fungi and mycorrhizal fungi. Numerous species of undescribed sterile and anamorphic taxa may also await discovery. Although DSE are abundant in washed root and soil samples from various habitats, and are easily isolated from surface-sterilized roots of ecto-, ectendo-, endo- and non-mycorrhizal host species, their ecological functions are little understood. Studies of DSE thus far have yielded inconsistent results and only poorly illustrate the role of DSE in their natural habitats. These inconsistencies are largely due to the uncertain taxonomic affinities of the strains of DSE used. In addition, because different strains of a single anamorph taxon seem to vary greatly in function, no clear generalizations on their ecological role have been drawn. This paper reviews the current literature on DSE and the ecology and discusses the need for and direction of future research.     

荒漠北沙柳根系丛枝菌根真菌和黑隔内生真菌定殖状况

为利用土壤共生真菌资源促进荒漠植被恢复和生态重建, 分别于2013年6月、8月和10月, 从内蒙古元上都地区采集北沙柳(Salix psammophila)根围0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm共5个土层的土壤样品, 系统研究了丛枝菌根真菌(AMF)和黑隔内生真菌(DSE)的时空分布及其与土壤因子的相关性。结果表明: AMF和DSE的平均定殖率分别为77%和84%, 说明北沙柳根系能与这两类真菌形成良好的共生关系。AMF和DSE的分布和定殖具有明显的时空异质性, 并与土壤因子密切相关。AMF和DSE的平均定殖率均表现为10月> 8月> 6月。土壤深度对AMF和DSE的定殖率有显著影响, AMF和DSE定殖率的最大值分别在0-20 cm和0-10 cm土层。双因子方差分析表明, 月份和土层对AMF和DSE的定殖率以及土壤因子具有显著的交互效应。主成分分析表明, 土壤湿度、pH值、碱性磷酸酶、易提取球囊霉素是内蒙古荒漠环境中AMF和DSE定殖的主要影响因子。     

新疆药用植物天山雪莲及红景天内生真菌的分离与初步鉴定

本文采用常规组织块分离法及直接克隆测序的方法初步鉴定了新疆天山地区代表性的两种药用植物天山雪莲和红景天根内可培养及不可培养的内生真菌。从两种药用植物根中共分离获得34株内生真菌,除7株鉴定为镰孢菌属Fusarium外,其余菌株均具有暗色、有隔菌丝,不产生孢子;从形态上看,属典型的深色有隔内生真菌（dark septate endophyte,DSE）。采用直接克隆测序的方法,从两种植物的根中共获得143个真菌克隆子。依据核糖体内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）序列鉴定多数克隆子归属于柔膜菌目Helotiales及格孢腔菌目Pleosporales,与已知的DSE如背芽突霉属Cadophora、瓶头霉属Phialocephala、瓶霉属Phialophora以及Leptodontidium等有90%以上的核苷酸序列相似性。该结果显示DSE在天山雪莲和红景天根部内生真菌中占优势,暗示其可能参与了宿主植物对高寒、强辐射环境的生态适应。     

Spatial dynamics of dark septate endophytes in the roots and rhizospheres of Hedysarum scoparium in northwest China and the influence of edaphic variables

Spatial dynamics of DSE in the roots and rhizospheres of Hedysarum scoparium Fisch. et Mey. and soil factors were investigated at seven arid and semi-arid locations in northwest China in July 2015. Sampling sites were found to have a significant influence on the morphology, components, distribution, and infection of DSE in the roots of H. scoparium. Of nine DSE species isolated from H. scoparium roots, five are reported here for the first time from desert ecosystems. Hyphal infection in roots was positively correlated with soil urease and phosphatase activity. The presence of microsclerotia in roots was positively correlated with soil ammonium, and negatively correlated with soil organic matter and pH. We conclude that DSE infection is spatially predictable, and is influenced by nutrient availability and enzymatic activity. This research provides a basis for further understanding the ecological functions of DSE, and their roles in the promotion of vegetation restoration and in reducing erosion and desertification in arid ecosystems.