外生菌根的形态学、解剖学及分类学研究进展

本文综述了外生菌根的形态学和解剖学特征,评价了这些特征用于外生菌根分类的价值,同时指出各种类型的形态学特征和解剖学特征与其营养吸收的关系。这些特征包括了菌根的颜色类型及变化、形状及分枝方式、外伸菌丝的多少及特征、根状菌索有无及分化、菌核有无及特征、菌套内外表面的菌丝排列及分化,菌套的切面特征,丹宁层厚度及分化、哈氏网的菌丝排列及厚度等。较详细阐述了100多年来,人们为外生菌根分类所作出的种种努力,并对各种分类方式作了简单的评价。     

红菇与红锥形成的根共生体形态的描述*

红菇与红锥的茛共生形成的菌根属外生菌根,分叉形成为单轴状,颜色呈浅黄褐色,菌根表面呈波纹状突起。菌套的外表特征呈绒毛状,厚度２６￣４０μｍ,具典型的哈蒂氏网、丰富的外延菌丝和菌索,无菌核。外延菌丝长度约４５￣１００μｍ,直径约１．８￣２．３μｍ,有分隔不分支,未风锁状联合。菌根菌的生态组合型为不规则垫簇型。     

山杨苗木的菌根类型及对苗木促生作用的研究*

用Glomus mosseae,G. intraradices,G. versiforme,Sclerocystis sinuosa和Pisolithus tinctorius,Cortinarius russus,Russula foetens,Lactarius insulsus等丛枝菌根真菌和外生菌根真菌各4种,对盆钵播种的山杨实生苗进行接种试验,结果表明,4 种丛枝菌根真菌对山杨苗木均未发生侵染,与野外调查结果相符,与报道的杨属既有外生菌根又有丛枝菌根相悖。因此认为山杨属于非丛枝菌根类型。4 种外生菌根真菌均与山杨苗木合成菌根,且促生作用明显。其中C. russus最好,苗高、地径、侧根数及整株干物重增长率分别为38.13%、20.27%、70.97%和33.39%。研究结果表明,山杨属外生菌根类型。     

内蒙古地区白桦外生菌根形态类型及分子鉴定

以内蒙古不同地区白桦外生菌根为材料,采用形态解剖学方法和分子生物学手段对与白桦共生的外生菌根真菌多样性进行全面的调查,并经对所测序列与GenBank和Database比对。结果显示:在内蒙古地区与白桦共生的外生菌根真菌共13种,其中担子菌7种,子囊菌4种,分别来自于丝膜菌属、丝盖伞属、蜡壳耳属、毛革菌属、滑菇属和空团菌属、块菌属、地怀菌属。其中,菌根类型T₈和T₁₁未能提出其总DNA,根据其外生菌根形态类型并参照Agerer体视显微镜菌根图谱和Haug菌根图谱进行比较,分类鉴定为荷顿氏疣柄牛肝菌和白桦外生菌根真菌一种。结果表明,内蒙古地区白桦外生菌根真菌多样性相对较高,且与利用地上子实体鉴定的外生菌根真菌种类有一定的区别。     

山杨苗木的菌根类型及对苗木促生作用的研究

用Glomus mosseae,G.intraradices,G.versiforme,Sclerocystis sinuosa和Pisolithus tinctorius,Cortinarius russus,Russula foetens,Lactarius insulsus等丛枝菌根真菌和外生菌根真菌各4种,对盆钵播种的山杨实生苗进行接种试验,结果表明,4种丛枝菌根真菌对山杨苗木均未发生侵染,与野外调查结果相符,与报道的杨属既有外生菌根又有丛枝菌根相悖,因此认为山杨属于非丛枝菌根类型。4种外生菌根真菌均与山杨苗木合成菌根,且促生作用明显,其中C.russus最好,苗高,地径,侧根数及整株干物重增长率分别为38．13％,20．27％,70．97％和33．39％,研究结果表明,山杨属外生菌根类型。     

净月潭国家森林公园针叶林根系共生真菌初步调查

采用菌根形态学及分子生物学手段对采自净月潭国家森林公园的红松Pinus koraiensis、落叶松Larix gmelinii和云杉Picea asperata根系共生真菌进行了初步调查。结果表明:外生菌根形态依据不同树种表现不同,红松外生菌根主要表现为淡黄色到褐色,不分支、偶有珊瑚状分支,外延菌丝丰富或浓密;云杉菌根颜色基本为淡黄色到黄色,末端膨大或等粗,表现为弯曲状或蜿蜒状,不分支或不规则分支、偶有羽状分支,外延菌丝少;落叶松菌根淡黄色到黄色,偶有红褐色,不分支、羽状分支或不规则分支,外延菌丝浓密,也有表现外延菌丝少量。共鉴定获得共生真菌9科9属,其中红松根系外生菌根真菌2种:美洲乳牛肝菌Suillus americanus和外生菌根真菌未定种1,内生真菌3种:Phialocephala fortinii,Cylindrocarpon pauciseptatum和Phialocephala helvetica;云杉根系外生菌根真菌5种:臭红菇Russula foetens、外生菌根真菌未定种2和外生菌根真菌未定种3,Tomentella sp.1和Tomentella sp.2;落叶松根系外生菌根真菌4种:平凹盘菌Peziza depressa、拟篦边红菇Russula pectinatoides、外生菌根真菌未定种4和外生菌根真菌未定种5。该研究结果丰富了针叶树根系共生真菌的多样性,可为进一步开展菌根形态解剖学以及菌根生态学等研究提供依据。     

川西亚高山岷江冷杉外生菌根形态随海拔梯度的分化

外生菌根真菌是一类有助于植物生长及应对环境变化的重要共生真菌类群。深入认识外生菌根特征有助于理解植物对环境变化的响应规律。本研究在四川省卧龙自然保护区巴郎山脉设置海拔2850、3000、3194、3413和3593 m 5个样地,利用中心象限法进行土块样品(10 cm×10 cm×10 cm)采集,通过分析各海拔每土块中岷江冷杉外生菌根形态个数、形态多样性及养分获取类型等指标,研究岷江冷杉外生菌根形态特性随海拔的变异特征及土壤环境因子的作用。结果表明: 1) 菌根形态为橘黄色或橘色、单轴羽状分支或不分支、菌套表面光滑、无或少见外延物、根尖直筒型或膨大的菌根类型是卧龙自然保护区岷江冷杉外生菌根的主要形态类型。该形态类型在研究区内的侵染率最高,为12.4%;2) 随着海拔的升高,岷江冷杉外生菌根形态多样性下降,每土块内的形态个数减少;3) 单因素方差分析结果表明,不同海拔上无外延菌丝或极少外延菌丝的紧密接触类型(CE)和短距离养分获取类型(SDE)外生菌根侵染率有显著差异,CE类型外生菌根侵染率随着海拔的升高而增加;4) 土壤环境因子对岷江冷杉外生菌根形态在海拔上的变异有一定的影响,冗余分析(RDA)表明,土壤全氮含量、全磷含量、土壤温度、土壤含水率、pH值及酸性磷酸酶活性对岷江冷杉外生菌根形态在海拔上的变异有显著影响,其中土壤全氮含量和土壤温度的影响最大,分别解释了岷江冷杉形态特征变异的5.4%和4.9%。本研究揭示了岷江冷杉外生菌根形态形成在海拔上的差异,为进一步研究亚高山针叶树种菌根策略对环境变化的响应机制提供了科学依据。     

外生菌根菌与森林树木的相互关系

生态系统的每个过程都伴随着各种微生物的活动,其中最重要的功能群之一是菌根真菌(菌根菌)。一般认为,菌根菌是自然界多数植物生存最基本的组成部分,陆地上约90％以上的高等植物都具有菌根菌。这些菌类的菌丝体与植物根系结合形成菌根,使植物生长成为可能,使不同种类植物的根系联在一起。根据菌根菌入侵植物根系的方式及菌根的形态特征,菌根可分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根3组共7种类型。外生菌根主要出现在松科、桦木科、壳斗科等树种的森林生态系统中,在根系表面形成菌丝鞘,部分菌丝进入根系皮层细胞间隙形成哈氏网表面。菌根菌剂在森林经营中得到广泛地应用。外生菌根菌对森林树木的作用可归纳为：1)促进造林或育苗成活与生长;2)提高森林生态系统中植物的多样性、稳定性和生产力;3)对森林生态系统的综合效应,主要表现在增加植物一土壤联结,改善土壤结构,促进土壤微生物,增强植物器官的功能;4)抗拮植物根部病害病原菌等。树木与菌根菌相互关系研究主要包括：1)菌根共生的机理;2)菌根菌在退化森林生态系统恢复与改造中的作用;3)菌根菌的分布格局与森林生态系统服务功能的关系;4)菌根菌对森林生态系统的综合效应,如菌根菌与森林植物群落结构、物种多样性以及森林系统稳定性和生产力的研究。     

外生菌根与植物抗重金属胁迫机理

外生菌根是外生菌根真菌和植物营养根形成的共生体,能够增加植物对污染胁迫的抵抗能力。本文综述了20多年来国内外研究外生菌根增加植物抗重金属毒害的成果,指出了外生菌根在植物抗重金属毒害中的积极作用,并概括其抗性的主要机理为：外延菌丝的吸收作用;菌根分泌物的调节与螯合作用;菌根菌套或哈蒂氏网吸收过滤有毒金属;菌根菌套的疏水性作用。在研究外生菌根抗重金属毒害机理的基础上,提出了该领域今后的研究前景。     

植物与菌根菌

菌根是土壤中的真菌与高等植物根系所形成的共生体。共生真菌从植物体内获得碳水化合物等营养物质,而植物根也从真菌那里得到所需的营养元素和水,从而互利共生,共同进化。有趣的是,有些真菌对于一种植物来说是菌根菌,而对另一种植物来说可能是寄生菌或病原菌。据统计,种子植物中９５％以上的种能与接合菌、子囊菌、担子菌等亚门的真菌共生,形成菌根。菌根学者习惯上根据其形态解剖学特征,将菌根分为三大类：外生菌根、内生菌根、内外生菌根。外生菌根是菌根真菌菌丝体包围植物尚未木栓化的营养根形成的,其菌丝体不侵染到皮层细胞内…     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.