福廷瓶头霉与马尾松的共生特征

深色有隔内生真菌（dark septate endophyte,DSE）广泛定殖于植物根系,对促进植物生长、提高植物抗逆能力具重要作用。本研究从马尾松Pinus massoniana根系分离到一株DSE,于无菌条件下研究了此菌与马尾松的共生特征,研究结果表明：基于形态学和分子生物学分析,此菌被鉴定为福廷瓶头霉Phialocephala fortinii,在PDA培养基25℃培养条件下,此菌不产孢,菌丝深色、具隔,最适培养基为PDA。此菌与马尾松根系共生体的形成过程可划分为3个时期,即侵入前期：接种后2d,新生菌丝向马尾松根系定向生长并开始接触根系,但未侵入根系内部;侵入期：接种后4d,菌丝与马尾松根系接触侵入根内并在根系皮层细胞间扩展延伸;形成期：接种后6d,菌丝继续在马尾松根系内扩展并形成富含脂类物质的微菌核。接种福廷瓶头霉显著增加了马尾松生物量的积累（P<0.05）,并影响了其根系发育。接种后,马尾松主根生长受限,侧根生长显著提高（P<0.05）,侧根长度较未接种处理增加了112.87%。被侵染根系的根毛数量减少,并由大量根外菌丝包裹。以上结果对进一步揭示DSE与宿主的共生机理有一定指导意义。     

马尾松不同叶型幼苗外生菌根真菌群落特征

马尾松Pinus massoniana当年生幼苗中会出现全初生叶和全次生针叶两种变异类型,它们的根系生长以及外生菌根（ectomycorrhiza,ECM）真菌群落是否也表现出差异,截止目前尚不明晰。本研究以马尾松全初生叶及全次生针叶幼苗类型为材料,采集幼苗根系,利用万深LA-S植物根系分析系统测定根系形态,采用TTC法测定根系活力,利用IonS5 ^TMXL平台对根系真菌DNA扩增子区进行高通量测序,探析马尾松幼苗变异类型与根系构型及ECM真菌群落之间的关系。结果表明：两种类型幼苗的根系构型存在显著差异,全次生针叶幼苗的根系总长度、表面积、体积、分叉数以及根系活力等参数比全初生叶幼苗的高16%-44%。测序所得ECM真菌序列可划分为44个OTUs,隶属2门5纲9目13科15属。ECM真菌群落组成上,小球孢盘菌属Sphaerosporella为马尾松两种类型幼苗共有优势属,其在全初生叶幼苗ECM真菌中占比达95.59%,但在全次生针叶幼苗ECM真菌中仅占60.43%,同时全次生针叶幼苗ECM真菌中须腹菌属Rhizopogon也占有较高比例,为16.43%。ECM真菌群落多样性分析结果显示,马尾松全次生针叶幼苗中Shannon多样性指数、Chao 1与Ace丰富度指数均显著高于全初生叶幼苗。     

马尾松与粘盖乳牛肝菌菌根共生体形成过程

对菌根共生机制的研究是对其进行应用的前提,到目前为止,绝大多数外生菌根（ectomycorrhiza,ECM）的建立过程尚不明晰,在一定程度上限制了这些ECM真菌在林业中的应用。本研究以我国南方地区主栽树种之一——马尾松Pinus massoniana和其林下优势ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为材料,在无菌条件下研究两者菌根共生体形成过程的形态学特征。结果表明马尾松与粘盖乳牛肝菌的共生过程分为2个阶段：（1）预共生阶段,即物理接触之前,粘盖乳牛肝菌可通过释放挥发物和分泌物促进马尾松根系伸长和分枝;（2）共生阶段,又可分为3个时期。接种后第4天,粘盖乳牛肝菌菌丝体开始与马尾松根系接触并形成附着胞进入接触期;第7天菌丝开始侵入根系内部,侵入期开始;第28天菌套和哈氏网形成,即菌套和哈氏网形成期,该时期菌根化根尖开始膨大,随后继续发育至二叉分枝状菌根形成。在发育顺序方面,哈氏网与菌套同步发育,但哈氏网成形早于菌套。以上结果可对后续ECM共生机制的深入研究及马尾松高效菌根化育苗技术的开发提供参考。     

黔中地区马尾松林菌根食用菌多样性

菌根食用菌（edible mycorrhizal fungi,EMF）广泛存在于森林生态系统中,具有极高的生态价值和经济价值。马尾松Pinus massoniana是我国南方地区主要的用材树种之一,其林下有丰富的EMF资源。本研究以黔中地区马尾松林EMF为研究对象,历时4年调查了马尾松林EMF多样性、其子实体的月际发生规律及其与马尾松根系的共生特征,共发现EMF 20种,隶属于1纲4目10科13属。在科水平上,以红菇科EMF的物种丰富度最高;马尾松与EMF形成的外生菌根形态多样,以二叉分枝状和珊瑚状居多。菌根探索类型涵盖接触探索型、短距离探索型、中等距离探索型和长距离探索型,其中以接触探索型、短距离探索型和长距离探索型为主;EMF子实体的发生受温度和降雨影响显著（P<0.01）,整体而言,6-10月是马尾松林EMF子实体的高发期。结合发生周期和经济价值来看,粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus、褐环乳牛肝菌S. leteus、鲜艳乳菇Lactarius vividus、多汁乳菇Lactifluus volemus和红色红菇Russula rosea在马尾松林有较好的开发利用前景。     

叶际微生物对马尾松凋落针叶分解的影响

叶际微生物作为最先定殖在凋落叶上的微生物类群,可能直接参与凋落叶的分解。为验证此猜想,该研究通过扩增子高通量测序技术和室内分解实验,探究了马尾松(Pinusmassoniana)叶际微生物多样性及叶际微生物对马尾松凋落物的分解影响。结果表明:(1)马尾松的叶际存在着丰富而多样的微生物群体,针叶在凋亡后,叶际微生物群落发生变化。成熟针叶、凋落针叶、分解层针叶共有大量可操作分类单元(OTUs)。(2)马尾松针叶分解过程可分为两个阶段:快速分解期(前8个月)和缓慢分解期(8个月以后)。衰亡针叶(刚凋落但未接触土壤)叶际微生物可直接参与马尾松凋落针叶分解,且分解速率表现为叶际微生物+土壤微生物处理>叶际微生物处理>土壤微生物处理。在马尾松针叶分解过程中叶际微生物与土壤微生物存在协同作用。(3)凋落针叶分解速率与木质素和纤维素分解速率呈极显著正相关关系,但与木质素和纤维素分解酶活性无显著相关关系。木质素分解酶——多酚氧化酶与过氧化物酶活性极显著负相关,纤维素分解酶——β葡萄糖苷酶活性与纤维二糖苷酶活性则呈极显著正相关关系。综上,该研究结果表明叶际微生物可直接参与凋落针叶的分解,且其对...     

两种乳牛肝菌属菌根食用菌与马尾松的共生特征

菌根食用菌（edible mycorrhizal fungi,EMF）是兼具生态价值和经济价值的大型真菌,其对林木健康、森林生态系统的稳定性及林下经济的发展至关重要。本研究以贵州地区马尾松Pinus massoniana林2种乳牛肝菌属Suillus EMF为研究对象,研究了其子实体及其与马尾松形成的菌根的形态特征,调查了其子实体的发生规律及其与温度和降雨的关系。研究结果表明：粘盖乳牛肝菌S. bovinus和褐环乳牛肝菌S. luteus可同时在马尾松林发生。粘盖乳牛肝菌和褐环乳牛肝菌与马尾松形成的菌根均呈珊瑚状,其中粘盖乳牛肝菌形成的菌根表面光滑无根外菌丝但具有根外菌索,褐环乳牛肝菌形成的菌根具有密集的根外菌丝但无根外菌索。粘盖乳牛肝菌和褐环乳牛肝菌子实体具有较长的发生期、产量较大,且具有错峰发生的特点。相对于降雨,温度是这2种乳牛肝菌子实体发生的主要限制因素。     

不同林龄马尾松人工林优势种径级结构及物种多样性分析

采用空间代替时间的方法,以黔中山地孟关林场10a、20a、30a和36a的马尾松人工林为研究对象,通过设置12块20 m×20 m的典型样地,分析了马尾松人工林发育过程中径级结构与物种多样性的动态特征。结果表明:(1)马尾松人工林不同林龄阶段,优势种径级结构存在一定差异,10a林分呈单峰型结构,20a、30a、36a林分呈多峰型结构。(2)林下共有植物种类35科53属53种,其中灌木16科24属24种,草本20科29属29种,物种较丰富;不同林龄林分物种组成种类为:20a林分10a林分30a林分36a林分。(3)随林龄增加,马尾松人工林物种丰富度指数先增大后减小,Shannon-Wiener指数和Simpson指数以及Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度指数在10a～30a之间变化趋势相反,30a～36a之间变化趋势一致。     

粘盖乳牛肝菌在低磷、酸铝胁迫下的生长和代谢响应

低磷和酸铝胁迫是酸性土壤限制植物生长的主要因素。有研究指出外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)可提高宿主植物对铝毒害和低磷胁迫的适应性。然而,目前有关ECM真菌自身对低磷和酸铝环境的适应机理还不清楚。基于此,本研究以我国南方酸性土壤广泛分布的ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为研究对象,在纯培养条件下研究了低磷、酸铝胁迫对其生长、营养吸收及菌丝分泌物的影响。结果表明,粘盖乳牛肝菌是一种耐铝型真菌,酸铝胁迫(1 mmol/L)不影响其菌丝生长,而低磷胁迫(20 μmol/L)则显著限制其菌丝生长(P<0.05)。值得注意的是,低磷胁迫的抑制效应可被酸铝胁迫逆转。低磷胁迫显著降低了粘盖乳牛肝菌对磷的吸收(P<0.05),而酸铝胁迫则对菌丝钾的吸收有促进作用。低磷、酸铝胁迫同样改变了菌丝分泌物组成。在低磷胁迫下,大量酚酸类、有机酸及脂质代谢物的积累量下调;而酸铝胁迫下则有大量酚酸类物质上调,有机酸和脂质中上调代谢物数量也高于下调数量;低磷酸铝复合胁迫下酚酸和有机酸类代谢物积累量均显著上调。另外,吲哚-3-乙酸(IAA)在各胁迫下均显著上调。以上结果可在一定程度上解释粘盖乳牛菌对低磷、酸铝环境的适应机理,并对后续进一步阐明ECM的共生适应机理有一定指导意义。