铁皮石斛组培苗菌根真菌接种效应

本研究以铁皮石斛无菌组培苗为材料,通过接种菌株建立组培苗菌根共生培养体系,对接种共生的组培苗各生长阶段进行比较研究,以探讨接菌菌株对无菌组培苗生长的影响并筛选出最佳菌株,为铁皮石斛快速优质繁殖提供思考和借鉴。结果表明:D1菌株、D2菌株和D3菌株对铁皮石斛无菌组培苗地上部分生长和根系生长均有明显促进作用,组培苗D1、D2、D3处理的平均鲜重增长率分别比对照组(CK)高27.4%、9.8%、19.7%,与CK相比差异均达极显著水平(p0.01);组培苗D1、D2、D3、D5处理的根增长率分别比CK高23.1%、34.7%、49.1%、36.5%,与CK相比较差异达极显著水平(p0.01)。除了D4以外的大多数菌株可明显促进铁皮石斛组培苗叶片光合色素的累积,为植物生长提供充足的营养物质,进而促进组培苗的生长。     

铁皮石斛对微生物生长影响的研究

目的探讨铁皮石斛对部分酵母菌、益生细菌和有害菌生长的影响,为铁皮石斛调节微生态平衡提供实验依据。方法通过液体培养比浊法检测铁皮石斛对各供试菌株生长的抑促情况。结果铁皮石斛对白色假丝酵母菌、酿酒酵母菌、汉逊德巴利酵母菌的生长具有明显的促进作用:铁皮石斛对保加利亚乳杆菌和枯草芽胞杆菌等有益细菌的生长也具有明显的促进作用:能够抑制金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和沙门菌等(条件)致病菌的生长:铁皮石斛对产气杆菌、铜绿假单胞菌、嗜热链球菌和地衣芽胞杆菌的生长没有明显的影响。结论铁皮石斛能促进部分有益菌的生长,对部分(条件)致病菌有抑制作用,通过抑制有害菌、促进有益菌调控微生态平衡。     

铁皮石斛组培苗与菌根真菌共培养过程中的相互作用

由于人为的滥采滥挖和野外生境的退化, 使得铁皮石斛 (Dendrobium officinale) 这种名贵的中药材一直处于极度濒危的状态。为了从菌根真菌的角度给人工保育铁皮石斛提供理论指导, 对铁皮石斛的组织培养苗人工接种‘GDB181’菌株 (Epulorhiza sp.) 。培养60d后, 接菌苗平均鲜重增长率比对照苗高出了84.8%。在营养元素含量方面, 接菌苗的B、Si、Fe、Cu和Mn元素含量的净增率分别为780%、533%、192%、191%和128%, 均在100%以上;其他元素含量也有不同程度的增加 (除Zn外), 结果证明两者有效地建立了共生关系。在显微和超微结构的观察中发现:真菌菌丝随机破坏铁皮石斛的根被入侵到外皮层, 并从外皮层细胞不断扩展延伸到皮层的大型细胞, 最后在大型细胞中被分解消化。在真菌侵染过程中, 被侵染的皮层细胞的细胞壁严重扭曲变形, 菌丝在皮层细胞形成菌丝结, 菌丝结常位于细胞核附近或包围细胞核。在皮层的大型细胞中, 菌丝细胞被植物的溶酶体包围, 部分或全部被消解, 出现脱壁或失去细胞质甚至成为空腔等变化, 最终形成衰败的菌丝残骸, 溶酶体也随之消失。溶酶体分布越多的部位, 菌丝细胞消解变形越严重。含有菌丝残骸的皮层细胞可被新侵染的菌丝重新定殖, 这一菌丝侵染被消化再侵染的过程在铁皮石斛生长发育过程中可不断重复发生。     

美花石斛菌根真菌接菌方式与接种效应初步研究

自然条件下,兰科菌根真菌的共生对于兰科植物种子萌芽和植株生长是必不可少的。为探讨有益共生真菌对兰科植物生长的促进作用,特别是在实验室环境下接菌方式的改变与接种效应直接的联系,本研究从野生美花石斛(Dendrobium loddigesii Rolfe.)新鲜营养根中分离、筛选出3种菌根真菌（M1、M2和M3）,采用单一接菌和混合接菌的接种方式,分析3个菌株及其不同接种方式对美花石斛生长的影响。研究得到优势菌株M1和M3,并证实混合接菌对美花石斛的生物量增长具有较好的正效应,两两混合接种方式M1-M2、M2-M3及3个混合接种方式M1-M2-M3均能较好的促进美花石斛生物量的积累。充分发挥混合接菌对兰科植物生长发育所产生的效能,提高生产效率,具有较强的现实意义。     

瘤菌根菌对铁皮石斛根系形态的影响及其共生关系的研究

为了解瘤菌根菌(Epulorhizasp.)与铁皮石斛(Dendrobiumofficinale)根系的共生关系及其对根系农艺性状的影响,用液体培养瘤菌根菌浇灌无菌盆栽铁皮石斛苗根部共培养,观察石斛根的表型和超微结构变化,并用分子检测鉴定菌丝是否定殖根中。结果表明,瘤菌根菌菌丝能侵入根的皮层细胞,诱导生成菌丝团形成共生关系。共生后的菌丝能提高IAA含量,诱导根系结构发生改变生成侧根,增大了根系体积,促进根系的生长并显著提高根系活力。瘤菌根菌与铁皮石斛根共培养后建立共生关系形成菌根且能定殖于根中,诱导根系结构的变化,侧根的形成对石斛生长具有重要作用。     

铁皮石斛种子的室内共生萌发

由于人为的采挖和原生境的破坏,使得铁皮石斛野生资源已濒临灭绝。因此,保护铁皮石斛野生资源及其生境,加快其野生资源的繁殖显得非常重要。以铁皮石斛种子(TTC染色显示种子生活力为77.65%)为材料,与分离自2种野生兰科植物根部的4株共生真菌 (C20来自铁皮石斛,L12,L24b 和 L28来自美花石斛)在燕麦培养基上进行共生萌发。经过18周的共生培养,4株真菌均不同程度地促进了铁皮石斛种子的萌发,其中菌株L24b (Epulorhiza)和L28 (Epulorhiza)显著提高了种子的萌发率,分别比对照高出26.51%和12.20%,但未形成幼苗,只是处于原生分生组织阶段(阶段3);菌株C20(Epulorhiza)和L12 (Alternaria) 虽没有显著提高种子的萌发率,但对原球茎的发育和幼苗的生长有明显的促进作用;而对照的种子仍然处于膨大转绿期,即萌发阶段(阶段2)。同时发现,TTC染色显示的铁皮石斛种子生活力要高于种子共生萌发的萌发率(除了菌株L24b)。研究结果表明:种子生活力染色检测的活力值只代表种子所具有的潜在的萌发能力,而不能代表实际的萌发率。在异地条件下,铁皮石斛与共生真菌间没有严格的专一性,可以与瘤菌根菌属、链格孢属真菌形成共生关系。菌株C20和L12能促进萌发后的种子进一步分化成幼苗。这两个菌株为铁皮石斛的人工优质栽培和野外种群的建立提供了可能。     

铁皮石斛的鉴定研究

综述了组织、显微、光谱、色谱及分子生物学技术等鉴定方法在铁皮石斛鉴定中的研究与应用,以期为铁皮石斛的有效鉴定提供科学依据。     

同源四倍体铁皮石斛的生长及多糖积累

通过秋水仙素诱导铁皮石斛多倍体,以外观形态、气孔、染色体数目筛选多倍体植株,分析多倍化对铁皮石斛多糖累积及生长的影响。结果表明,同源四倍体铁皮石斛茎、叶及原球茎的多糖含量分别是二倍体的1.31、1．83及1．95倍,但生长速度显著或极显著低于对照。ISSR分析显示,同源四倍体植株产生较明显的基因变异。     

铁皮石斛疫病及其病原菌

铁皮石斛疫病2001年发现在浙江义乌栽培田间,是由疫霉菌引起的。在田间,疫霉菌侵染茎基部,引起当年移植苗根腐、植株枯萎和死亡,但侵染2-3年植株幼嫩顶部仅引起项枯症状。通过对病原菌形态学、交配型的观察,以及核糖体DNA ITS序列分析,侵染铁皮石斛的5个分离菌株被鉴定为烟草疫霉菌Phytophthora nicotianae。致病性试验表明,铁皮石斛是烟草疫霉菌的寄主。     

贵州喀斯特地区铁皮石斛回归保育与可持续利用

贵州喀斯特地区有丰富的珍稀植物资源,回归保育是一种新兴的珍稀濒危植物保育方式.该文分析铁皮石斛回归保育的可行性,提出回归保育的产业模式和研究方向.探讨一种充分利用当地资源优势,将珍稀植物保护与可持续利用相结合,实现物种保护与生态建设和发展经济相统一的发展模式.     

共生真菌对铁皮石斛幼苗生理特性的影响

以铁皮石斛(Dendrobium catenatum)无菌组培苗为材料,接种C20、C22、C35、C42这4株真菌菌株.共生培养60d后,研究真菌对组培苗的平均鲜重增长率、营养元素、叶绿素和内源激素的影响.结果表明:(1)接菌组培苗的营养根重分离获得原接种菌株;(2)接菌组培苗的平均鲜重增长率,叶绿素a、b含量和营养元素N、P、K含量均高于对照;(3)接菌组培苗的GA3和IAA含量均高于对照,ABA含量低于对照.其中,接种C42的组培苗平均鲜重增长率和叶绿素a含量达极显著差异(p＜0.01),接种C22和C35组培苗的平均鲜重增长率和叶绿素a含量达到显著差异(p＜0.05),接种C20和C42的组培苗K含量达显著性差异,接种C20、C35、C42的组培苗IAA含量极显著地高于对照,接菌组培苗的N含量和GA3含量均达极显著差异,而接菌组培苗的ABA含量极显著地低于对照.因此,这4株真菌菌株可应用于铁皮石斛等兰科植物的栽培与生产中.     

温度对铁皮石斛生长及生理特性的影响

通过不同温度下的控制实验,研究了铁皮石斛光合作用与生长对温度的响应,以期为铁皮石斛的栽培提供理论依据。温度对铁皮石斛的光合速率（Pn）有明显影响,30℃处理的植株具有最高的饱和光合速率（Pmax）,其较高的光合速率与RuBP电子传递速率与羧化速率间相对平衡有关。温度对铁皮石斛茎的生长及多糖含量有明显影响,20℃处理的石斛多糖含量显著性的高于其他两个处理,而茎长、茎节数、茎鲜重等则是在30℃下最高。结果表明,30℃的温度对铁皮石斛的光合作用较为适宜,但在20℃条件下植株具有更高的多糖含量。     

Effects of Temperature on the Growth and Physiological Characteristics of Dendrobium officinale (Orchidaceae)

In this paper, we studied the response of photosynthesis and growth in Dendrobium officinale to temperature under the control experiment to provide a theoretical basis for its cultivation. Temperature had a significant effect on the photosynthetic rate (Pn) of Dofficinale. The light saturated photosynthesis at ambient CO2 concentration (Pmax) of the plants were highest at 30℃. High photosynthetic rate at 30℃ were related to the more balance between the maximum rate of electron transport and maximum rate of RuBP mediated carboxylation. Moreover temperature also showed a significant effect on the growth and polysaccharide content of D.officinale′s stem. The polysaccharide content of Dofficinale at 20℃ was significantly higher than that at other temperatures, while the stem length, stem node number, stem fresh weight and stem dry weight were achieved the highest point at 30℃. The results showed that, the temperature of 30℃ was more appropriate for the photosynthesis of Dofficinale, while the plants at 20℃ have higher polysaccharide content.     

Mycorrhizal Fungi Promote Growth and Nitrogen Utilization by Dendrobium nobile (Orchidaceae)

Mycorrhizal associations play a key role in the life cycle and evolutionary history of orchids. Although most orchid species are tropical and epiphytic, their mycorrhizae are poorly understood compared with those of temperate, terrestrial orchids. To investigate the influences of such fungi on photosynthetic, epiphytic orchids, we inoculated seedlings of Dendrobium nobile with Epulorhiza sp. (S1) or Tulasnella sp. (S3). These fungi had been identified based on their morphological and molecular characters. Both S1 and S3 formed symbiotic associations with our seedlings, promoting their growth and development to various degrees. Results from signature experiments with the 15N stable isotope suggested that the utilization of organic nitrogen by orchid seedlings was significantly improved by S1, but not by S3. Dendrobine contents were significantly higher in all inoculated seedlings. Our findings demonstrate that these mycorrhizal fungi enhance plant growth, their utilization of organic nitrogen, and the accumulation of secondary metabolites in this epiphytic orchid species.     

束花石斛种子超低温保存的研究

以濒危兰科物种野生束花石斛（Dendrobium chrysanthum）的成熟种子为材料,研究了PVS2植物玻璃化液对其萌发的作用,以及快速冷冻法和玻璃化法对种子超低温保存的影响。结果表明,种子的萌发率随着PVS2处理时间的延长而下降。PVS2预处理能明显地增加种子的超低温耐性。当预处理时间为15～45min时,种子的超低温耐性随预处理时间的延长而增加;当预处理时间长于60min后,种子的超低温耐性随预处理时间的延长而下降。经液氮保存后,存活的种子能萌发成为正常的幼苗。结论是经PVS2预处理45min后,成熟的束花石斛种子能成功地进行超低温保存。     

文卉石斛，福建石斛属(兰科)一新变种

记载了在福建省发现的兰科石斛属植物一新变种——文卉石斛Dendrobium luoi var. wenhuii W. L. Yang,并描述其与原变种罗氏石斛D. luoi L. J. Chen et W. H. Rao和近缘种D. zhenghuoense S. P. Chen, L. Ma & M. H. Li的形态特征区别。     

铁皮石斛（Dendrobium catenatum）快速繁殖的研究进展——兼论其学名与中名的正误

铁皮石斛是中国长期使用的名贵药用植物.近20年来,该药用植物的研究和生产已取得了显著的进展.本文系根据文献信息和在中国兰科植物种质资源保护中心的多年实验,对铁皮石斛快速繁殖研究的进展做一简要总结和评价.鉴于该种植物的学名和中名在不少文献中存在使用混乱,本文将在命名上和分类上予以澄清.笔者认为铁皮石斛的学名应当用其最早的合法名称Dendrobium catenatum Lindl.,而中名则应当用其最为常用的“铁皮石斛”.     

Rapid structural evolution of Dendrobium mitogenomes and mito-nuclear phylogeny discordances in Dendrobium (Orchidaceae)

Reconstructing mitochondrial genomes of angiosperms is extremely intricate due to frequent recombinations which give rise to varied sized in Dendrobium mitogenomes and their structural variations, even in most orchid species. In this study, we first sequenced two complete and five draft mitochondrial genomes of Dendrobium using next-generation and third-generation sequencing technologies. The mitochondrial genomes were 420 538–689 048 bp long, showing multipartite (multichromosomal) structures that consisted of variably sized circular or linear-mapping isoforms (chromosomes). The comparison of mitochondrial genomes showed frequent gene losses in Dendrobium species. To explore structure variations of mitochondrial genomes in vivo, we quantified copy numbers of five mitochondrial genes and DNA contents per mitochondrion. The gene copy numbers and the DNA contents showed extreme differences during Dendrobium development, suggesting dynamic structures of mitochondrial genomes. Furthermore, phylogenetic relationships of 97 accessions from 39 Dendrobium species were constructed based on 12 nuclear single-copy genes and 15 mitochondrial genes. We discovered obvious discordance between the nuclear and mitochondrial trees. Reticulate evolution was inferred from the species network analysis in Dendrobium. Our findings revealed the rapid structural evolution of Dendrobium mitochondrial genomes and the existence of hybridization events in Dendrobium species, which provided new insights into in vivo structural variations of plant mitochondrial genomes and the strong potential of mitochondrial genes in deciphering plant evolution history.     

14种石斛属(兰科)植物的花粉团形态及分类学意义

利用体式显微镜和扫描电镜观察了14种石斛的花粉团形态及其表面纹饰超微特征,为该属的物种划分和系统演化提供花粉形态证据。解剖镜下,14种石斛的花药里有4枚花粉团,表面金黄油亮呈蜡质,质地坚硬。根据每种石斛的4枚花粉团的总体轮廓形态和大小,可分为3种形态(心形、近心形和长心形)和4种类型(极小花粉团,小花粉团,大花粉团和超大花粉团)。根据单个花粉团边界轮廓的曲直,可将其分为4种类型(月牙型、弓型、棍状和米粒型)。扫描电镜下,14种石斛的花粉团表面纹饰类型有5种(光滑平整型、光滑带丝状突起型、光滑不平整型、粗网纹状型和皱波状型),在广东石斛和球花石斛的花粉团表面观察到晶体的存在。花粉团的形态大小和外壁纹饰特征在种间变化明显,对澄清石斛属的分类学问题有一定意义。