独花兰菌根真菌的分离及rDNA ITS序列在其分类鉴定中的应用

独花兰(Changnienia amoena Chien)为我国特有的独属独种兰科植物,仅生长于长江中下游及陕西南部的山地林下及沟谷中,是中国特有兰科物种之一,被列为国家二级保护植物.以浙江天目山自然保护区的野生独花兰中分离获得的菌根真菌为对象,应用传统的形态结构鉴别与rDNA ITS分子生物学手段相结合的研究方法,进行了菌株的分类鉴定研究,确定该菌株为兰科菌根真菌之一的胶膜菌属(Tulasnella)真菌.研究结果对于全面了解兰科植物菌根真菌的特征和有效保护独花兰植物资源均具较大意义和参考价值.     

辽宁省八种兰科植物根内生真菌多样性

兰科植物的生存强烈依赖菌根真菌,研究兰科菌根真菌对兰科植物的保护有重要作用。本研究以辽宁省的无柱兰(Amitostigma gracile)、二叶舌唇兰(Platanthera chlorantha)、小斑叶兰(Goodyera repens)、蜻蜓兰(Tulotis fuscescens)、山兰(Oreorchis patens)、羊耳蒜(Liparis japonica)、长苞头蕊兰(Cephalanthera longibracteata)和绶草(Spiranthes sinensis) 8种属于极小种群的野生兰科植物为例,利用第二代测序技术对其根内生真菌多样性进行了研究。结果表明:无柱兰、二叶舌唇兰、小斑叶兰和山兰都偏好与角担菌科(Ceratobasidiaceae)真菌共生,羊耳蒜偏好与胶膜菌科(Tulasnellaceae)真菌共生;长苞头蕊兰主要与革菌科(Thelephoraceae)和蜡壳耳科(Sebacinaceae)真菌共生;绶草不仅能与丝核菌属(Rhizoctonia)真菌共生,还能与蜡壳耳科真菌共生;同种兰科植物的不同植株在同一生境下所选择的菌根真菌有差异,而同一地点的不同兰科植物的菌根真菌群落各不相同。由此可见,兰科植物根中菌根真菌的组成并非完全受植物自身控制,但主要菌根真菌仍取决于兰科植物的选择;这8种兰科植物根中的真菌绝大多数为非菌根真菌,而菌根真菌的丰度通常很低,这可能是辽宁地区兰科植物稀少的原因之一。     

兰科菌根的生态学研究进展

兰科植物(Orchidaceae)是典型的菌根植物,自然条件下其种子的成功萌发和生长的早期阶段对菌根真菌有绝对的依赖性,在有些成年兰科植物中菌根真菌仍起着重要的作用。目前大部分兰科植物已为濒危物种,鉴于兰科植物天然的菌根共生关系,开展兰科植物和菌根真菌互作的生态学研究不仅具有极高的科研价值,更有助于兰科植物的物种保护和野生种群的生态恢复。近年研究表明,兰科植物对真菌的选择和二者共生关系的建立与菌根真菌的空间分布和丰度密切相关,然而当前对自然环境中兰科菌根真菌的实际分布还了解甚少,因此文章从生态学角度系统分析兰科植物与菌根真菌的关系,探讨该领域的研究热点,旨在为兰科菌根的生态学研究提供参考。     

兰科植物共生胶膜菌:分类学、多样性、专一性和适应性

兰科植物与丝核菌类真菌,包括胶膜菌科、角担菌科和蜡壳菌科等形成菌根共生体。胶膜菌科真菌作为最广泛分布的共生菌根真菌,表现出与兰科植物的协同进化与密切关系。除了形态学特征分析和比较外,分子技术促进了兰科植物胶膜菌的分类学和多样性研究。兰科植物与胶膜菌的特异性可能限制兰科植物的分布和移栽后的生存能力,但有些兰科植物与胶膜菌的共生关系会因为地理分布或环境变化进行调整,使植物更好地生存,这种适应性为实现无菌苗菌根化来促进兰科植物的迁地保护或繁殖提供可能。本文综述了兰科植物共生菌根真菌胶膜菌在分类学、多样性、特异性和适应性等方面的研究。     

辽宁省9种兰科植物根内与根际土壤中真菌群落结构的差异

兰科植物的生存及生长高度依赖其根中的共生真菌, 其中的菌根真菌更是对兰科植物的种子萌发与后续生长有着非常重要的作用, 研究兰科植物根中的真菌, 尤其是菌根真菌, 对兰科植物的保护有重要作用。该研究利用第二代测序技术, 对中国辽宁省境内的9种属于极小种群的兰科植物的根、根际土和根围土中的真菌群落和菌根真菌组成进行了研究。结果显示, 兰科植物根中的真菌群落和根际土、根围土中的真菌群落具有显著差异。兰科植物根中的总操作分类单元(OTU)数目远小于根际土和根围土中的总OTU数目。同时, 兰科植物根中菌根真菌的种类和丰度与根际土、根围土中菌根真菌的种类与丰度没有明显联系。FunGuild分析结果显示, 丛枝菌根真菌在根际土与根围土中的丰度非常高, 但在兰科植物的根中却数量极少。这些结果表明, 兰科植物根中的真菌群落与土壤中的真菌群落在一定程度上是相互独立的。     

四川黄龙沟优势兰科植物菌根真菌多样性及其季节变化

在自然条件下,兰科菌根真菌对兰花的种子萌发和植株生长都是必不可少的。为了解高原兰科植物菌根真菌的多样性状况及其季节性变化规律,选取了四川黄龙沟的两种生境中生长的8种优势兰科植物,分别于植株的萌芽期(4月份)、生长期(7月份)和果期(9月份)采集营养根进行菌根真菌的多样性研究。其中,黄花杓兰(Cypripedium flavum)、少花鹤顶兰(Phaiusdelavayi)、二叶匍茎兰(Galearis diantha)和广布小蝶兰(Ponerorchis chusua)分布在开阔生境;筒距兰(Tipularia szechuanica)、小花舌唇兰(Platanthera minutiflora)、珊瑚兰(Corallorhiza trifida)和尖唇鸟巢兰(Neottia acuminate)则分布在密林生境。通过对分离所得的50个菌株进行形态观察和ITS序列测定相结合的鉴定,共获得菌根真菌41种。对担子菌和子囊菌分别进行的系统发育树构建结果显示,子囊菌为优势种类(35种),以柔膜菌目(Helotiales)、炭角菌目(Xylariales)和肉座菌目(Hypocreales)内的种类为主,担子菌则以胶膜菌(Tulasnellaceaesp.)为主。在8种兰科植物中,二叶匐茎兰表现出极高的专一性,其菌根真菌均属于Hypocrea。其余兰科植物的菌根真菌分别属于不同的科,专一性相对较低。物种丰富度和Simpson多样性指数分析结果表明,密林生境的兰科植物的菌根真菌多样性在各生长季节基本高于开阔生境。此外,两种生境的优势兰科植物的菌根真菌物种多样性随生长季节转变所呈现的变化规律是相似的:萌发期和生长期的多样性均较高,峰值出现在生长期,到果期时则大幅下降。这与高原兰科植物的生长特性及营养供求规律基本相符。     

辽宁省9种兰科植物根内与根际土壤中真菌群落结构的差异

兰科植物的生存及生长高度依赖其根中的共生真菌,其中的菌根真菌更是对兰科植物的种子萌发与后续生长有着非常重要的作用,研究兰科植物根中的真菌,尤其是菌根真菌,对兰科植物的保护有重要作用。该研究利用第二代测序技术,对中国辽宁省境内的9种属于极小种群的兰科植物的根、根际土和根围土中的真菌群落和菌根真菌组成进行了研究。结果显示,兰科植物根中的真菌群落和根际土、根围土中的真菌群落具有显著差异。兰科植物根中的总操作分类单元(OTU)数目远小于根际土和根围土中的总OTU数目。同时,兰科植物根中菌根真菌的种类和丰度与根际土、根围土中菌根真菌的种类与丰度没有明显联系。FunGuild分析结果显示,丛枝菌根真菌在根际土与根围土中的丰度非常高,但在兰科植物的根中却数量极少。这些结果表明,兰科植物根中的真菌群落与土壤中的真菌群落在一定程度上是相互独立的。     

共生真菌对兰科植物种间杂交后代种子萌发的效应

石斛属(Dendrobium)植物在种子共生萌发过程中与真菌有着较为专一的共生关系,为探讨这种共生关系在种间杂交后代上的进化和适应,深入理解兰科植物和真菌共生关系的形成机制,该研究利用能有效促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)和齿瓣石斛(D.devonianum)种子萌发形成幼苗,并具有较强专一性的胶膜菌属(Tulasnella)真菌SSCDO-5和瘤菌根菌属(Epulorhiza)真菌FDd1,开展真菌对铁皮石斛和D. tortile种间杂交种子萌发效应的研究。结果表明,在真菌与种子共生培养68天时,SSCDO-5菌株和FDd1菌株都能有效地促进杂交种子形成原球茎和幼苗,两个接菌处理之间无显著差异,来源于铁皮石斛的SSCDO-5菌株不但没有表现出优势,反而在杂交石斛幼苗形成率上低于来源于齿瓣石斛的FDd1菌株(SSCDO-5:(22.13±6.62)%; FDd1:(29.53±5.51)%); SSCDO-5菌株和铁皮石斛在幼苗形成和发育阶段的共生专一性并没有在杂交后代上得到遗传或表现,或者说是杂交打破了这种专一性的共生关系,使得杂交后代能够和不同的真菌建立新的共生关系。该结果不支持关于共生真菌专一性是石斛属植物杂交后代形成的重要限制因素的假设,推测石斛属植物在幼苗分化和发育阶段与真菌这种专一性的共生关系是在适应特定生态环境的过程中形成和建立的。     

云南野生春兰根系内生微生物多样性的分析

春兰(Cymbidium goeringii)是一种具有较高经济和观赏价值的地生兰。由于栖息地的严重破坏,大多数地生兰处于濒危状态,根系与微生物的共生关系伴随着兰科植物从种子萌发到开花结果,因此根系内生微生物在地生兰生活史中具有重要作用。【目的】分析野生春兰根系内生菌群落组成与潜在功能,为春兰的人工保育提供理论依据。【方法】采集云南省昆明市、保山市和大理州的野生春兰的根系,利用宏基因组测序,并进行物种注释及功能注释。【结果】保山的春兰根内微生物丰度及多样性大于大理及昆明的春兰样品,春兰根系内生真菌的优势门为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和球囊霉门(Glomeromycota),优势科为球囊霉科(Glomeraceae)、多孔菌科(Polyporaceae)和角担菌科(Ceratobasidiaceae),其中角担菌科是春兰主要的兰科菌根真菌(orchid mycorrhizal fungi, OMF);内生细菌的优势门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),优势科为韦...     

兰科植物与菌根真菌的营养关系

兰科植物与真菌具有天然的菌根共生关系。兰科植物种子细小,无胚乳,自然条件下只有与适宜的真菌共生才能萌发;兰科植物作为有花植物中最大的科之一,有光合自养、混合营养及完全真菌异养等营养类型。近年研究表明,不同营养类型的兰科植物其菌根真菌常具有一定的差异性,表现出不同的营养作用关系。本文对不同营养类型兰科植物与菌根真菌的营养作用关系的研究进展进行综述,并对兰科植物菌根营养机理、营养关系的变化等进行讨论,以期为兰科菌根营养学研究及菌根技术应用于兰科植物快繁和保育工作等提供参考。     

大花蕙兰与兰属植物种间杂交研究

进行了大花蕙兰、墨兰、建兰、纹瓣兰、兔耳兰等兰属植物的种间远缘杂交实验。在52个杂交组合中, 86.5%的杂交组合具明显的子房膨大和果荚发育, 但授粉4个月后未变黄落果的杂交果仅占组合数32.7%, 经胚胎培养获得植株的杂交组合只占组合数的19.2%。大花蕙兰×墨兰与墨兰×大花蕙兰的杂交成功率有较大的差异。     

大花蕙兰与兰属植物种间杂交研究

进行了大花蕙兰、墨兰、建兰、纹瓣兰、兔耳兰等兰属植物的种间远缘杂交实验.在52个杂交组合中,86.5%的杂交组合具明显的子房膨大和果荚发育,但授粉4个月后未变黄落果的杂交果仅占组合数32.7%,经胚胎培养获得植株的杂交组合只占组合数的19.2%.大花蕙兰×墨兰与墨兰×大花蕙兰的杂交成功率有较大的差异.     

The Effects of Cymbidium Mosaic Virus and Odontoglossum Ringspot Virus on the Growth of Cymbidium Orchids

Two cultivars of Cymbidium orchid were mechanically inoculated with Odontoglossum ringspot virus (ORSV) and Cymbidium mosaic virus (CyMV), individually and in combination. ORSV was found to have an infection rate of 70% (as determined by ELISA), but seldom induced easily discernable leaf symptoms. CyMV had an infection rate of only 20%, but infected plants invariably produced a pronounced leaf mosaic either with or without necrotic streaks. Both viruses were found to reduce plant growth, the effects of CyMV being more severe than those of ORSV.     

Further Observations on the Effects of Cymbidium Mosaic Virus and Odontoglossum Ringspot Virus on the Growth of Cymbidium Orchids

Two cultivars of Cymbidium orchid were mechanically inoculated with Odontoglossum ringspot virus (ORSV) and Cymbidium mosaic virus (CyMV), individually and in combination, one year after transfer from in vitro culture to the glasshouse. Plant growth and disease symptoms were monitored over the following 4 years. Plants infected with CyMV showed severe mosaic symptoms with necrotic streaks and the virus was easily detectable by ELISA throughout the experiment. Plants infected with ORSV alone showed no obvious symptoms, and by the end of the experiment the virus could not be detected in the new growth using ELISA. Both viruses reduced plant growth, the effect of CyMV being more severe than that of ORSV.     

大花蕙兰与墨兰种间杂交子房培养研究初报

大花蕙兰与墨兰种间远缘杂交是培育具香味、易开花、早开花、抗性强的大花蕙兰品种的有效途径之一。本研究以大花蕙兰为母本,墨兰为父本进行种间杂交,共设计三个杂交组合。结果显示,同一组合子房不同离体时间培养萌发率差异明显,且不同组合间最适宜子房培养的离体时间有所差异。三个杂交组合最适宜的子房离体时间分别为授粉后90 d、120 d及100 d,萌发率分别为80.0%、80.0%及60.0%。     

兔耳兰

<正> 兔耳兰(Cymbidium lancifolium),又名宽叶兰,为英国学者虎克于1823年发表在《外来植物志》(Exot.F1.1:t.51)上 分布于广东、广西、四川、云南、贵州、台湾和西藏等省区、日本、越南、尼泊尔、印度及马来西亚亦产。兔耳兰为地生或半附生草本,一般见于海拔2200米以下的林内,或附生于树上,岩石上。属名Cymbidium源自希腊文 引喻该属植物具舟形的唇瓣,种加词lancifolium意为“具     

农杆菌介导的墨兰遗传转化

转基因育种是快速定向改良兰花育种目标性状的有效方法,但迄今未见有关墨兰转基因育种的研究报道。试验以‘企剑白墨’墨兰Cymbidium sinensis cv.‘Qijianbaimo’的根状茎为受体材料,研究了影响农杆菌介导墨兰遗传转化效率的因素,以建立有实用价值的墨兰遗传转化技术体系。结果表明,受体的预培养时间、乙酰丁香酮的添加方式及浓度、农杆菌工程菌液浓度(OD600)、侵染时间和共培养时间均对‘企剑白墨’根状茎的GUS瞬时表达率有显著影响。以预培养39 d的根状茎尖为材料,在添加200μmol/L乙酰丁香酮,OD600为0.9的工程菌液中侵染35 min后,转入添加200μmol/L乙酰丁香酮的共培养基中培养7 d时,‘企剑白墨’根状茎的GUS瞬时表达率最高,为11.67%。采用上述条件对‘企剑白墨’墨兰进行遗传转化,经PCR鉴定和GUS染色检测,从400株再生植株中获得了3株转基因植株,转化率为0.75%。研究表明通过农杆菌介导法对墨兰进行遗传改良是可行的。     

大花蕙兰的栽培管理技术

本文从大花蕙兰生长所需的生态环境、营养基质及组培苗特性等方面,对大花蕙兰的栽培技术进行讨论,并提出组培苗各发育阶段的栽培措施。     

Study on the Photosynthetic Pathway of Cymbidium Sinense

The activities of key enzymes in C4 plants,such as PEP carboxylase and pyruvate phosphate dikinase(PPDK) were very low in Cymbidium sinense, however, the activity of RuBP carboxylase was high. The activity of glycolate oxidase in the leaf was rather high. The glycolate content in the leaf increased when the leaf was treated with α-hydroxypyridyl methyl sulfonate(α-HPMS) under light. The ratio of Chl. a/b was between 2.6-2.7. In CO2-free air, the CO2 evolution of the leaf under light was high. All the above mentioned results suggested that Cymbidium sinense is a C3 species.