外生菌根菌对油松幼苗抗氧化酶活性及根系构型的影响

研究盆栽条件下,接种褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)和红汁乳菇(Lactarius hatsudake)对油松(Pinus tabulaeformis)苗木生长,抗氧化酶活性和根系构型的影响。结果表明:(1)褐环乳牛肝菌和红汁乳菇均可与油松合成外生菌根,并显著提高苗木的苗高、地径、鲜重和干重。(2)接种褐环乳牛肝菌苗木针叶抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性分别比接种红汁乳菇苗木高14.77%、20.77%、34.68%;接种褐环乳牛肝菌苗木根系抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性分别比接种红汁乳菇苗木高8.54%,4.34%,33.31%;接种处理苗木抗氧化酶活性均显著高于不接种处理。接种处理苗木根长、表面积、体积、平均直径、根尖数、分叉数显著高于不接种处理;接种处理间苗木只有根尖数存在显著差异;接种褐环乳牛肝菌的油松根系分支成80°—90°的一级侧根数占23.81%,显著多于接种红汁乳菇和对照苗木。研究表明,接种褐环乳牛肝菌和红汁乳菇均能促进油松苗木生长,提高油松体内抗氧化酶活性,扩大苗木根系的吸收范围,其中褐环乳牛肝菌各方面的促进效果要优于红汁乳菇。     

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。     

烟草磷效率的基因型差异及其与根系形态构型的关系

以17个具有代表性的主要烟草基因型为材料,通过盆栽试验和培养基栽培试验,研究烟草磷效率的基因型差异及其与根系形态构型的关系,为磷高效烟草品种选育提供理论依据.结果表明,施磷肥能够显著增加各供试烟草基因型的生物量及氮、磷和钾的累积量;供试烟草的磷效率和氮、钾累积量存在显著基因型差异,土壤盆栽试验中,低磷条件下的'云烟85'生物量和磷累积量分别是'NC82'的4.06倍和3.34倍,氮和钾累积量分别是'K358'的4.06倍和3.75倍;供试烟草可划分为磷低效低产型、磷低效高产型、磷高效高产型、磷高效低产型等4种类型,其中的'云烟85'、'K326'、'云烟2号'、'RG11'和'红花大金元'属于磷高效高产型,是现代磷高效高产品种选育的理想材料.供试烟草基因型的根系形态构型与其磷效率显著相关,与磷低效低产型烟草'G28'和'许金1号'相比,磷高效高产型烟草'云烟85'和'K326'在高低磷条件下根系均较发达,总根长和根表面积均较大;磷有效性对烟草根构型具有调节作用,在缺磷条件下,磷高效基因型具有浅根根构型,而磷低效基因型具有深根根构型.     

氮沉降及菌根真菌对长白落叶松苗木根系构型及根际酶活性的影响

为探究氮沉降和接种菌根真菌对长白落叶松苗木根系构型和根际土壤酶活性的影响,以1年生长白落叶松(Larix olgensis)的盆栽菌根苗(简称+M,混合接种8种外生菌根真菌)和非菌根苗(简称-M,未接种处理)为研究对象,设置4个氮沉降处理(不施氮(0N,0 kg·N·hm^-1·yr^-1)、低氮(LN,15 kg·N·hm^-1·yr^-1)、中氮(MN,30 kg·N·hm^-1·a^-1)和高氮(HN,60 kg·N·hm^-1·a^-1)),测定直径0~0.5 mm根系的总根长、总表面积、总体积和根尖数等根系形态指标,对比分析氮沉降和接种菌根真菌处理对苗木根际土壤酶(β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖氨糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP))活性的影响。结果表明:①长白落叶松苗木直径0~0.5 mm根系的总根长、总表面积、总体积和根尖数均随氮浓度的递增呈下降的趋势;在0N、LN和MN处理下,-M处理的根系形态指标均高于+M处理。②随氮浓度增加,+M和-M处理苗木根际土壤中BG、LAP、ACP和ALP活性均呈先增加后下降的趋势,而NAG活性呈下降的趋势。③+M和-M处理下,长白落叶松直径0~0.5 mm根系的形态指标与根际土壤BG活性均呈显著负相关关系(P<0.05);除根尖数外,其它根系形态指标与NAG活性相关性均为正相关(P<0.05)。综上所述,苗木菌根化处理削弱了氮沉降对落叶松苗木根系构型的影响;而低氮处理下,+M处理对苗木根际土壤酶的活化程度高于-M处理。     

AM真菌和镰刀菌对西瓜根系几种酶活性的影响

在温室盆栽条件下研究了丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhiza,AM)真菌Glomus versiforme和西瓜枯萎镰刀菌Fusarium oxysporum f.sp.niveum对西瓜根系中过氧化物酶（POD）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）,β－1,2－葡聚糖酶和几丁质酶活性的影响。结果表明,接种AM真菌的西瓜根系中4种酶的活性均高于对照,先接种G.versiforme,后接种F.oxysporum f.sp.niveum处理的4种酶的活性均高于只接种F.oxysporum f.sp.niveum的处理,且酶的活性峰值出现较早,表明接种G.versiforme能预先诱导这4种酶的产生,提高其活性,从而提高西瓜对F.oxysporum f.sp.niveum侵染的抗性,接种G.versiforme的感枯萎病西瓜品种“郑杂5号”酶的增加幅度大于抗病品种“京欣1号”的接种处理,说明G.versiforme对提高感病西瓜品种酶活性的作用更大。     

土壤湿度对香樟幼苗根系生长和构型的影响

以1年生香樟(Cinnamomum camphora)幼苗为试材,设置对照组(CK)、中度干旱处理(M)、重度干旱处理(S)三个处理,比较不同土壤湿度下香樟幼苗不同时期地上部分生长和根系构型,探究香樟幼苗根系对不同土壤湿度的适应性及其耐旱机制。结果表明,中度和重度干旱处理组的香樟根系及地上部分干物质积累、根系长度、根系表面积、根系直径和根尖数均显著小于对照组(P<0.05)。同时干旱显著增加香樟幼苗的根系拓扑指数,降低香樟根的分形维数和平均分枝角度(P<0.05)。可见土壤湿度程度及处理时间显著影响香樟根系的生长及在土壤中的布局。较低土壤湿度可显著抑制根长的延长、根表面积扩大和根的增殖,且随着土壤湿度的继续降低以及处理时间延长,香樟幼苗根系的生长受到水分亏缺的抑制作用加重,根系建成成本增高的同时,根系分枝的复杂性降低,根系必须通过朝着更陡、更深的方向生长伸长来提高水分吸收效率。建议在园林绿化工程养护过程中制定科学的水分管理策略,以满足香樟生长过程中对土壤水分的需要。     

胡杨幼苗根系生长与构型对土壤水分的响应

胡杨实生幼苗成活率低是制约其更新与人工育苗保存的关键问题,而幼苗根系生长与构型是影响其存活的重要因素。该试验以1年生胡杨幼苗为材料,通过2种给水方式(断续给水和连续给水)下各6个土壤水分梯度处理的控制试验,探究胡杨幼苗根系生长与构型对荒漠地区关键因子水分的响应特征。结果表明:(1)2种给水方式下干旱胁迫均使根冠比增加,且断续给水处理下幼苗根冠比显著大于连续给水。(2)一定程度的干旱处理还可以促进幼苗根系形态发育特征的发展和根系生物量的积累,但过度干旱胁迫或土壤水分含量过多都会抑制根系生长,并以连续给水、土壤含水量15%处理下幼苗根系最为发达。(3)幼苗深扎根能力强,其根宽深比在2种给水方式下均小于1,且断续给水处理显著小于连续给水处理;2种给水方式下根宽深比都与土壤水分含量呈显著正相关。(4)根系拓扑指数在2种给水方式下无显著差异且均接近1,但都与土壤水分含量呈显著负相关。即幼苗根系趋向鱼尾状分支结构,次级分支少,这种根系延伸策略有利于胡杨幼苗在干旱贫瘠的土壤环境中生存。(5)根系构型参数的主成分分析显示,总根长、总根表面积、根宽深比和拓扑指数在2种给水方式下都能很好地表示胡杨幼苗根系构型特征。可见,胡杨幼苗根系通过构筑鱼尾状分支结构、增加垂直根纵向延伸能力和增大根冠比适应干旱环境;水分对于胡杨幼苗根系生长与构型作用显著,根系对水分因子的响应对于胡杨幼苗适应水分异质性环境具有重要意义。     

塔克拉玛干沙漠南缘三种防护林植物根系构型及其生态适应策略

采用全根挖掘法挖取塔克拉玛干沙漠南缘3种主要防护林植物种——多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和新疆杨(Populus albavar. pyramidalis)成年植株根系, 测定并分析了根系构型及其拓扑结构。结果表明: 1)多枝柽柳和梭梭的根系趋向于鱼尾状分支结构, 新疆杨根系为叉状分支结构, 根系分支结构的差异使其资源获取能力和对环境的适应能力有所差异; 2)三种植物最小的根系平均连接长度为33.67 cm, 多枝柽柳和梭梭的根系连接长度大于新疆杨, 增加连接长度对植物在资源贫瘠的沙质土壤环境的生存有利; 3)新疆杨的根系分支率显著高于多枝柽柳和梭梭, 但其对干旱的适应性不如多枝柽柳和梭梭。4)三种植物根系分支均遵循Leonardo da Vinci法则, 且不受根系直径的约束。三种防护林植物在水、养资源获取与土壤空间拓展方面具有差异性, 表明在相似的极端干旱环境中3种植物采取了不同的生态适应策略。     

干旱及复水条件下接种AMF和根瘤菌对疏叶骆驼刺根系生长的影响北大核心CSCD

疏叶骆驼刺为塔里木河下游优势草本植物,对下游地区防风固沙,涵养水源具有重要的生态价值。该试验以疏叶骆驼刺为研究对象,设定正常水分(土壤相对含水量70%±5%)、干旱胁迫(土壤相对含水量20%±5%)和复水处理(干旱胁迫60 d后恢复至正常水分)3个水分梯度,以及单接种丛枝菌根真菌、单接种根瘤菌、双接种丛枝菌根真菌+根瘤菌和不接种4组接种处理,分析不同水分条件下各接种处理对疏叶骆驼刺根系生长的影响。结果表明:(1)双接种丛枝菌根真菌+根瘤菌处理的疏叶骆驼刺根系AMF侵染率在干旱胁迫、复水条件下均显著降低,且低于单接种AMF处理。(2)随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化,双接种处理疏叶骆驼刺根系根瘤数量先降低后增加,复水后显著高于单接种根瘤菌处理。(3)双接种处理扩大了疏叶骆驼刺的根系吸收范围,提高了根系的吸收能力,并随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化,呈现先降低后增加的变化趋势。(4)双接种处理显著提高了疏叶骆驼刺根系SOD和POD活性,并随着正常水分→干旱胁迫→复水的水分变化而逐渐升高。研究发现,双接种AMF+根瘤菌处理可以显著促进疏叶骆驼刺根系的生长,增强其抗逆性,而干旱胁迫会降低AMF和根瘤菌的协同促进作用,复水后双接种AMF+根瘤菌处理的疏叶骆驼刺能及早地做出响应,对其根系生长表现出一定的补偿效应。     

黑松菌根共生体中真菌液泡形态构架及其活力

 为探讨菌根共生体中菌根菌液泡结构及其活力变化对宿主生长的影响, 对3种外生菌根菌黄色须腹菌(Rhizopogen luteous, 简称Rl)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius, 简称 Pt₂)、美味牛肝菌 (Boletus edulis, 简称Be)离体菌丝及与黑松(Pinus thunbergii)形成菌根共生体的冰冻切片进行6-羧基二乙酸荧光素(6-CFDA)染色, 观察了真菌液泡形态构架及其活力的变化。结果表明, 在Pt₂与Rl离体菌丝中既可见单个分散的大液泡, 又可见相邻液泡间由细管状连接而成的管状液泡系统, Be离体菌丝的液泡则呈细小颗粒状, 密集分布于菌丝体的各个部分; Be离体菌丝的活性强于Pt₂和Rl。上述3种菌根菌与黑松形成菌根共生体后, Pt₂与Rl对黑松的促生效果好于Be, 菌根共生体中菌套和哈氏网菌丝的活性明显强于Be, 且仍可见数个液泡连接成管状系统; 而在Be菌根中菌丝液泡系统不形成管状, 活性较低。结果暗示, 菌根共生体中真菌的管状液泡系统及其活力与对黑松的促生作用似存在一定的相关性。该研究对于进一步了解菌根的促生作用机理及菌根真菌与宿主植物的协同进化具有一定的意义。     

马尾松根生产苗与常规苗外生菌根真菌多样性特征

以湖南省林业科学院龙伏试验基地3年生常规方法培养的马尾松苗Pinus massoniana(以下简称常规苗)和3年生马尾松根生产(root production method,RPM)苗根、根际土为研究对象,采用Illumina MiSeq测序技术研究其根系及根际土壤外生菌根真菌(ectomycorrhizal fun...     

The effects of flooding on the formation of ectomycorrhizae in Pinus sylvestris seedlings

Pinus sylvestris seedlings, grown in a vertical petri dish system, were inoculated with five different mycorrhizal fungi. Half of the root system in the petri dish was subjected to periodic flooding, and mycorrhizal colonization was studied. Thelephora terrestris, Laccaria laccata, and Hebeloma crustuliniforme were not sensitive to flooding, whereas Suillus flavidus and S. bovinus were highly sensitive. The latter failed to colonize the root even when flooded for only 2 min per day four times a week.     

黑松,马尾松及其杂种的核型比较

分析了黑松、马尾松及其杂种的核型。其核型公式：黑松为Ｋ（２ｎ）＝２４－２０ｍ（６＿（ＳＡＴ）））＋４ｓｍ;杂种为Ｋ（２ｎ）＝２４＝２３ｍ＋１ｓｍ;马尾松为Ｋ（２ｎ）＝２４－２４ｍ（４＿（ＳＡＴ））。相对长度和臂比方差分析表明,两亲本和杂种差异显著。杂种在相对长度、全组染色体总长、最长与最短染色体比、臂比平均值以及染色体类型上均处于双亲之间。这些研究结果为进一步研究该天然杂种提供必要的细胞学资料。     

Investigation on the Ontogeny of Pollen in Pinus thunbergii Parl

The microsporogenesis in Pinus thunbergii occurs in early to middle March, and the development of pollen in late March to early April. A mature pollen grain consists of four cells. The starch grains aggregate in the equators during meiosis Ⅰ to Ⅱ. The callose materials appear first in inner side of the wall of meiocyte and then in the equator. Sometimes the 3-or 4-sac- cate pollen grains have been found. In the ontogeny of pollen in Pinus thunbergii following events are noteworthy. (1) During meiosis the equatorial aggregation of starch grains in me iocyte becomes conspicuous. (2) During formation of tetrad the callose wall appears in regular activity. It is noteworthy that there is itself feature for the accumulation of callose in Pinus thunbergii. After formation of prothallial cells the callose appears mainly in the area between body and saccus. So the prominent symmetry of distribution of callose occurs in the pollen grains. But almost no callose accumulation takes place i,n tenuity in distal face of pollen grain. On the contrary, there are certain callose accumulation around the prothallial cells in the proximal face, forming the polar distribution of callose in pollen grains.     

Priority effects determine the outcome of ectomycorrhizal competition between two Rhizopogon species colonizing Pinus muricata seedlings

Competition is often considered a fundamental process influencing assemblage structure, yet little is known about competition among ectomycorrhizal (EM) fungi. Here, we examine competitive interactions between Rhizopogon occidentalis and Rhizopogon salebrosus in a 6-month microcosm study. Pinus muricata seedlings were grown in three EM treatments: R. occidentalis, R. salebrosus, and R. occidentalis and R. salebrosus. At 2, 4, and 6 months, five seedlings per treatment were harvested and the EM root tip biomass of each species was determined. Root tips in the two-species treatment were identified using molecular techniques. R. occidentalis had similar EM root tip biomass when grown alone or in the presence of R. salebrosus. By contrast, R. salebrosus had significantly lower EM root tip biomass when grown with R. occidentalis than when grown alone, indicating it was a competitive inferior under the conditions tested. Competition was driven by differences in timing of colonization resulting in a strong priority effect for R. occidentalis. Our results, together with two earlier studies, indicate competition may play a more important role in EM interactions than previously recognized.     

四种外生菌根真菌对油松幼苗的抗猝倒病和促生作用

为了筛选拮抗油松猝倒病菌及对油松苗木具有促生作用的外生菌根（ectomycorrhizal,ECM）真菌,通过对盆栽油松幼苗进行人工接种,测定了ECM真菌对油松根的侵染率、对猝倒病的防治效果以及对油松株高和地径的影响。结果表明,供试ECM真菌中,绒粘盖牛肝菌Suillus tomentosus、灰环粘盖牛肝菌Suillus laricinus、灰鹅膏菌Amaniata vaginata和血红铆钉菇Gomphidius viscidus可在盆栽条件下与油松合成菌根。灰鹅膏菌对油松猝倒病防治效果最好,为43%     

海岸梯度上黑松针叶形态与解剖结构性状的变化规律

风对树木形态、生理和生长的影响一直是生态学研究的热点和难点问题,目前主要采用模拟风速或机械刺激的方式来研究树木对风胁迫的响应与适应变化,无法准确反映出树木在风环境下的长期适应机制。本文以海岸60年生黑松林（Pinus thunbergii）为对象,分析了海岸距离梯度上黑松迎风面和背风面针叶长度、宽度、面积、比叶面积、角质层厚度、表皮厚度等形态和解剖结构特征的变化规律。结果表明：黑松迎风面针叶长度、宽度、周长、面积、厚度和比叶面积随着离海岸距离的减小逐渐减小（P<0.05）;而表皮厚度、角质层厚度和导管孔径则随着离海岸距离的减小逐渐增加（P<0.05）;背风面各指标均无明显变化规律。黑松迎风面与背风面针叶性状（比叶面积除外）主要在海岸500 m内存在显著差异（P<0.05）。可以看出,随着海风胁迫的增加,黑松通过降低针叶长、宽等形态指标,有效减少了风胁迫下黑松的受力面积,是一种躲避策略;而增加针叶表皮、角质层厚度和导管孔径等解剖结构指标,则增强了针叶坚韧性和保证针叶的水分供应,是一种忍受策略,这些策略有利于该树种在大风环境中得以更好的生存。     

红皮云杉外生菌根菌对苗木生长的影响

2000年8～10月自大兴安岭新林林业局和兴隆林业局采集各种林型下的伞菌担子果,进行分离培养、纯化,获得36个菌株。经对红皮云杉室内接种试验获得6个可与红皮云杉共生形成外生菌根的菌株。室内接种试验结果表明,在红皮云杉播种苗上接种菌根菌的时期应在出苗后30d左右。菌根形成的适宜温度为20℃左右。筛选得到的6个菌株对红皮云杉幼苗的生长有明显的促进作用。接种林地菇(Agaricus silvaticus)、031和L15菌株的苗木叶绿素a含量明显高于其他菌株和对照;接种009、004、林地菇和L15菌株的苗木叶绿素b含量也明显高于其他菌株和对照;接种林地菇、L15、031、009和025菌株的苗木与对照苗木在重量上差异显著;其中接种林地菇和L15菌株的苗木比对照苗木分别增加了19.23%和23.08%;接种6个菌株的苗木与对照苗木高度比较差异非常显著,接种林地菇和L15菌株的苗木与对照相比分别增加17.83%和16.37%。室外接种结果表明,接种林地菇的苗木高生长最好,接种70d高于对照9.24%;接种菌株L15的苗木地径生长最好,接种70d高于对照9.92%;接种菌株009的苗木侧根数最多,接种70d高于对照51.91%;接种菌株009的苗木主根最长,接种70d高于对照3.36%;而接种菌株031的苗木全株感染菌根率最高,接种70d高于对照13.90%;接种菌株031的苗木光合作用最强,高于对照20.02%。从几项主要的指标综合来看,菌株L15、菌株009和菌株031是有潜在研究和应用价值的优良菌株。     

Microsatellite loci from the ectomycorrhizal basidiomycete Suillus pictus associated with the genus Pinus subgenus Strobus

Seven microsatellite loci were isolated and characterized from ectomycorrhizal basidiomycete Suillus pictus associated with soft pine species (Pinus subgenus Strobus) using a dual‐suppression‐PCR technique. Microsatellite variation was assessed using 38 isolates of S. pictus sampled from three different local populations in Japan. The number of alleles per locus ranged from three to 12 within populations. These microsatellite loci can be used for studying the allelic variation and genetic structure in/among local populations of S. pictus.     

沙质海岸黑松分枝格局特征及其抗风折能力分析

沙质海岸空间梯度上环境差异较大, 黑松(Pinus thunbergii)在长期的适应过程中树冠结构变化也很大。为揭示黑松树冠结构与环境间的适应机制, 在山东省胶南市灵山湾国家森林公园距海岸线0-50、200-250和400-450 m梯度内各设置1个样带, 记为带I、带II、带III, 采用枝构型的理论和方法, 对黑松的分枝格局进行了研究, 并采用模拟自然风法测定了黑松枝条的抗风折能力。结果表明: 1)在海岸梯度上黑松分枝格局差异较大, 随着距离海岸越来越远, 黑松各级枝的分枝长度、总体分枝率均逐渐增大, 而枝径比和逐步分枝率逐渐减小, 各级分枝角度表现为带I >带III >带II。2)带I树冠背风面与迎风面相比, 分枝长度、分枝角度、分枝数量、枝条干枯率分别是迎风面的1.62、1.38、2.65和0.59倍, 随着距离海岸越来越远, 这种不对称性逐渐减弱, 至带III树冠基本对称。3)海风是影响带I分枝角度偏转、枝条干枯和冠型不对称现象的主要原因。4)带III枝条的抗风折能力高于带I, 且两个样带模拟风速与枝条所承受的拉力之间的关系均符合逻辑斯蒂方程, 相关系数R²均达0.97以上。该研究揭示了不同海岸梯度上黑松分枝格局的形成机制及其抗风折能力, 可为沿海黑松防护林的合理经营提供科学依据。