三种杓兰根相关真菌多样性和生态功能

【背景】除了菌根真菌(Orchid mycorrhizal fungi,OrMF)外,兰科植物根中还有其它内生真菌,称为根相关真菌(Root-associated fungi,RAF)。【目的】采用分离培养的方法获得同一栖息地针叶林和灌木林两种不同生境西藏杓兰、黄花杓兰和无苞杓兰的RAF菌株,研究其真菌谱系、多样性和生态功能结构。【方法】从杓兰根碎屑中分离RAF,通过总DNA提取、PCR扩增及测序得到ITS(Internaltranscribedspacer)序列;进行系统发育和多样性分析,并通过NCBI数据库比对得到相似性最高序列的注释信息来分析RAF生态学特性。【结果】共分离得到278株RAF,25种OTU类型,包括23个子囊菌门OTU,2个毛霉菌门OTU。RAF物种丰富度分析发现西藏杓兰的较黄花杓兰高,不同生境没有显著差异;不同杓兰物种较不同生境的RAF群落分化程度高。生态功能分析显示25个OTU包括共生型、腐生型和致病型3种营养型,以及外生菌根菌群、植物病原菌群、内生真菌群、动物病原菌群、真菌寄生菌群、杜鹃花类菌根群、未定义的腐生菌群和不确定型8种共位群。【结论】阐明不同生境采集的不同杓兰中RAF的分布特点和生态功能,为未来研究RAF与杓兰属植物的共生关系奠定基础。     

蟹爪兰茎段消毒及其丛生芽增殖和生根初步研究

以蟹爪兰茎段为材料,采用组织培养和单因子实验方法,研究蟹爪兰无菌体系的建立及植物生长调节剂对茎段丛生芽增殖和生根的影响。结果表明:蟹爪兰茎段最佳消毒方式是75%酒精30 s+0.1%HgCl₂ 10 min;茎段丛生芽增殖最佳培养基是MS+KT 4 mg/L+NAA 0.1 mg/L;生根最佳培养基是1/2 MS+NAA 0.5 mg/L。     

不同生境下五唇兰根部可培养内生细菌多样性研究

兰科植物内生细菌与菌根真菌的协作对宿主植物的生长、抗病、抗逆及植物修复环境能力等具有重要意义,揭示其内生细菌多样性及与生境之间的关系有助于阐明兰科植物的适应与进化机制。本研究基于16SrDNA序列分析探讨了不同生境下东南亚特有种五唇兰根部可培养内生细菌多样性及其空间异质性。结果表明:从不同生境下五唇兰根部共分离出内生细菌59株,其中从土生型五唇兰根部分离出内生细菌45株(76.27%),从石生型五唇兰根部分离出内生细菌14株(23.73%);基于内生细菌16SrDNA序列同源性分析及构建的系统发育树显示,五唇兰根部内生细菌分属于7属,即芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克氏菌属(Burkholderia)、草酸菌属(Pandoraea)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、泛菌属(Pantoea)、欧文氏菌属(Erwinia),其中优势属为芽孢杆菌属,次优势属为泛菌属和伯克氏菌属;多样性分析显示,土生型五唇兰根部内生细菌群落的Shannon多样性指数大于石生型五唇兰,不同生境下五唇兰根部内生细菌群落结构差异极显著(P0.01)。土生型五唇兰根部内生细菌群落优势属为芽孢杆菌属和泛菌属,石生型五唇兰根部内生细菌群落优势属为芽孢杆菌属和伯克氏菌属。     

吸附剂及培养基组成对香荚兰细胞悬浮培养产生香兰素的影响

本文报道了培养基的组成及添加吸附剂对香荚兰细胞悬浮培养产生香兰素的影响。结果表明,添加吸附剂活性炭及XAD-2后,香荚兰细胞产生的香兰素含量明显增加,而且活性炭的效果优于XAD-2;香荚兰细胞在全组成的MS培养基中香兰素含量均低于由矿物质盐组成培养基中的含量。可以考虑采用二步培养法来培养香荚兰细胞及产生香兰素。     

独花兰野生种群研究——开花与营养体状态的关系

对安徽省天堂寨自然保护区独花兰野生种群的花果期节律和营养体状态研究表明 ,开花植株占观察样本的 3 7 5 %,个体是否开花与假鳞茎数目、地下茎总体积和叶面积呈极显著相关关系。绝大多数开花个体具有 3个假鳞茎且其总体积通常达 8cm3,叶面积达 3 3cm2 。个体较大的植株开花持续期较长。花葶在花果期具有不同的生长时相 :开花期中止生长 ,幼果期呈逻辑斯谛型生长。面对日益增长的人类采掘风险 ,独花兰开花与大型植株的关联可能是其生活史中影响种群生存的脆弱点之一。     

五唇兰雌配子体发育和胚胎发生的研究

五唇兰的胚珠倒生型,具薄珠心,两层珠被。胚囊发育为双孢子葱型,成熟胚囊８核。从传粉到受精约５０ｄ,正常双受精。胚具５－６细胞的胚柄,种子成熟时胚柄及胚乳核消失,成熟种子只具单层细胞的种皮和一个未分化的珠珠形胚。     

鱼籽兰(Chloranthus errectus)的离体繁殖

本研究通过几种培养基对鱼籽兰外植体培养,选择出了有效的外植体和适合的培养基,并摸索出了有效的移载和栽培技术,培育出了外植体繁殖的成熟开花植株,为该植物提供了一条新的快速繁殖途径,对同属其它植物的快速繁殖具有参考意义。     

无距虾脊兰果实发育及其解剖学特征

以授粉后无距虾脊兰不同发育阶段的蒴果为材料,对果实生长动态进行研究,并用石蜡切片法进行果实结构研究。观察结果表明：无距虾脊兰果实授粉至授粉后40 d生长速度最快。果实由3心皮组成,横切面为6瓣,3瓣有胎座,3瓣无胎座,开裂后6瓣于顶端连接。发育的过程中,果皮细胞层数及果实内外表皮细胞体积不变,果实直径的增加主要来自于细胞平周分裂和中果皮细胞体积的增大。果实成熟时只有少数细胞有细胞壁增厚现象,开裂线的前体细胞细胞壁发生木质化并向不同方向收缩导致果实的开裂。     

三种兰科植物的保护遗传学研究初探

采用随机扩增多态 DNA(RAPD)分析研究了中国3种珍稀濒危兰科植物硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum Tang et Wang)、麻栗坡兜兰(P. malipoense S.C.Chen et Tsi)和独花兰(Changnienia amoena Chien)的遗传多样性与群体遗传结构.12个RAPD引物在2种兜兰中共扩增出131条带.对4个硬叶兜兰群体的检测表明其物种水平的多态条带百分率(PPB)为 71.6%,Nei 的基因多样度(h)为 0.217 1,Shannon多样性指数 (I) 为 0.330 1;4个群体的平均多样性水平为 PPB = 45.2%,h = 0.145 7,I = 0.220 4,低于远交兰花的平均水平.在总遗传变异中,群体间遗传变异占20.31%,略高于远交物种的平均水平.在物种水平上,麻栗坡兜兰的PPB为49.5%,h为0.117 4,I为0.176 4,均大大低于硬叶兜兰.对11个独花兰群体采用16个RAPD引物共扩增出119条带.物种水平PPB=76.5%,h=0.194 1,I=0.305 8;在群体水平上,上述3个指标的平均值则分别为37.2%、0.119 7和0.181 0,均低于远交兰花的平均水平.群体间的遗传变异占45.27%,遗传分化明显高于远交物种的平均水平.导致3个物种遗传多样性偏低而群体间遗传分化较高的主要原因在于人为的过度采挖和生境的片断化.研究结果为兰花保护策略和措施的制定提供了理论基础.     

西双版纳5种附生兰非菌根内生真菌多样性研究

从西双版纳纳板河流域国家级自然保护区的盆距兰Gastrochilus、隔距兰Cleisostoma、毛兰Eria、贝母兰Coelogyne和万代兰Vanda的根、茎、叶分离得到172株非菌根内生真菌,根据ITS1-5.8S-ITS2 rDNA系统发育分析鉴定为盘菌亚门的4纲11目29属,其中炭角菌目、肉座菌目和格孢腔菌目真菌的相对频率最高;Xylaria、Fusarium和Phoma为主要优势属,相对频率分别为23.3%、14.5%和10.5%,它们的组织专化性不同,其中Xylaria在根、茎和叶均有分布,而Fusarium和Phoma都分离自根部。不同组织的内生真菌多样性和种类组成差异明显,根、茎和叶的内生真菌Shannon多样性指数分别为2.4083、1.0312和0.6557,表明根部内生真菌多样性显著高于茎、叶内生真菌多样性,其中根的主要优势内生真菌类群有Fusarium、Xylaria和Phoma,茎的主要优势内生真菌类群有Xylaria、Pestalotiopsis和Colletotrichum,叶的主要优势内生真菌类群有Colletotrichum、Pallidocercospora、Pantospora和Phyllosticta。从附生兰种类来看,盆距兰、隔距兰、毛兰、贝母兰和万代兰内生真菌的Shannon多样性指数分别为2.2689、2.2635、2.0115、1.9197、1.7139,表明盆距兰和隔距兰内生真菌多样性高于毛兰、贝母兰和万代兰。