龙南钾矿区常见蕨类植物可培养内生真菌的多样性

植物内生真菌作为一类特殊的微生物资源,与宿主在长期的生态系统演化过程中形成了互惠共生关系,通过多样化途径来增强植物体的营养生理和抗性机能,对宿主植物产生多种有益生物学作用,在植物演替过程中具有重要的生态学意义。这种特殊微生物资源近年来倍受关注,而利用植物-真菌共生体强化植物在矿区逆境中生长,提高矿区生物修复效率是一个新的研究热点。为探明钾矿区不同蕨类植物内生真菌的物种多样性、群落组成以及生态分布规律,该研究以芒萁、狗脊、禾秆蹄盖蕨、海金沙、华中铁角蕨、井栏边草和乌蕨等植物为材料,采用组织分离、形态学鉴定等方法,对其内生真菌多样性进行分析。结果表明:从7种植物中共分离获得377株内生真菌,总分离率在2.50%~4.52%之间。经鉴定377个菌株隶属于链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等25个分类单元,其中链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等在所有被调查蕨类植物中都有分布,为优势属,共计为185株,占总株数的49.07%,但它们在每种植物的分布存在明显差异;7种蕨类植物内生真菌总定植率为叶高于根状茎(P0.05),多样性指数在0.502~0.867之间,但每种植物及其不同组织部位的内生真菌定植率和多样性指数存在一定的差异;从相似性分析来看,同一个钾矿区不同蕨类植物内生真菌菌群之间的相似性程度较低,相似性系数在0.189~0.587之间。该研究结果不仅丰富了植物内生真菌种质资源,而且为进一步开展植物内生真菌强化宿主植物在钾矿区生长适应机制的研究奠定了基础。     

钾矿区海金沙内生真菌多样性及生态分布研究

为探明不同钾矿区同种植物内生真菌的物种多样性、群落组成以及生态分布规律, 运用传统组织分离方法与分子生物学方法相结合, 对3 个不同钾矿区(龙南安基山、南京小龙山、黎川龙安)的海金沙居群地采样, 进行了海金沙内生真菌的分离频率、种类组成、多样性和生态分布分析, 同时与非钾矿区(庐山莲花洞)海金沙内生真菌进行对比分析。结果表明: 从海金沙1200 个组织块中分离出477 株内生真菌, 其中产孢菌株229 株, 占总数48 %, 不产孢菌248 株, 占52%。根据形态学特征和形态型菌株的rDNA 的18S 基因和ITS 序列的相似性比较和分子系统发育分析确定477 菌株中438 菌株鉴定隶属于Alternaria、Colletotrichum、Fusarium、Peniccillium 等75 个分类单元, 还有39 株不产孢类群无法鉴定。在真菌属的水平, 以Colletotrichum (20.96%)、Fusarium (11.32%)和Alternaria (8.81%)为优势菌群。从分离频率来看, 不同钾矿区内生真菌出现频率存在差异, 各矿区内生真菌菌群之间的相似性低, 相似性系数(Cs)在0.07-0.30 之间。钾矿区海金沙内生真菌出现频率高于非钾矿区, 非钾矿区(莲花洞)菌株分离频率为19.08%, 而在钾矿区中南京分离频率最高(33.33%)。在宿主组织中, 海金沙叶片、叶柄和根状茎等不同组织部位内生真菌在数量、种群分布以及优势种群等方面存在较大差异, 叶柄(44.44%)>叶片(39.41%)>根状茎(16.15%), 在各个组织部位的优势类群分布也存在一定的差异。形成内生真菌分布差异性与不同地理位置、气候因素、土壤理化性质和宿主植物组织的生理状况以及化学组成变化等密切相关。