重慶植煙區叢枝菌根真菌資源調查及初選分析

劉先良++鄧茂++姚靖++程睿韜

摘要：對重慶市主要植煙區連作煙田叢枝菌根真菌資源進行了調查，鑒定分析了煙草叢枝菌根真菌共7屬32種，包括球囊霉屬（Glomus）18種（包括新種1個），無梗囊霉屬（Acaulospora）7種，內養囊霉屬）1種，盾巨孢囊霉屬（Scutellospora）1種，巨孢囊霉屬（Gigaspora）1種，原囊霉屬（Archaespora）2種，近球囊霉屬（Paraglomus）2種。其中，球囊霉屬（Glomus）的根內球囊（G.intraradices）和摩西球囊霉（G.mosseae）為煙草叢枝菌根真菌的優勢菌種。

關鍵詞：叢枝菌根真菌；煙草；根內球囊；摩西球囊霉

中圖分類號：Q939.5

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）01001302

1引言

作為土壤真菌，叢枝菌根真菌在自然界中分布極其廣泛，能與大多數植物共生，形成“菌根”結構[1]。目前，在農業生態系統中，叢枝菌根真菌改善植物營養狀況，提高植物對土傳病害、干旱及鹽堿等生物和非生物脅迫的抗性已得到廣泛證實[2]，具有廣泛的應用前景。煙草作為重要的經濟作物，為我國帶來了巨大的財政收入，煙草行業早已成為我國國民經濟的重要組成部分。研究表明，接種叢枝菌根真菌能促進煙草的生長[3]，并增強其抗病性[4]。因此，調查植煙區叢枝菌根真菌資源并篩選出優勢種，可為解決重慶煙區生產所遇到的煙苗素質低，土壤肥力不足，煙株抗逆性差等問題提供可能，具有重要的經濟價值。

2材料與方法

2.1采樣數量及方法

土壤采樣地點為重慶煙草主種植區彭水縣和巫山縣，選取有代表性的連作煙田采樣。樣品數量：彭水縣善感鄉8個、彭水縣鹿角鎮5個，彭水縣大青山村6個、彭水縣鄧家灣7個，巫山縣騾坪鎮5個，巫山縣篤坪鄉7個，巫山縣官渡鎮6個。共44個。

采樣方法：采樣時，在選擇采樣田塊內，梅花法采樣。先去掉表土5 cm，取5～30 cm根圍土壤混合樣品2 kg，裝入土袋中，扎緊口袋，附上采樣標簽。

2.2叢枝菌根真菌孢子的篩選和鑒定

采用濕篩傾注-蔗糖離心法分離原始土樣和培養物中的孢子，在體視顯微鏡下先觀察記載孢子的顏色、大小、連孢菌絲的特征、孢子果形態等；在此基礎上，用微吸管挑取孢子置于載玻片上，加水、乳酸、PVL、PVLG等作浮載劑，封片后在綜合顯微鏡下繼續觀察記錄孢子的顏色、連孢菌絲的特征，測定孢子的大??；壓碎孢子后再觀察內含物的性質、孢壁層次及各層顏色，測定各層孢壁的厚度等。鑒定中輔助使用Me1zer′s試劑，觀察孢子的特異性反應；對有代表性或特異性的特征隨時進行拍照。綜合以上觀察結果，根據“VA菌根真菌鑒定手冊[5]”及國際菌種保藏中心（INVAM）的分類描述，并參閱有關鑒定材料和近年來發表的新種等進行種屬的檢索、鑒定；對于難確定的種或可能的新種、新記錄種進一步進行單孢培養，獲得大量的同源孢子，再確定種類。

2.3優質菌株的初步篩選

2.3.1供試材料

叢枝菌根真菌菌株：彭水縣和巫山縣煙田中分離的叢枝菌根真菌菌種。

宿主植物：云煙97，由重慶市煙草公司提供。

供試土壤：采自重慶市江津區，土壤為酸性紫色土。采集土壤后，風干，揀除雜物，過篩，用滅菌鍋滅菌后備用。其基本理化性質見表1。

2.3.2試驗設計

選取孢子數量多的種進行擴繁，擴繁方法參考孫丹萍[6]的方法。以土壤為基質，采用多孢接種法，每處理5重復，不接種孢子處理作為對照組。每個培養管接種3個孢子，上覆蓋1.5 cm土壤，播種煙草種子3粒，再覆土0.5 cm。噴水保持濕潤。溫度控制在20～28 ℃，每日保證光照15 h，7 d后間苗，保留1株。

2.3.3樣品分析測定

60 d后，測定各處理的植株干重、根系侵染率、土壤中的菌絲密度及孢子數。菌根侵染率測定采用網格交叉法測定[7]；菌絲密度測定方法采用采用Abbott等人[8]的方法；孢子數的測定采用鏡檢法。

3結果分析

3.1重慶植煙區叢枝菌根真菌種質資源調查結果

由表2可以看出，通過對重慶市彭水縣和巫山縣所采44塊煙田土壤樣品進行鑒定，共分離出叢枝菌根真菌7屬32種，其中球囊霉屬（Glomus）18種（包括新種1個），無梗囊霉屬（Acaulospora）7種，內養囊霉屬（Entrophospora）1種，盾巨孢囊霉屬（Scutellospora）1種，巨孢囊霉屬（Gigaspora）1種，原囊霉屬（Archaespora）2種，近球囊霉屬（Paraglomus）2種。

3.2叢枝菌根真菌優勢種的篩選

根據所調查的各土壤樣品中菌種孢子出現的頻率、孢子的形態及煙田煙草根系中菌根結構的發育情況。為了提高菌株篩選的成功率，筆者的研究選擇了G. mosseae、G. intraradices、G. versiforme、G. etunicatum、G. clarum這5株孢子出現頻率較高及菌根結構發育良好的菌株進行擴繁。

如表3所示，結果顯示接種叢枝菌根真菌各處理煙苗中均發現了菌根真菌侵染現象，未接種對照組未發現菌根侵染現象。侵染率、菌絲密度和孢子數由大至小依次均為：G. mosseae，G. intraradices，G. versiforme，G. etunicatum，G. clarum。其中，G. mosseae和G. intraradices兩菌種的侵染率高于G. versiforme、G. etunicatum、G. clarum三菌株20%以上。同時，其菌絲密度和孢子數也遠高于G. mosseae、G. intraradices三者，這說明G. mosseae和G. intraradices兩菌株易于侵染煙草植株并能與之形成良好的叢枝結構。

2017年1月綠色科技第1期

劉先良，等：重慶植煙區叢枝菌根真菌資源調查及初選分析

植物與植被

4討論

通過對重慶市主要植煙區彭水縣和巫山縣連作煙田叢枝菌根真菌資源調查，分析鑒定了煙草叢枝菌根真菌共7屬32種，其中球囊霉屬（Glomus）和無梗囊霉屬（Acaulospora）最多，分別有18種和7種，分別占總種數的56.3%、21.9%。此外還研究發現，球囊霉屬（Glomus）叢枝菌根真菌菌株與煙草具有較高的親和力，易于侵染煙草根系并與之形成良好的菌根結構。其中尤以根內球囊（G. intraradices）和摩西球囊霉（G. mosseae）對煙草的侵染效果最佳，這二者為重慶植煙區煙草最優叢枝菌根真菌種質資源。此調查豐富了人們對煙草叢枝菌根真菌資源的認知，為以后叢枝菌根真菌資源的開發及在重慶植煙區的應用提供理論依據和技術支持。

參考文獻：

[1]Abbott L K，Robson A D.Factors influencing the occurrence of vesicular-arbuscular mycorrhizas[J].Agriculture Ecosystems and Environment，1991（35）：121～150.

[2]Jeffries P G，Gianinazzi S，Perotto S，et al.The contribution of arbuscular mycorrhizal fungi in sustainable maintenance of plant health and soil fertility[J].Biol Fertil Soils，2003，37（1）：1～16.

[3]江龍，王茂勝，黃建國，等.營養條件對接種叢枝菌根真菌煙苗生長的影響[J].山地農業生物學報，2010，29（3）：194～198.

[4]劉先良，習向銀，郭濤.接種叢枝菌根真菌對煙草青枯病抗性的影響[J].煙草科技，2014（5）：94～98.

[5]Shenck N，Perez Y.Manual for the identification of VA mycorrhizal fungi[M].3nd North Carolina：Schenck and Yvonne Perez，1990.

[6]孫丹萍.叢枝菌根真菌擴繁技術研究[J].河南林業科技，2004，24（2）：12～14.

[7]盛萍萍，劉潤進.叢枝菌根觀察與侵染率測定方法的比較[J].菌物學報，2011，30（4）：519～525.

[8]Abbott L K，Robson A D，De-Boer G.The effect of phosphorus on the formation of hyphae in soil by the vesicular-arbuscular mycorrhizal fungus，Glomus fasciculuntm[J].New Phytologist，1994，97（12）：437～446.