摘要：采用酸性品紅染色法對江蘇句容不同生長地的寶華玉蘭（Magnolia zenii）根系染色壓片，觀察其菌根顯微結(jié)構(gòu)及菌根侵染情況，結(jié)果表明，寶華玉蘭菌根結(jié)構(gòu)復(fù)雜，根外被密集的菌絲包被形成菌絲鞘，無根毛，既具有AM類菌根特有的典型結(jié)構(gòu)，也有穿梭于細胞間的有隔菌絲和束狀菌絲結(jié)構(gòu)；野生植株菌根侵染率較高，不同生長地域的菌根侵染指標差異顯著，侵染率排名為自然林>純林>混合林。

關(guān)鍵詞：寶華玉蘭菌根；顯微結(jié)構(gòu)；侵染率

中圖分類號： S685.150.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0310-02

收稿日期：2013-12-18

基金項目：江蘇省自然科學(xué)基金（編號：BK2011498、BK2010345）；江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題。

作者簡介：宋微（1978—），女，博士，副教授，主要從事微生物學(xué)和植物病理學(xué)研究。E-mail：13360790@qq.com。寶華玉蘭（Magnolia zenii）屬木蘭科木蘭屬植物，野生種僅分布于江蘇鎮(zhèn)江寶華山國家森林公園，為我國特有樹種，在1999年《國家重點保護野生植物名錄（第一批）》中被列為Ⅱ級瀕危種，在2004年《中國植物紅色名錄》中被列為極危種[1]。寶華玉蘭的樹干挺拔通直，是良好的木材，其花大芳香，是珍貴的園林觀賞樹木，且花果可入藥[2]。徐惠強等對寶華玉蘭在江蘇的自然分布狀況及其群落學(xué)特征進行了調(diào)查[3]；蔣國梅等利用 Hegyi單木競爭指數(shù)模型對江蘇鎮(zhèn)江寶華山國家森林公園寶華玉蘭種內(nèi)、種間競爭強度進行定量分析，發(fā)現(xiàn)寶華玉蘭競爭壓力主要來自種間[4]。

菌根是土壤中的菌根真菌菌絲與植物營養(yǎng)根系形成的一種聯(lián)合體，是自然界中一種普遍的植物共生現(xiàn)象。菌根不僅參與宿主植物的各種生理活動和生化過程，而且還通過外延菌絲在土壤中生長蔓延，改善土壤理化性質(zhì)，增強土壤的透氣性，促進植物生長[5-7]。迄今為止，對寶華玉蘭的研究僅見于對其花粉形態(tài)、自然分布狀況和群落學(xué)的簡要描述[3-4，8-9]，而關(guān)于其根際微生物當前無人研究。目前，國內(nèi)外就菌根植物共生體對土壤、環(huán)境及生態(tài)有益作用的研究力度日趨增大，研究寶華玉蘭是否存在菌根、菌根存在的結(jié)構(gòu)、侵染模式等，可以為菌根真菌對寶華玉蘭的生長發(fā)育、種源保護研究提供理論依據(jù)，并以期解決寶華玉蘭自然繁衍能力退化的問題。

1材料與方法

1.1寶華玉蘭根的采集

采樣地位于江蘇省句容市，屬北亞熱帶季風氣候，四季分明，氣候溫和，雨水充沛，日照充足；全年平均氣溫為 15.1 ℃，年平均相對濕度為78%，年平均降水量為1 018.6 mm，年平均風速為3.2 m/s，無霜期為229 d，年日照為2 116 h。寶華山地帶植被保存完好，現(xiàn)僅存野生寶華玉蘭成株28棵。筆者分別在寶華山（自然林）、句容陳武園區(qū)（人工純林）、江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院樹木園（人工混交林）分別取根樣進行研究。根樣收集時避免破壞主根，選取須根，每處采樣點選取樣本數(shù)為10株，將根樣與其周圍土壤一同裝入無菌袋中，帶回實驗室，將根樣清洗，放入FAA固定液中固定，4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2寶華玉蘭菌根結(jié)構(gòu)觀察

采用透明壓片染色鏡檢法對樣根進行觀察，以確定其是否存在菌根結(jié)構(gòu)。將采樣根系用自來水洗凈，剪成1.0 cm長的小段，置于10 mL試管中，加入10% KOH置于90 ℃水浴鍋中加熱20 min；取出樣品，用無菌水沖洗去堿液，樣根放入2% HCl中酸化5 min，洗凈，用0.01%的酸性品紅溶液對根進行染色；取100根根段置于載玻片上，蓋片鏡檢，并拍照記錄，計算菌根侵染率：侵染率F=受侵染的根段數(shù)/觀察的根總段數(shù)×100%[10]。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 11.0軟件統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同林分寶華玉蘭菌根侵染率比較

從圖1可以看出，鎮(zhèn)江句容寶華山（自然林）寶華玉蘭根際共生真菌侵染率最高，為90%，樣根多數(shù)可見成片的真菌侵染；其次為陳武園區(qū)人工純林，侵染率為52.5%，與寶華山的菌根顯微圖相比，樣根可見真菌少于自然林；侵染率最低的為江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院樹木園中的人工混交林，侵染率為25%，依舊存有共生的菌根真菌。由此推測，在自然生長情況下寶華玉蘭長勢良好，這與菌根侵染率高有一定關(guān)系，同時，也說明寶華玉蘭根際普遍存在菌根的共生結(jié)構(gòu)。

2.2寶華玉蘭VA菌根菌形態(tài)結(jié)構(gòu)

以0.01%酸性品紅染色液可將根系中菌根真菌菌絲、叢枝、泡囊等染成紅色，沒有被侵染的細胞則不會被染色，中柱一般不著色。從圖2可以看出，寶華玉蘭具有典型叢枝菌根結(jié)構(gòu)，既有胞間、胞內(nèi)菌絲，也有菌絲進入細胞形成的叢枝和泡囊結(jié)構(gòu)及典型的孢子果；被真菌侵染的菌根細胞無增大現(xiàn)象，根表肉眼觀察無明顯變化，本身結(jié)構(gòu)并未改變；菌根表皮細胞及皮層細胞內(nèi)可見不同顏色深淺的菌絲，可見特殊結(jié)構(gòu)的菌絲結(jié)（又稱菌絲團或菌絲卷，圖2-b、c、f），菌絲結(jié)大多在皮層細胞中央分布，有些幾乎充滿整個細胞（圖2-a、b、c），有些菌根的菌絲結(jié)只單獨在1個細胞內(nèi)分布，有的真菌菌絲體會穿過細胞進入另1個細胞內(nèi)；菌絲復(fù)合體形態(tài)為菌絲群隨意聚集、打結(jié)、延伸、反曲（圖2-j、k、l）；個別根的皮層內(nèi)觀察到泡囊結(jié)構(gòu)（圖2-d），存在穿梭于細胞間的有隔菌絲（圖2-j，箭頭示隔）和束狀菌絲（圖2-j）。另外，在同一個菌根上觀察到分布于細胞內(nèi)、細胞間和細胞外的菌絲結(jié)構(gòu)（圖2-l）。

3結(jié)論與討論

通過染色觀察可見，寶華玉蘭根系普遍存在內(nèi)生菌根結(jié)構(gòu)，野生林中寶華玉蘭根際侵染率最高，人工純林次之，人工混交林較少。自寶華玉蘭根系顯微結(jié)構(gòu)可清楚觀察到泡囊、菌絲結(jié)、孢子果、根內(nèi)菌絲、根外菌絲、孢子等多種復(fù)雜菌根結(jié)構(gòu)，說明寶華玉蘭屬于典型的叢枝菌根植物。endprint

眾多研究已證明，菌根真菌的侵染受到地域環(huán)境的綜合影響，菌根多樣性與地上部分生物的多樣性有相關(guān)性[11]。Grime等試驗發(fā)現(xiàn)，由于菌絲網(wǎng)絡(luò)作用，人工小群落中的亞優(yōu)勢種能夠在優(yōu)勢種的存在下得以生存，接種后的植物群落比不接種的對照組具有更高的植物多樣性[12]。分布于寶華山森林公園的野生寶華玉蘭菌根侵染率高，侵染強度大，原因可能與地上部分植被豐富有關(guān)，通過森林菌根網(wǎng)絡(luò)在同種或不同種植物間實現(xiàn)資源的重新分配和共享[13]。

對于寶華玉蘭菌根鑒定及根際土壤種群微生物的調(diào)查研究仍處于初步階段，其有益菌的分離鑒定等工作需進一步探索研究。

參考文獻：

[1]汪松，解炎. 中國物種紅色名錄[M]. 北京：高等教育出版社，2004：309-468.

[2]劉玉壺，羅獻瑞，吳容芬，等. 中國植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1996：133.

[3]徐惠強，郝日明，姚志剛，等. 珍稀樹種小葉銀縷梅和寶華玉蘭自然現(xiàn)狀及其就地保護研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，2001，28（5）：19-21.

[4]蔣國梅，孫國，張光富，等. 瀕危植物寶華玉蘭種內(nèi)與種間競爭[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（2）：201-206.

[5]Aloui A，Recorbet G，Robert F，et al. Arbuscular mycorrhizal symbiosis elicits shoot proteome changes that are modified during cadmium stress alleviation in Medicago truncatula[J]. BMC Plant Biology，2011，11（1）：75-81.

[6]Bedini S，Turrine A，Rigo C，et al. Molecular characterization and glomalin production of arbuscular mycorrhizal fungi colonizing a heavy metal polluted ash disposal island，downtown Venice[J]. Soil Biology and Biochemistry，2010，42（5）：758-765.

[7]宋微，吳小芹，葉建仁. 6種外生菌根真菌對895楊礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，35（2）：35-38.

[8]林新春，俞志雄. 9種木蘭科植物的花粉形態(tài)觀察[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報，2003，20（4）：353-356.

[9]王劍偉，張光富，陳會艷. 特有珍稀植物寶華玉蘭種群分布格局和群落特征[J]. 廣西植物，2008，26（4）：489-494.

[10]Komanik P P，Bryon W C，Schultz R C. Procedures and equipment for staining large numbers of plant root samples for endomycorrhizal assay[J]. Canadian Journal of Microbiology，1980，26（4）：536-538.

[11]Peterson T A，Mueller W C，Englander L. Anatomy and ultrastructure of a rhododendron root-fungus association[J]. Canadian Journal of Botany，1980，58（23）：2421-2433.

[12]Grime J P，Mackey J M L，Hillier S H，et al. Floristic diversity in a model system using experimental microcosms[J]. Nature，1987，328：420-422.

[13]梁宇，郭良棟，馬克平. 菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，2002，26（6）：739-745.

李媛媛，張怡康. 徐州采煤塌陷區(qū)復(fù)墾土壤的細菌群落多樣性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：312-315.endprint

眾多研究已證明，菌根真菌的侵染受到地域環(huán)境的綜合影響，菌根多樣性與地上部分生物的多樣性有相關(guān)性[11]。Grime等試驗發(fā)現(xiàn)，由于菌絲網(wǎng)絡(luò)作用，人工小群落中的亞優(yōu)勢種能夠在優(yōu)勢種的存在下得以生存，接種后的植物群落比不接種的對照組具有更高的植物多樣性[12]。分布于寶華山森林公園的野生寶華玉蘭菌根侵染率高，侵染強度大，原因可能與地上部分植被豐富有關(guān)，通過森林菌根網(wǎng)絡(luò)在同種或不同種植物間實現(xiàn)資源的重新分配和共享[13]。

對于寶華玉蘭菌根鑒定及根際土壤種群微生物的調(diào)查研究仍處于初步階段，其有益菌的分離鑒定等工作需進一步探索研究。

參考文獻：

[1]汪松，解炎. 中國物種紅色名錄[M]. 北京：高等教育出版社，2004：309-468.

[2]劉玉壺，羅獻瑞，吳容芬，等. 中國植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1996：133.

[3]徐惠強，郝日明，姚志剛，等. 珍稀樹種小葉銀縷梅和寶華玉蘭自然現(xiàn)狀及其就地保護研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，2001，28（5）：19-21.

[4]蔣國梅，孫國，張光富，等. 瀕危植物寶華玉蘭種內(nèi)與種間競爭[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（2）：201-206.

[5]Aloui A，Recorbet G，Robert F，et al. Arbuscular mycorrhizal symbiosis elicits shoot proteome changes that are modified during cadmium stress alleviation in Medicago truncatula[J]. BMC Plant Biology，2011，11（1）：75-81.

[6]Bedini S，Turrine A，Rigo C，et al. Molecular characterization and glomalin production of arbuscular mycorrhizal fungi colonizing a heavy metal polluted ash disposal island，downtown Venice[J]. Soil Biology and Biochemistry，2010，42（5）：758-765.

[7]宋微，吳小芹，葉建仁. 6種外生菌根真菌對895楊礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，35（2）：35-38.

[8]林新春，俞志雄. 9種木蘭科植物的花粉形態(tài)觀察[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報，2003，20（4）：353-356.

[9]王劍偉，張光富，陳會艷. 特有珍稀植物寶華玉蘭種群分布格局和群落特征[J]. 廣西植物，2008，26（4）：489-494.

[10]Komanik P P，Bryon W C，Schultz R C. Procedures and equipment for staining large numbers of plant root samples for endomycorrhizal assay[J]. Canadian Journal of Microbiology，1980，26（4）：536-538.

[11]Peterson T A，Mueller W C，Englander L. Anatomy and ultrastructure of a rhododendron root-fungus association[J]. Canadian Journal of Botany，1980，58（23）：2421-2433.

[12]Grime J P，Mackey J M L，Hillier S H，et al. Floristic diversity in a model system using experimental microcosms[J]. Nature，1987，328：420-422.

[13]梁宇，郭良棟，馬克平. 菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，2002，26（6）：739-745.

李媛媛，張怡康. 徐州采煤塌陷區(qū)復(fù)墾土壤的細菌群落多樣性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：312-315.endprint

眾多研究已證明，菌根真菌的侵染受到地域環(huán)境的綜合影響，菌根多樣性與地上部分生物的多樣性有相關(guān)性[11]。Grime等試驗發(fā)現(xiàn)，由于菌絲網(wǎng)絡(luò)作用，人工小群落中的亞優(yōu)勢種能夠在優(yōu)勢種的存在下得以生存，接種后的植物群落比不接種的對照組具有更高的植物多樣性[12]。分布于寶華山森林公園的野生寶華玉蘭菌根侵染率高，侵染強度大，原因可能與地上部分植被豐富有關(guān)，通過森林菌根網(wǎng)絡(luò)在同種或不同種植物間實現(xiàn)資源的重新分配和共享[13]。

對于寶華玉蘭菌根鑒定及根際土壤種群微生物的調(diào)查研究仍處于初步階段，其有益菌的分離鑒定等工作需進一步探索研究。

參考文獻：

[1]汪松，解炎. 中國物種紅色名錄[M]. 北京：高等教育出版社，2004：309-468.

[2]劉玉壺，羅獻瑞，吳容芬，等. 中國植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1996：133.

[3]徐惠強，郝日明，姚志剛，等. 珍稀樹種小葉銀縷梅和寶華玉蘭自然現(xiàn)狀及其就地保護研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，2001，28（5）：19-21.

[4]蔣國梅，孫國，張光富，等. 瀕危植物寶華玉蘭種內(nèi)與種間競爭[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（2）：201-206.

[5]Aloui A，Recorbet G，Robert F，et al. Arbuscular mycorrhizal symbiosis elicits shoot proteome changes that are modified during cadmium stress alleviation in Medicago truncatula[J]. BMC Plant Biology，2011，11（1）：75-81.

[6]Bedini S，Turrine A，Rigo C，et al. Molecular characterization and glomalin production of arbuscular mycorrhizal fungi colonizing a heavy metal polluted ash disposal island，downtown Venice[J]. Soil Biology and Biochemistry，2010，42（5）：758-765.

[7]宋微，吳小芹，葉建仁. 6種外生菌根真菌對895楊礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，35（2）：35-38.

[8]林新春，俞志雄. 9種木蘭科植物的花粉形態(tài)觀察[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報，2003，20（4）：353-356.

[9]王劍偉，張光富，陳會艷. 特有珍稀植物寶華玉蘭種群分布格局和群落特征[J]. 廣西植物，2008，26（4）：489-494.

[10]Komanik P P，Bryon W C，Schultz R C. Procedures and equipment for staining large numbers of plant root samples for endomycorrhizal assay[J]. Canadian Journal of Microbiology，1980，26（4）：536-538.

[11]Peterson T A，Mueller W C，Englander L. Anatomy and ultrastructure of a rhododendron root-fungus association[J]. Canadian Journal of Botany，1980，58（23）：2421-2433.

[12]Grime J P，Mackey J M L，Hillier S H，et al. Floristic diversity in a model system using experimental microcosms[J]. Nature，1987，328：420-422.

[13]梁宇，郭良棟，馬克平. 菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，2002，26（6）：739-745.

李媛媛，張怡康. 徐州采煤塌陷區(qū)復(fù)墾土壤的細菌群落多樣性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：312-315.endprint