陶光耀，袁 騰，江 龍

(貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

*通訊作者：江 龍(1970-)，男，博士，教授，主要研究方向：植物生理學(xué)、菌根生物學(xué)；E-mail：ljiang@gzu.edu.cn。

梵凈山叢枝菌根真菌的初步鑒定

陶光耀，袁 騰，江 龍*

(貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

為調(diào)查貴州省銅仁市梵凈山地區(qū)的叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizal，簡稱AM)真菌資源，對梵凈山地區(qū)植物的根圍土壤進(jìn)行取樣調(diào)查，分離、鑒定出8屬 20種AM真菌：包括Acaulospora屬7種、Claroideoglomus屬1種、Glomus屬5種、Gigaspora屬1種、Redeckera屬1種、Rhizophagus屬1種、Sclerocystis屬2種、Scutellospora屬2種。其中美麗盾巨孢囊霉(Scutellosporacalospora)，蜜色無梗囊霉(Acaulosporamellea)，懸鉤子球囊霉(Sclerocystisrubiformis)，微叢球囊霉(Glomusmicroaggregatum)出現(xiàn)頻率較高，初步確定為與梵凈山植物共生的優(yōu)勢菌種。

叢枝菌根真菌；資源調(diào)查

叢枝菌根(AM)真菌廣泛存在于土壤中，是一類專性活體營養(yǎng)共生菌，且能與約90%以上的陸生植物形成共生體系[1]。貴州省銅仁市梵凈山國家自然保護(hù)區(qū)保存了世界上少有的亞熱帶原生生態(tài)系統(tǒng)，是現(xiàn)存世界上少有的亞熱帶原生生態(tài)系統(tǒng)。該地區(qū)遺存著7000萬至200萬年前的古老珍稀物種，現(xiàn)有生物種類2 601種，其中植物1 800種，列入國家重點(diǎn)保護(hù)的珍稀植物21種；動(dòng)物801種，脊椎動(dòng)物有382種，列入國家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物19種。AM真菌作為分布最廣、與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系最為密切的一種菌根真菌，在梵凈山地區(qū)卻鮮有報(bào)道。本研究以梵凈山地區(qū)的根際土壤為研究對象，旨在摸清梵凈山地區(qū)的AM真菌物種資源。

1 材料與方法

1.1材料

實(shí)驗(yàn)根際土壤采自貴州省銅仁市梵凈山自然保護(hù)區(qū)的不同海拔林區(qū)，共10份土樣。采樣時(shí)除去表面2 cm的腐殖土，采距地表5～20 cm土層中的根際土壤500 g左右，裝入封口袋，注明采樣人、時(shí)間、地點(diǎn)。土壤經(jīng)風(fēng)干之后放于4℃的冰箱保存?zhèn)溆肹2]。

表1 銅仁市梵凈山自然保護(hù)區(qū)各采樣點(diǎn)的植物種類、海拔和經(jīng)緯度Tab.1 Plant species， elevation and locality of sampling sites in the natural protection area of theMount Fanjing

1.2AM真菌孢子的分離和鑒定

每份風(fēng)干的土樣中取50 g，采用濕篩傾注-蔗糖離心法，分離AM真菌孢子[3]，挑取具有代表性的成熟和幼齡孢子。置于生物顯微鏡下觀察孢子的大小、顏色、形狀、孢子壁的層數(shù)、厚度，連孢菌絲的形狀，菌絲壁，連孔連通情況以及孢子表面有無紋飾或附著物、孢子內(nèi)含物以及在Melzer’s試劑和棉藍(lán)試劑染色中的反應(yīng)等特征。依據(jù)Mycobank Database (http：//www.mycobank.org/)、Schnck和perez 編著的《Manual for the identification of VA mycorrhizal fungi》、INVAM網(wǎng)(http：//invam.wvu.edu/home)和波蘭農(nóng)業(yè)大學(xué) ( http：//www.zor.zut.edu.pl/) 上提供的圖片和種屬描述，并參閱其他有關(guān)分類資料和近年來發(fā)表的新種，新記錄種，根據(jù) Schüβler 和 Walker分類系統(tǒng)進(jìn)行AM真菌種屬鑒定[4]。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)孢子形態(tài)學(xué)鑒定，土壤中能確定種的AM真菌有8屬20種，以下是種的描述。

2.1Acaulospora屬

2.1.1大型無梗囊霉(Acaulosporacolossica) 孢子橘色，球形至近球形，直徑200～350 μm。孢子壁3層(L1、L2、L3)，L1易逝壁，無色透明，通常在成熟孢子中完全脫落；L2層狀壁，橘色，厚2～5 μm，在Melzer’s試劑中染成橘棕色；L3層狀壁，淺棕黃色，厚1.5～3.5 μm，在Melzer’s試劑中無反應(yīng)。孢子內(nèi)有珠狀顆粒，在壓碎孢子中珠狀顆粒有時(shí)分散出來[5]。

2.1.2脆無梗囊霉(Acaulosporadelicate) 孢子透明至淡乳黃色，球形至近球形，直徑90～137(～163) μm×105～137(～187) μm。孢子壁2層(L1、L2)，L1透明，易逝壁，厚1.0 μm左右，幼齡孢子常有很多土壤顆粒和碎屑粘在其外表面，成熟孢子該壁層脫落，在孢子表面留下脫落狀斑塊[5]。發(fā)芽壁兩層(GW1、GW2)，在Melzer’s試劑中無反應(yīng)。

A：孢子形態(tài)(水中)；B：孢子壁(L1-L3)，發(fā)芽壁(W1，W2)；C、D：孢子表面的珠狀顆粒V

A. Morphology of spores in water； B. spore wall(L1-L3)， germinal walls(W1，W2)； C，D. granule(V) in the surface of spores

圖1Acaulosporacolossica的形態(tài) Fig.1 Morphology ofAcaulosporacolossicaspores

2.1.3光壁無梗囊霉(Acaulosporalaevis) 孢子土壤中單生，淺黃色至棕色，球形至近球形，直徑100～250 μm。孢子壁為層狀壁，光滑，棕黃色，厚2～5 μm。發(fā)芽壁2層(W2、W3)為差不多等厚的透明膜狀壁，在Melzer’s試劑中不反應(yīng)[6]。

2.1.4蜜色無梗囊霉(Acaulosporamellea) 孢子單生，蜂蜜色至黃棕色，球形，直徑90～140 μm；孢子璧3層(L1、L2、L3)，L1韌性璧，無色透明，厚小于0.5 μm，常脫落；L2層狀璧，淺橘棕色，厚3.6～5.1 μm；L3淺黃色，厚1～4 μm，與L2緊貼。發(fā)芽璧2層(GW1和GW2)無色透明韌性璧，GW2-L2具有可塑性，在Melzer’s試劑中產(chǎn)生紅紫色反應(yīng)，脫落痕直徑6.2～9.8 μm[7]。

A、B：孢子(水中)，孢子表面有碎屑和土壤顆粒；C：孢子壁(L1，L2)，發(fā)芽壁(W1，W2)；D：粒狀疣突V

A， B.Morphology of spores in water， Debris and soil particles in the surface of spores； C. spore wall(L1-L2)， germinal walls (W1，W2)； D. warty granule(V)

圖2Acaulosporadelicate的形態(tài)
Fig.2 Morphology ofAcaulosporadelicatespores

A、B：孢子(水中)；C、D：孢子壁L1，發(fā)芽壁W1，W2

A，B.Morphology of spores in water， C，D. spore wall L1， germinal walls (W1，W2)

圖3Acaulosporalaevis的形態(tài)
Fig.3 Morphology ofAcaulosporalaevisspores

2.1.5皺壁無梗囊霉(Acaulosporarugosa) 孢子淺黃色，球形至近球形，直徑90～120 μm。孢子壁3層(L1、L2、L3)，L1透明，厚1～2 μm，破裂后形成皺褶呈波浪形不脫落；L2層狀，表面光滑，淺黃色，厚2～4 μm；L3有時(shí)可見，無色透明，<1 μm。發(fā)芽壁2層，GW1兩層緊貼，韌性，無色透明，厚約1 μm，破裂后起皺，在Melzer’s試劑中紫紅色[8]。

A：孢子脫落痕；B：孢子在Melzer’s試劑中；C，D：孢子壁(L1-L3)，發(fā)芽壁(W1，W2)

A. acicatrix to the sporiferous saccule in water(SH)， B.In Melzer’s Reagent， C，D. spore wall(L1-L3)， germinal walls (W1，W2)

圖4Acaulosporamellea的形態(tài)
Fig.4 Morphology ofAcaulosporamelleaspores

2.1.6刺無梗囊霉(Acaulosporaspinosa) 孢子幼時(shí)淺黃色，成熟時(shí)變?yōu)樯钭攸S色，球形、近球形至不規(guī)則，直徑90～300 μm×110～350 μm。孢子壁L(W1)厚2～6 μm，其上飾有針狀刺突，刺突基部直徑為0.2～0.6 μm，高2～6 μm。發(fā)芽壁2層(W2、W3)，透明，膜狀壁[6]。

A：孢子(水中)；B：壓碎后褶皺，在Melzer’s中為紫紅色；C、D：孢子壁(L1-L3)發(fā)芽壁(W1，W2)

A.Morphology of spores in water； B. In Melzer’s Reagent； C，D. spore wall(L1-L3)， germinal walls (W1，W2)

圖5Acaulosporarugosa的形態(tài)
Fig.5 Morphology ofAcaulosporarugosaspores

1、D：孢子在水和Melzer’s(不反應(yīng))中；B：孢子表面的針狀刺突V；C：孢子壁L1(W1)、發(fā)芽壁(W2，W3)

A，D. Morphology of spores in water and Melzer’s Reagent； B. acicular wart(V)； C. spore wall L1(W1)， germinal walls (W1，W2)

圖6Acaulosporaspinosa的形態(tài)
Fig.6 Morphology ofAcaulosporaspinosaspores

2.1.7疣狀無梗囊霉(Acaulosporatuberculata) 孢子深棕色，球形，直徑150～300 μm。孢子壁2層，L1厚8～12 μm，黃色，表面飾有高0.5～1.5 μm，基部直徑約為1.2 μm的小瘤突；L2無色透明，膜狀壁，厚1～2 μm，緊貼L1但也容易與其分開，在Melzer’s試劑中各層呈棕黃色[9]。

A：孢子(水中)；B：孢子壁(L1，L2)以及小瘤突；C、D；孢子表面的瘤突(V)

A. Morphology of spores in water； B. spore wall (L1，L2) and wart； C，D. wart in the surface of spores(V)

圖7Acaulosporatuberculata的形態(tài)
Fig.7 Morphology ofAcaulosporatuberculataspores

2.2Claroideoglomus屬

層狀球囊霉(Claroideoglomuslamellosum) 孢子淡黃色，球形至近球形，直徑80～140 m。孢子壁3層(L1，L2和L3)，L1透明至淡黃色層，厚4～14 μm，該層傾向于在表面上降解，使其具有片狀外觀；L2由成熟孢子形成的厚度為6～12 μm薄而緊密的淡黃色至稍暗的黃色亞層(或?qū)?組成； L3薄層與層壓層相匹配，厚度<1 μm[10]。

A：孢子(水中)；B、C：孢子壁(L1-L3)；D：L1層退化之后孢子表面留下的層狀外觀

A. Morphology of spores in water； B，C. spore wall (L1-L3)； D. L1 tends to degrade on the surface， giving it a flaky appearance.

圖8Claroideoglomuslamellosum的形態(tài)
Fig.8 Morphology ofClaroideoglomuslamellosumspores

2.3Gigaspora屬

珠狀巨孢囊霉(Gigasporamargarita)孢子暗黃色，孢子球形至近球形，直徑260～400 μm。孢壁3層(L1、L2、L3)，L1為淺棕黃色剛性壁，表面光滑無紋飾，厚度1.6～2.4 μm； L2為透明層狀壁；L3為膜狀壁，緊貼L2不易觀察，內(nèi)表面分布有撫狀或乳狀突起。產(chǎn)孢細(xì)胞與孢子間連點(diǎn)封閉[11]。

2.4Glomus屬

2.4.1卷曲球囊霉(Glomusconvolutum) 孢子橘黃色，球形至近球形，直徑92～155×70～145 μm，內(nèi)含物為小油滴。孢子壁厚7～13 μm，層狀，淺黃色，在Melzer’s試劑中呈深棕色。連孢菌絲：圓柱形，連點(diǎn)處增厚的壁延伸入連孢菌絲短距離[12]。

2.4.2沙荒球囊霉(Glomusdeserticola) 孢子淡紅棕色至深紅棕色， 土壤中單生或松散成簇，球形至橢圓形，直徑50～110 μm×55～120 μm。孢子單層，厚2～6 μm。連孢菌絲連點(diǎn)處直徑5～12 μm，柱狀或稍呈漏斗狀，連絲壁在靠近連點(diǎn)處加厚，可達(dá)8 μm，呈淡紅色。連點(diǎn)不阻塞(或被一個(gè)不易察覺觀察到的膜膈阻塞)連點(diǎn)孔直徑1.5～4 μm[6]。

A：孢子(水中)；B：孢子壁(L1～L3)；C：孢子表面的乳突；D：產(chǎn)孢細(xì)胞

A. Morphology of spores in water； B. spore wall (L1-L3)； C.the warts in the surface； D. generator cell

圖9Gigasporamargarita的形態(tài)
Fig.9 Morphology ofGigasporamargaritaspores

A：孢子(水中)；B；孢子壓碎后的油滴內(nèi)含物；C：孢子壁L1以及連孢菌絲(SH)；D；孢子壁L1

A. Morphology of spores in water； B. oil from the broken spores； C. spore wall L1 and subtending hypha(SH) D. spores wll(L1)

圖10Glomusconvolutum的形態(tài)
Fig.10 Morphology ofGlomusconvolutumspores

A：孢子(水中)，孢子壁在連點(diǎn)處增厚；B：破碎的孢子，無內(nèi)含物以及連孢菌絲(SH)；C：孢子壁：L1；D：連孔開放

A. Morphology of spores in water； B. broken spores and subtending hypha(SH) C. spore wall L1. D. open pore

圖11Glomusdeserticola的形態(tài)
Fig.11 Morphology ofGlomusdeserticolaspores

2.4.3何氏球囊霉(Glomushoi) 孢子黃色或黃褐色，單生、圓形或橢圓形，直徑80～120 μm×75～135 μm。孢子壁由易分離的2層組成，L1外層，橘黃至淺黃；L2內(nèi)層，膜狀，無色透明。連孢菌絲單根，圓筒形，連絲寬8.0 μm，菌絲壁厚1.5～2.0 μm。在近連點(diǎn)處的內(nèi)部有可見一纖細(xì)橫隔[13]。

A：孢子以及在近連點(diǎn)出的纖細(xì)橫隔；B，C：孢子壁L1，L2；D：連孢菌絲SH

A.curved septum in the hypha lumen ； B，C. spore wall L1， L2； D. subtending hypha(SH)

圖12Glomushoi的形態(tài)
Fig.12 Morphology ofGlomushoispores

2.4.4微叢球囊霉(Glomusmicroaggregatum) 孢子無色至淡黃、淡黃棕色，成叢或團(tuán)在土壤中生成，孢子形狀多樣，圓形至近圓形、橢圓或不規(guī)則形，直徑19～38 μm、20～39 μm×17～36 μm。孢子壁1層，厚1～2 μm，偶有兩層，每層厚0.5～1 μm，基部有時(shí)增厚。連孢菌絲寬2.5～4 μm，壁厚1 μm。連點(diǎn)與孢子同色，連點(diǎn)不封閉[13]。

A：孢子簇，水中；B：孢子壁L1；C，D：孢子壁L1以及連孢菌絲SH

A. Spore cluster in the water； B. spore wall L1； C，D. spore wall L1 and subtending hypha (SH)

圖13Glomusmicroaggregatum的形態(tài)
Fig.13 Morphology ofGlomusmicroaggregatumspores

A：孢子簇，水中；B：孢子表面光滑；C，D：孢子壁L1(層狀壁)以及連孢菌絲(SH)，連孔開放

A. Spore cluster in the water； B. Spore surface is smooth； C，D. spore wall L1， subtending hypha and open pore

圖14Glomusmicrocarpum的形態(tài)
Fig.14 Morphology ofGlomusmicrocarpumspores

2.4.5小果球囊霉(Glomusmicrocarpum) 孢子淡黃色至黃棕色，球形至近球型，直徑26～50 μm，或29～56 μm×24～52 μm。孢子壁1層，層狀壁，外表光滑。連孢菌絲寬5～6 μm，連點(diǎn)不封閉或由壁堵塞[14]。

2.5Redeckera屬

黃球囊霉(Redeckerafulvum) 孢子淺黃色，近球形，直徑50～80 μm，孢子表面有片狀剝落。孢子壁3層，L1無色透明易碎，L2橙黃色，L3黃色。連孢菌絲，無色透明，在連點(diǎn)偏向一側(cè)。連點(diǎn)被L3形成的隔膜隔開[15]。

A：孢子，水中、連孢菌絲(SH)透明偏向一側(cè)；B：孢子表面片狀剝落；C：孢子壁L1～L3；D：連孢菌絲被L3形成的隔隔開

A. Morphology of spores in water and subtending hypha (SH)； B. Delamination on spore surfacec； C. spore wall L1-L3； D. subtending hypha choked by L3

圖15Redeckerafulvum的形態(tài)
Fig.15 Morphology ofRedeckerafulvumspores

2.6Rhizophagus屬

聚叢球囊霉(Rhizophagusaggregatus) 孢子棕紅色，球形、近球形，直徑(30～)45(～100) μm，或橢圓，直徑45～100 μm×30～80 μm。孢子壁1層，有時(shí)2層，厚(1.5～)2.5(～4) μm，如有2層，外層稍厚，孢壁在基部略增厚。連孢菌絲壁厚1～1.5 μm，連點(diǎn)寬5～9(～12) μm，通常無隔[14]。

2.7Sclerocystis屬

2.7.1彎絲球囊霉(Sclerocystissinuosa) 孢子黃色，橢圓形，直徑52.0～90.8 μm×23.7～67.6 μm。孢子壁1層，基部有一小孔通向連孢菌絲，連孢菌絲圓柱狀。在內(nèi)壁表面有一些向內(nèi)的棒狀的突起，孢子壁有輻射狀小溝[16]。

2.7.2懸鉤子球囊霉(Sclerocystisrubiformis) 孢子黃棕至深棕色，倒卵形或近圓形，直徑35～80 μm×27～52 μm。孢子壁1層，厚1-5 μm，有時(shí)有一個(gè)分開的透明的外層，厚1 μm。連孢菌絲寬8-13 μm，壁可增厚至7μm，孢子經(jīng)常有穿孔。連點(diǎn)有隔或無隔[17]。

A：孢子，水中；B：連孢菌絲SH連孔開放；C：破碎的孢子，無內(nèi)含物；D：孢子壁L1，L2

A. Morphology of spores in water； B. subtending hypha(SH) and open pore； C. broken spores； D. spore wall L1,L2

圖16Rhizophagusaggregatus的形態(tài)
Fig.16 Morphology ofRhizophagusaggregatusspores

A：孢子，水中；B：孢子壁L1；C：孢子內(nèi)表面的棒狀突起(R)；D：連孢菌絲：SH，連孔開放

A. Morphology of spores in water； B. spore wall L1. C. virgate warts(R) in Spore inner surface； D. subtending hypha (SH) and open pore

圖17Sclerocystissinuosa的形態(tài)
Fig.17 Morphology ofSclerocystissinuosaspores

2.8Scutellospora屬

2.8.1美麗盾巨孢囊霉(Scutellosporacalospora) 孢子淺黃色至黃褐色，近球形至橢圓形至長圓形，直徑120-220 μm。孢子壁兩層壁緊貼(L1和L2)，L1永久剛性外壁，光滑，淡黃色，緊貼L2；L2，淺黃色。發(fā)芽壁由2層透明柔性內(nèi)壁(GW1和GW2)組成；發(fā)芽盾室透明至淺黃色，卵形至橢圓形，盾室的邊緣通常是光滑的，幾乎沒有皺褶盾室很脆弱，經(jīng)常發(fā)生折疊或是容易破碎[18]。

A，B：孢子(水中)；C：孢子壁L1以及孢子壁的穿孔(H)；D：連孢菌絲(SH)，連孔開放

A，B. Morphology of spores in water； C. spore wall L1 and puncturing on it (H)； D. subtending hypha (SH) and open pore

圖18Sclerocystisrubiformis的形態(tài)
Fig.18 Morphology ofSclerocystisrubiformisspores

A：孢子，水中；B，C，D：孢子壁(L1，L2)以及發(fā)芽壁(GW1，GW2)，Melzer’s試劑中

A. Morphology of spores in water； B，C，D. spore wall L1(L1，L2)， germinal walls (GW1，GW2) in Melzer’s Reagent

圖19Scutellosporacalospora的形態(tài)
Fig.19 Morphology ofScutellosporacalosporaspores

A：孢子，水中；B：孢子壁L1，L2，分布均勻的圓形疣突；C：發(fā)芽盾室；D：發(fā)芽壁GW1，GW2

A. Morphology of spores in water； B. spore wall L1，L2 and circular warts； C. Germination shield room； D. germinal walls (GW1，GW2)

圖20Scutellosporaverrucosa的形態(tài)
Fig.20 Morphology ofScutellosporaverrucosaspores

2.8.2疣壁盾巨孢囊霉(Scutellosporaverrucosa) 孢子橘黃至橘棕色，單生，球形，直徑212～325 μm×212～325 μm。孢子壁2層，L1(W1)易碎，無色透明至橘黃色，厚0.7～1.8 μm，飾有密集、矮小的圓形疣突；L2(W2)緊貼L1層狀壁，橘黃至橘棕色，半透明，在Melzer’s試劑呈紅棕色。發(fā)芽壁兩層(GW1，GW2)[19]。

3 結(jié) 論

對梵凈山國家自然保護(hù)區(qū)植物根際土壤取樣調(diào)查，經(jīng)AM真菌孢子的形態(tài)學(xué)鑒定，可以確定種類有8屬20種，包括：Acaulospora屬7種、Claroideoglomus屬1種、Gigaspora屬1種、Glomus屬5種、Redeckera屬1種、Rhizophagus屬1種、Sclerocystis屬2種、Scutellospora屬2種。其中Acaulospora屬和Glomus屬為優(yōu)勢屬，在20種AM真菌中，美麗盾巨孢囊霉(Scutellosporacalospora)、蜜色無梗囊霉(Acaulosporamellea)、懸鉤子球囊霉(Sclerocystisrubiformis)、微叢球囊霉(Glomusmicroaggregatum)出現(xiàn)的頻度高，為優(yōu)勢菌種；另外還有21種待定。研究結(jié)果表明梵凈山自然保護(hù)區(qū)AM真菌種類豐富，初步明確了梵凈山自然保護(hù)區(qū)AM真菌物種資源。

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PreliminaryStudyofArbuscularMycorrhizalFungiintheMountFanjing

TAOGuang-yao，YUANTeng，JIANGLong*

(CollegeoflifeSciences，GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025，China)

In order to investigate Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) resources of the Mount Fanjing, the soil around the plants of the Mount Fanjing was investigated. 20 species of AMF were separated and identified from the rhizospheric soil.The result show 7 species of theAcaulospora、1 ofClaroideoglomus、5 ofGlomus、1 ofGigaspora、1 ofRedeckera、1 ofRhizophagus、2 ofSclerocystis、2 ofScutellospora， in Moutain Fanjing. The frequency of appearance is higher in view ofScutellosporacalospora、Acaulosporamellea、Sclerocystisrubiformis、Glomusmicroaggregatum, They are dominant species in the Mount Fanjing.

Arbuscular mycorrhizal fungi； resource investigate

2017-04-11；

2017-05-10

國家科技支撐項(xiàng)目(2015BAD04B0204)，貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(黔科合J字[2009]2282號)。

Q939.5

A

1008-0457(2017)05-0022-09國際DOI編碼10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.05.004