張華叢燕劉奇
大興安嶺被松櫟柱銹菌侵染的蒙古櫟葉上真菌種群的分布與多樣性
張華叢燕劉奇
(黑龍江省林業(yè)科學院,哈爾濱 150081)
蒙古櫟是重要的森林植物,其葉常常被松櫟柱銹菌(Cronartium quercuum)侵染。真菌與植物的共生關(guān)系是森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的重要基礎(chǔ),而真菌的多樣性往往與森林生態(tài)系統(tǒng)的健康有著不可忽視的密切聯(lián)系[1-3]。本研究通過對被松櫟柱銹菌侵染的蒙古櫟葉上真菌的分離、培養(yǎng),確定真菌的種類、組成和優(yōu)勢種群,以期為蒙古櫟資源的開發(fā)、利用和松瘤銹病的發(fā)病規(guī)律提供科學依據(jù)。
1.1 樣品的采集與鑒定
2016年春季、秋季,在大興安嶺塔河林業(yè)局秀峰林場50年生蒙古櫟純林中,隨機選擇有代表性的蒙古櫟病樹5株,每株樹按上、中、下3個部位分別采集被松櫟柱銹菌侵染的蒙古櫟葉子5片,放入紙袋中。在室內(nèi)進行標本的干燥處理、整理,借助高倍顯微鏡進行觀察和鑒定。
1.2 真菌的分離培養(yǎng)與鑒定
1.2.1 真菌的分離培養(yǎng)
將蒙古櫟病葉樣本切成2 cm×2 cm小塊,用漂白粉1∶14倍液消毒3 min左右取出,用無菌水漂洗3次,用鑷子挑取葉片分別接種到PDA和玉米粉培養(yǎng)基上,每個培養(yǎng)皿內(nèi)放5塊材料,設(shè)5個重復。將接種后的培養(yǎng)皿倒置放入25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期觀察菌落生長情況。
1.2.2 真菌種類鑒定
待菌落形成后,挑取培養(yǎng)基上培養(yǎng)的真菌制成臨時玻片或永久玻片,在顯微鏡下觀察、記錄出現(xiàn)的頻率、形態(tài)特征,并結(jié)合培養(yǎng)特性及菌落的特征,根據(jù)真菌分類學資料進行種類鑒定[4-6]。
1.3 真菌群落多樣性計算
根據(jù)所采集樣本中分離到的真菌種類、數(shù)量及出現(xiàn)的頻率等信息,統(tǒng)計分析真菌的Shannon多樣性指數(shù)(H′)和豐富度指數(shù)(E)。
Shannon-Wiener多樣性指數(shù):H′=-∑Pi×lnPi
豐富度指數(shù):E=(S-1)/lnN
式中:Pi=ni/N,表明第i個種所占的比例,n為第i種的個體數(shù)目;N為所有物種的個體總數(shù);S為物種數(shù)目[7-9]。
2.1 不同培養(yǎng)基上真菌菌群種類與分布
由表1可知,在蒙古櫟病葉上共分離到真菌12種,其中PDA培養(yǎng)基上分離出11種,玉米粉培養(yǎng)基上分離出9種。玉米粉培養(yǎng)基上分離的真菌不僅較少,而且生長狀態(tài)也明顯不旺盛。
由分離結(jié)果還可以看出,無論在PDA培養(yǎng)基上,還是玉米粉培養(yǎng)基上,鏈格孢菌都只出現(xiàn)在越冬葉子上,說明該菌是該生境真菌群落的后來者。在PDA培養(yǎng)基上無論越冬病葉,還是當年病葉,粉紅單端孢、鐮刀菌、青霉菌都是該群落中的固定成員。
2.2 越冬病葉和當年病葉真菌菌群種類與分布
由表1可知,在PDA培養(yǎng)基上,越冬病葉和當年病葉分離出的真菌存在差異,其中越冬病葉上共分離出7種,帶菌率最高的是鏈格孢菌,為36%,為該真菌群落的優(yōu)勢種;其次為假絲酵母菌和青霉菌,分別為24%和12%。當年病葉上共分離出7種真菌,帶菌率最高的是粉紅單端孢和毛霉菌,同為20%,其次為木霉菌和鐮刀菌,分別為16%和12%。
表1 蒙古櫟病葉上真菌群落在不同培養(yǎng)基上的分布
在玉米粉培養(yǎng)基上,越冬病葉和當年病葉分離出的真菌也存在差異,其中越冬病葉上分離出4種,帶菌率最高的是芽枝霉菌,為40%;其次是鏈格孢菌,為16%。當年病葉上共分離出6種,帶菌率最高的是芽枝霉菌,為76%;其次是黑孢菌,帶菌率為28%。
2.3 越冬病葉和當年病葉上真菌種群多樣性
由表2可知,在大興安嶺地區(qū)蒙古櫟病葉上銹菌的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)存在著微弱差異。在相同培養(yǎng)基上,當年病葉的真菌種群多樣性指數(shù)略高于越冬病葉,這與真菌相同種群出現(xiàn)的頻率多少有關(guān),二種葉子真菌種群的豐富度指數(shù)相似;在玉米粉培養(yǎng)基上,當年病葉上的真菌種群多樣性指數(shù)低于越冬病葉。在不同培養(yǎng)基上,當年病葉在PDA培養(yǎng)基上銹菌種群的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)都高于玉米粉培養(yǎng)基,說明真菌生長發(fā)育所需要的環(huán)境和營養(yǎng)條件不同。
表2 大興安嶺蒙古櫟病葉上真菌種群多樣性
在大興安嶺地區(qū)蒙古櫟葉上共分離出真菌12種,其中PDA培養(yǎng)基上分離出11種,玉米粉培養(yǎng)基上分離出9種。在PDA培養(yǎng)基上,越冬病葉上共分離出7種,帶菌率最高的是鏈格孢菌,為該真菌群落的優(yōu)勢種;當年病葉上共分離出7種,帶菌率最高的是粉紅單端孢和毛霉菌,同為20%。在玉米粉培養(yǎng)基上,越冬病葉上分離出4種,帶菌率最高的是芽枝霉菌;當年病葉上共分離出6種,帶菌率最高的是芽枝霉菌。蒙古櫟病葉上銹菌的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)存在差異,不同培養(yǎng)基上,越冬病葉和當年病葉的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)存在較大區(qū)別。說明環(huán)境、養(yǎng)分會影響到真菌種群的生長發(fā)育。由分離結(jié)果可看出,無論在PDA培養(yǎng)基還是玉米粉培養(yǎng)基上,鏈格孢菌都出現(xiàn)在越冬病葉上,說明該菌是該生境真菌群落的后來者。在PDA培養(yǎng)基上無論越冬病葉還是當年病葉,粉紅單端孢、鐮刀菌、青霉菌都是該群落中的固定成員。
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1001-9499(2017)06-0025-02
2017-08-20
(責任編輯:王 岳)