姚莉梅 石磊 李海波 尚昆 朱青青 周光榮 江龍
摘要:對貴州省梵凈山自然保護區(qū)進行叢枝菌根真菌資源調查時,從植物根際土壤中分離鑒定出三個中國新記錄種,分別為網紋雙型囊霉Ambispora reticulata、光亮多樣孢囊霉Diversispora clara和高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum,對其進行了詳細的形態(tài)描述和圖示。
關鍵詞:梵凈山;叢枝菌根真菌;雙型囊霉屬;多樣孢囊霉屬;隔球囊霉屬
中圖分類號,0939.5支獻標識碼,A
叢枝菌根(Arbuscular mvcorrhizal,AM)真菌是屬于球囊菌門(G10meromvcota)中的一類營養(yǎng)共生真菌,可與大多數(shù)植物形成共生體。按照ht-tp://www,amf-phylogerly,com網站上整理公布的數(shù)據(jù),目前在世界范圍內發(fā)表的AM真菌共有4目11科36屬334種,中國記錄近兩百種。梵凈山國家自然保護區(qū)位于貴州省銅仁市,是武陵山脈主峰,1992年被世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)列為具有全球意義的A級保護區(qū),2018年被列人“世界自然遺產名錄”。全區(qū)生態(tài)系統(tǒng)保存完好,基本沒有人為擾動,是當今地球同緯度生物多樣性保存最為完好的地區(qū),擁有高等植物303科1266屬3728種,是研究AM真菌物種多樣性的極佳樣地。目前僅陶光耀與袁騰進行了初步調查,鑒定報道的AM真菌種類12屬42種,接近國內AM真菌物種數(shù)量的1/4.說明該保護區(qū)AM真菌種類十分豐富。因此開展梵凈山自然保護區(qū)土壤中AM真菌的調查與研究,在豐富我國叢枝菌根真菌資源和開發(fā)應用方面有重要意義。通過對梵凈山植物根際土壤AM真菌的物種鑒定,我們發(fā)現(xiàn)了三個國內新記錄種,現(xiàn)予報道。
1材料與方法
1.1采集土樣
采樣地位于貴州省銅仁市梵凈山自然保護區(qū),采集土樣時,除去土壤表面約2cm的腐殖土與雜質,采集距離地表約5~30cm土層土壤,約1kg裝入采樣袋中,自然風干后放4℃冰箱中進行保存以備用。
1.2分離鑒定
土壤AM真菌孢子采用濕篩傾注-蔗糖離心法進行分離。在體視顯微鏡下對分離到的孢子進行其大小、形狀、顏色及連孢菌絲進行初步觀察及分類,再將孢子洗凈后吸取到載玻片上,置于生物顯微鏡(Olympus Bx53)和攝影系統(tǒng)(OlympusDP70)下,對孢子大小、形狀、顏色、連孢菌絲、孢子壁及發(fā)芽壁的層數(shù)和厚度、孢子壓破后的內含物及在Melzer’s試劑中的染色情況、孢子表面有無紋飾或附著物等特征進行詳細觀察、記錄,并照相。再依據(jù)http://www,amf-phvlogeny,com網站、國際叢枝菌根真菌保藏中心(INvAM)(http://invam,caf,wvu,edu)、和http://www,zor,zut,edu,pl/Glomer-omvcota等網站提供的種屬描述及其相應的圖片,結合貴州大學AM真菌保藏資源,進行屬種鑒定,中文學名參見王幼珊等(2017)球囊菌門叢枝菌根真菌最新分類系統(tǒng)菌種名錄。
2結果與討論
經孢子形態(tài)學鑒定,從貴州省銅仁市梵凈山自然保護區(qū)植物根際土壤中共分離、鑒定出 AM真菌中國新記錄種3種,雙型囊霉屬(4mbisporn)、多樣孢囊霉屬(Diwersispora)、隔球囊霉屬(Septoglomus)各1種。下面是詳細描述和圖示。
2.1 網紋雙型囊霉Ambispora reticulata Oehl&Sieverd(2012),(圖1)
孢子果未見。孢子在土壤中單生,幼嫩孢子白色,成熟孢子黃棕色,球形至近球形,大小89~140um。孢子壁有2層,L1為透明至淡黃色,厚1um左右,隨著孢子成熟逐漸消失,成熟孢子幾乎不可見;L2為無色透明至淺黃色,厚2~5um,在Melz-er’s試劑中發(fā)生反應,呈現(xiàn)紫紅色。孢子壁兩層:GWl兩層緊貼,均為無色透明膜狀壁,GW1-L1半柔性,厚1.1~3.um,表面具有特殊的網狀紋飾,有由脊包圍的不規(guī)則形狀的凹坑,形狀為三邊形到八邊形,寬3.2~9.6um,深0.5~2.um;GW1-L2光滑,厚1um左右,在Melzer’s試劑中不發(fā)生反應;GW2雙層:GW2-L1為透明剛性壁,厚1.3~3.5um,GW2-L2透明,厚度很薄,很難觀察到,發(fā)芽壁在Melzer’s試劑中無反應。孢子梗:由孢子壁和發(fā)芽壁的外層延伸形成,在孢子基部寬6~16um×4~17um,GW1-L1的網狀紋飾延伸到孢子梗呈波浪狀紋飾。在Melzer’s試劑中不反應。
Fritz Oehl(2010)。在瑞士阿爾卑斯山和亞高山草原上首次發(fā)現(xiàn)網紋雙型囊霉,觀察到第一層發(fā)芽壁上有特殊的網狀紋飾結構,是區(qū)分雙型囊霉屬其它物種的識別特征。我們從梵凈山植物根際土壤中分離得到的孢子經過觀察,在第一層發(fā)芽壁上可明顯觀察到該種的識別特征一網紋紋飾結構(圖1-1.4.7~12),且紋飾的形狀(圖1-4)、寬度與深度(圖1-9.11~12)也與該種識別特征一致,此外孢子顏色、大小及其與Melzer’S試劑的反應結果(圖1)與Fritz Oehl的描述一致,因此確定為網紋雙型囊霉Ambisporareticulata。
標本號:Inl20181025FJ-5、Fas20181025FJ-41、Fas20181025FJ-48、Rhs20181025FJ-108、Rhg20181025FJ-112、Rhs20181025FJ-113、Rhr20181025FJ-118、Inb20181025FJ-128、Int20190725FJ-8、hnst,20190725FJ-13、Cajt20190725FJ-25、Fas20190725FJ-31、Inl20190725FJ-41、Que20190725FJ-53、Phy-20190725FJ-81.孢子于2018年10月從貴州省梵凈山自然保護區(qū)闊葉箬竹Indocalamus latifolius、箭竹Fargesia spathacea、貴州杜鵑Rhododendronguizhouense、大鐘杜鵑Rhododendron ririei、巴山箬竹Indocalamus bashanensis,以及2019年7月從黃金鳳Impatiens siculifer、巴東櫟Ouercus engleriana、山茶Camellia japonica、箭竹Fargesia spathacea、毛竹Phyllostachys edulis、箬竹Indocalamus tessellatus、闊葉箬竹Indocalamus latifolius根際土壤中分離得到。
2.2光亮多樣孢囊霉Diversispora clara Oehl,B,Estrada,G,A,Silva&Palenz,(2012),(圖2)
孢子果未見。孢子在土壤中單生,透明至奶白色,球形(63~112um)或近球形(67~127x63~122um)。孢子壁三層:L1透明,厚度<1um,在成熟過程中逐漸消逝,因此在成熟孢子中經常不存在:L2層狀壁,明亮至較少的乳白色,厚度3~5.3um:L3透明,厚1um左右,通常與L2緊密粘附,不易觀察。L1和L2在Melzer’S試劑中被染色為黃色,孢子細胞的內容物為油狀液滴,在Melzer’S試劑中被染成比細胞壁更深的黃色。孢子具有亮白色連孢菌絲,常單生,形狀為圓柱形,空隙少見打開,常在基部或離基部較近處由L2和L3的隔膜封閉。
Beatriz Estrada(2011)等人從西班牙10種金盞花植物根際土壤中首次發(fā)現(xiàn)光亮多樣孢囊霉Di-versispora clara,該種孢子顏色較該屬其他孢子透明,孢子壁較薄,連孢菌絲網柱形,且在孢子基部或離孢子基部較近的地方有隔膜封閉。我們分離到的孢子顏色透明(圖2-2~4)、孢子壁較薄(圖2-4~8),連孢菌絲網柱形且在離孢子基部較近處有隔(圖2-3),孢子形態(tài)特征與Beatriz Estrada等人描述一致,由此確定為光亮多樣孢囊霉Diversispora clara。
標本號:Inl20181025FJ-5、Fas20190725FJ-38、Int20190725FJ-45。孢子于2018年10月從闊葉箬竹Indocalamus latifoldius以及2019年7月從貴州省梵凈山自然保護區(qū)箬竹Indocalamus tessellatus和箭竹Fargesia spathacea根際土壤中分離得到。
2.3 高山隔球囊霉Septoglomus altmontanumPalenz,Oehl,Azc6n-Aguilar&G,A,Silva(2013),(圖3)
孢子果未見。土壤中單生,深紅棕色至紅黑色,形狀橢網形至近球形,大小130~190X 121~167um。孢子壁兩層:L1為半透明至暗黃色壁,光滑,厚2.2~3.7um:L2為深紅棕色至紅黑色的層狀壁,厚4.0~7.6um,兩層孢子壁在Melzer’S試劑中不發(fā)生反應。連孢菌絲顏色稍淺于孢子顏色,為暗黃色至紅色,形狀為圓柱形,偶爾為漏斗形,常發(fā)生彎曲;常在孢子基座處達到最寬19~31um,連孔常被L2延伸形成隔。連孢菌絲與Melzer’S試劑中也不發(fā)生反應。
Javier Palenzuela(2013)等人在對麥冬根際土壤叢枝菌根真菌進行調查時,首次報道了高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum。該種孢子較大,顏色較深,尤其是連孢菌絲較寬,最寬處可達35um,是高山隔球囊霉Septoglomus altomontanum與該屬其他種區(qū)分的主要識別特征。我們分離的孢子連孢菌絲結構最寬處可達31um(圖3-7~8),在孢子顏色、形狀上都與Javier Palenzuela等人的描述一致(圖3),因此確定為高山隔球囊霉Septoglo-rous altomontanum。
標本號:Irt20181025FJ-38、Fas20181025FJ-60、Woj20190725FJ-72、Phh20190725FJ-28、Hys-20190725FJ-30、孢子于2018年10月從貴州省梵凈山自然保護區(qū)鳶尾Iris tectorum、箭竹Fargesiaspathacea,以及2019年7月從狗脊蕨Woodwardiajaponica、臘蓮繡球Hydrangea strigosa、毛竹Phyl-lostachys edulis根際土壤中分離獲得。
梵凈山國家級自然保護區(qū)原生生態(tài)系統(tǒng)保存完好,因其獨特的氣候及地理位置,具有梵凈火絨草、梵凈山冠唇花、梵凈山鎧蘭等許多特有的生物物種,梵凈山AM真菌資源也十分豐富,目前我們已經在該保護區(qū)共分離鑒定出13屬58種AM真菌,占全球AM真菌種質資源17%,占國內29%。此次三個新記錄種的發(fā)現(xiàn),進一步說明梵凈山自然保護區(qū)AM真菌的物種多樣性豐富。