喀斯特地區(qū)藥用植物金櫻子AM真菌多樣性探究

1、喀斯特地區(qū)藥用植物金櫻子am真菌多樣性探究摘要：對貴州茂蘭國家自然保護(hù)區(qū)喀斯特森林中 金櫻子(rosa laevigata michx)根圍叢枝菌根(arbuscular mycorrhizal, am)真菌進(jìn)行了分離、鑒定與多樣性分析。 結(jié)果表明，金櫻子根系的菌根侵染率為51.6%o從金櫻子根 系土壤共分離到am真菌2屬42種，其中，球囊霉屬(glomus) 27種，無梗囊霉屬(acaulospora) 15種。球囊霉屬(glomus) 為優(yōu)勢屬,楓香球囊霉(gliquidambaris).純黃球囊霉 (g. luteum)、明球囊霉(gcl arum)和棒胞球囊霉(g. clavispor

2、um)為優(yōu)勢#中。關(guān)鍵詞：金櫻子(rosa laevigata michx)； am 真菌； 侵染率；多樣性中圖分類號：q948. 122. 3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號： 0439-8114 (2013) 09-2044-04金櫻子(rosa laevigata michx)屬薔薇科多年生野生 攀援植物，是一種珍貴的資源藥用植物，又名糖橘子、蜂糖 罐、刺梨子、山石榴等，廣泛分布于西南、華中、華南地區(qū)， 尤以貴州分布廣、產(chǎn)量高。金櫻子含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)(維 生素、氨基酸、礦物質(zhì)等)和活性成分(多糖、黃酮、皂武、 笛體化合物、三菇類物質(zhì)及其衍生物)，其皂戒含量可達(dá) 17.29%,具抗氧化、降低血脂血

3、壓、抗菌消炎、增強(qiáng)免疫力 等廣泛藥理作用1。其干燥果實(shí)入藥，為中藥“金櫻子”， 具固精縮尿、澀腸止瀉等功效2,用于治療遺精滑精、遺 尿尿頻、崩漏帶下、久瀉久痢。金櫻子也是三金片、金雞膠 囊、壯腰健腎丸、金櫻子糖漿、古漢養(yǎng)生精、首烏片等重要 中成藥的主要原料藥材之一3。金櫻子不僅藥用價(jià)值極高, 而且風(fēng)味獨(dú)特，可開發(fā)出具營養(yǎng)、保健功能的產(chǎn)品，如飲料、 果酒、果脯、天然色素等產(chǎn)品。喀斯特生境巖石出露率高、土層淺薄、土被不連續(xù)、水 分滲漏性強(qiáng)，造成植物根系生存空間狹小10 o am真菌菌絲 高度分枝，龐大的菌絲體系形成菌絲橋，將植物聯(lián)系起來， 實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的再分配和循環(huán)。菌根依賴性植物在生長競 爭、生

4、態(tài)類群分化中占據(jù)明顯優(yōu)勢11, 12。貴州茂蘭國家 自然保護(hù)區(qū)是典型喀斯特地形環(huán)境下惟一幸存下來的一片 分布集中、原生性強(qiáng)、相對穩(wěn)定、絕無僅有的喀斯特森林， 為am真菌豐富的物種多樣性與分布創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的生態(tài) 條件。本研究以喀斯特典型地區(qū)一一茂蘭國家級自然保護(hù)區(qū) 森林為采樣地點(diǎn)，研究藥用植物金櫻子根系和土壤am真菌 的種類組成及多樣性，并獲得優(yōu)勢am真菌菌種。研究結(jié)果 將有助于揭示喀斯特地區(qū)藥用植物am真菌的多樣性與獨(dú)特 性，對于菌根技術(shù)在石漠化地區(qū)的應(yīng)用具有重要意義。1材料與方法1.1材料2010年10月初在貴州茂蘭國家級自然保護(hù)區(qū)喀斯特森 林里，采用五點(diǎn)取樣法采集金櫻子根際土壤13。首先

5、去除 10 cm厚表層土，挖1020 cm深的土壤剖面，收集根際土 壤12 kg,裝入塑料袋中；同時(shí)剪取金櫻子的新鮮幼嫩根 系，faa溶液固定。土樣置于陰涼處，根樣置于4 °c冰箱， 保存?zhèn)溆谩?. 2樣品鑒定1.3 am真菌多樣性指數(shù)測定及計(jì)算1. 4數(shù)據(jù)分析采用dps統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。2結(jié)果與分析金櫻子根段采用堿解離-酸性品紅染色法處理，可觀察 到根皮層組織細(xì)胞間及細(xì)胞內(nèi)存在大量的am真菌菌絲和泡 囊，未見菌絲圈(圖1)。菌絲在皮層細(xì)胞中延伸分枝，菌絲 頂端膨大形成泡囊。金櫻子的菌根侵染率為51.6%,說明am 真菌能夠與金櫻子形成良好的共生關(guān)系。3小結(jié)與討論喀斯特森林的金櫻

6、子根際土壤中分離的am真菌多樣性 豐富，優(yōu)勢種為楓香球囊霉、純黃球囊霉、明球囊霉、棒鞄 球囊霉，均為球囊霉屬真菌；最常見種為網(wǎng)狀球囊霉(g. reticulatum)、波狀無梗囊霉(a. undulata)、鞄果無梗 囊霉(a. sporocarpia) 聚生球囊霉(g. fasciculatum)蜜色無梗囊霉(a.雙型球囊霉(g. ambisporum)；常見種6種；少見和偶見種26種，說明在喀斯特森林生態(tài) 系統(tǒng)中金櫻子與am真菌能很好地形成共生關(guān)系。球囊霉屬 是一類適應(yīng)性很強(qiáng)的廣譜生態(tài)型，多出現(xiàn)在中性和堿性土壤 中，而無梗囊霉屬則在酸性條件下頻度高。金櫻子根際以球 囊霉屬真菌為優(yōu)勢屬，可能

7、和喀斯特森林中基巖及土壤富 鈣、偏堿性有關(guān)。am真菌通過侵染形成菌根能夠直接或間接地影響植物的次生代謝過程16, 17,且有明顯的種屬差異。喜樹幼苗接種透光球囊霉(g. diaphanum )、幼套球囊霉(g. etunicatum).蜜色無梗囊霉和光壁無梗囊霉(a. laevis) 有利于提高喜樹堿含量，地表球囊霉(g. versforme)對喜樹堿含量影響不明顯，而木薯球囊霉(g. manihot)卻降低 了喜樹堿的含量7。接種am真菌可增加白芷不同部位的總 香豆素含量，尤以接種土著am真菌的植株白芷根部形態(tài)最 為良好18。金櫻子中的am真菌資源豐富，優(yōu)勢種較多。 將其中的優(yōu)勢種制成am真

8、菌菌劑對金櫻子幼苗進(jìn)行接種， 觀察am真菌對金櫻子幼苗的接種效應(yīng)及對幼苗次生代謝產(chǎn) 物的響應(yīng)，闡明am真菌對金櫻子次生代謝產(chǎn)物的影響，將 有助于其藥用價(jià)值的利用。致謝：感謝青島農(nóng)業(yè)大學(xué)菌根生物技術(shù)研究所劉潤進(jìn)老 師及實(shí)驗(yàn)室全體成員的幫助與支持。參考文獻(xiàn)：1 林真，林宣賢，馬永，等金櫻子研發(fā)概況與問 題淺析j.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010,31(6)： 86-90.2 鄒洪濤，陳世軍，楊艷.金櫻子開發(fā)利用研究進(jìn)展 j林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2006 (3)： 29-31.3 何洪英金櫻子生理功能及其保健食品研究進(jìn)展j.中國食物與營養(yǎng)，2001 (3)： 28-29.4 akhtarm s, si

9、ddiqui z a. arbuscular mycorrhizal fungi as potential bioprotectants againstpla ntpathogensa/siddiqui z a , akhtar m s , futai k. mycorrhizae： sustainable agriculture and forestry m new york, usa： springer verlag, 2008.61-69.5 grunwald u , guo w, fischer k, et al.overlapping expression patterns and

10、differential transcript levels of phosphate transporter genes in arbuscular mycorrhizal ,pi-fertilised andphytohormone-treated medicago truncatula rootsj. planta, 2009,229 (5)： 1023-1034.6 rajeshkannan v, sumathi c s, manian s. arbuscular mycorrhizal fungi colonization in uplandrice as influenced by

11、 agrochemical applicationjrice science, 2009, 16 (4)： 307-313.7 趙昕，王博文，閻秀峰.叢枝菌根對喜樹幼苗喜樹堿含量的影響j生態(tài)學(xué)報(bào)，2006, 26 (4)： 1057-1062.8 魏改堂，汪洪鋼va真菌對藥用植物曼陀羅(daturastramonium l.)生長、營養(yǎng)吸收及有效成分的影響j中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989, 22 (5)： 56-61.9 周家海.叢枝菌根真菌對黃漿主要生物堿的影響d哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2007.10 龍翠玲，余世孝，熊志斌，等.茂蘭喀斯特森林 林隙的植物多樣性與更新j生物多樣性，2005, 13 (

12、1)： 43-50.11 van der heijden m g a, verkade s, de bruins j. mycorrhizal fungi reduce the negative effects of nitrogen enrichment on plant community structure in dune grassland j global change biology, 2008, 14(11)： 2626-2635.12 wardle d a, bardgett r d, klir0n0m0s j n, et al. ecological linkages bet

13、ween aboveground and belowground biotaj. science , 2004 , 304 ( 5677 ): 1629-1633.13 吳麗莎，王玉，李敏，等嶗山茶區(qū)茶樹根圍am 真菌多樣性j生物多樣性，2009, 17 (5)： 499-505.l14劉潤進(jìn)，陳應(yīng)龍.菌根學(xué)m.北京：科學(xué)出版社, 2007.15 schenck n c, p?鱗 r? m z y. manual for identification of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi m 2nd ed gainesville, usa： i nv am uni versi ty of florida, 1988. 1-137.16 walter m h, fester t, strack d arbuscular mycorrhizal fungi induce the nor mevalonate methylery thritol phosphate pathway of isoprenoid biosythesis correlated with accumulation of the yellow pigment and other apocarotenoidsj. plant journal, 2000, 21