CN105248145B - 接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法，该方法由种子采集处理，萌发和接种，生长情况观测和侵染测定步骤完成，经实验结果表明：摩西球囊霉和幼套球囊霉分别接种蒙古莸，对蒙古莸草植株的平均株高，平均生长速率，丛幅，叶片数等几个个重要生长指标均呈现出明显高于对两个非接种对照组及其他4个AM真菌处理组。同时摩西球囊霉和幼套球囊霉对蒙古莸有高侵染率和高的侵染强度，因此对蒙古莸分别接种幼套球囊霉和摩西球囊霉菌种后的生长有明显促进作用。我们也预期在蒙古莸上同时接种幼套球囊霉和摩西球囊霉菌种将对蒙古莸的生长有明显促进作用。

Description

接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法
技术领域
本发明涉及一种接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸(Caryopteris mongholica)生长的方法。
背景技术
菌根(Mycorrhizae)是自然界一种普遍的植物共生现象，丛枝菌根(AM真菌)则是分布最广、与农林牧关系最为密切的一类菌根，地球上90％以上的维管植物都能形成丛枝菌根。在干旱地区植被的重建与丛枝菌根(AM真菌)的关系非常密切，一些植物必须依靠菌根共同体才能存活或完成其生命周期；植物根与真菌共同体获利的多少及时间与AM真菌群落的范围有关，一般说来植物快速生长期与真菌群落的高水平有关的；丛枝菌根(AM真菌)在干旱地区生态系统中扮演着重要的角色，在植物引种有性繁殖过程中定向接种丛枝菌根(AM真菌),将有助引种植物成活、生长、种群保育，并可以为生态系统功能的恢复提供理论依据，对干旱区珍稀濒危药用,经济植物的引种繁殖意义重大。
在我国西部有大面积的干旱地区，由于人类不合理生产活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产能力下降，土地资源丧失，荒漠化、沙漠化的威胁日益严重。一些在生态系统中具有重要作用的植物数量减少或濒临绝境。
研究表明在干旱地区植被的重建与丛枝菌根(AM真菌)的关系非常密切。一些植物必须依靠菌根共同体才能存活或完成其生命周期；另一些植物在一定条件下得益于菌根，是兼性共同体；而有一些植物在被丛枝菌根(AM真菌)侵染后生产量和存活率下降。植物根与真菌共同体获利的多少及时间与丛枝菌根(AM真菌)群落的范围有关,引种植物与丛枝菌根(AM真菌)之间可能存在的功能性联系的证据，有可能通过检测其与根部丛枝菌根(AM真菌)群落的模式来找到；生境特征(土壤理化\水文\气候等)或丛枝菌根(AM真菌)的生态特点可能会决定丛枝菌根(AM真菌)的动态变化。而植物生长地特征和植物位点的差异可能会引起丛枝菌根(AM真菌)分类群很大的差异，从而会影响植物的生长发育，因为不同的丛枝菌根(AM真菌)分类群在它们提供给植物的养分和促进植物生长的能力也有很大的差异，尤其是对菌根依赖性很强的植物.一般说来植物快速生长期与真菌群落的高水平有关的，与真菌的种类也有关。研究发现，丛枝菌根(AM真菌)有能力通过营养在共生植物间的分配来调节植物的共生关系，一种植物所获得的营养量决定它的竞争能力和它与其它植物的共生能力。丛枝菌根(AM真菌)种类丰富性和群落组成在不同生境的一种植物具有相似性的话，那么植物群落的结构可能已经受到丛枝菌根(AM真菌)种类的影响，反过来，共生植物可能也会影响丛枝菌根(AM真菌)群落的结构,而且还有可能植物与丛枝菌根(AM真菌)种类表明一种相互依赖适应这些栖息地土壤和气候条件的关系。
在共生植物上产生的效果可能随着丛枝菌根(AM真菌)种类组成而变化，丛枝菌根(AM真菌)对植物的作用也是不等同的，改变或局部改变一生态系统的丛枝菌根(AM真菌)群落就会影响到接下来的过程,在半干旱地中海地区丛枝菌根(AM真菌)种群数量因农业行为而减少，直到农耕停止45年后才恢复，Stribley(1987)建议菌根对于植物在自然生态系统中的移植生长和存活很重要，并强调测定一个生态系统中的土著菌根的种类也非常重要。
因此，干旱地区生态系统中，丛枝菌根(AM真菌)扮演着重要的角色，其不仅有可能与其它生物和非生物因素一起决定着植物的种类、营养资源的分配，甚至有可能影响植物群落结构和多样性。在引种过程中对与植物的共生AM真菌的种类、数量及其生态特点有所认识，那么将不仅有助引种移植植物成活、生长、种群保育，而且可以为生态系统功能的恢复提供理论依据，以便实施更有效的恢复措施；在干旱地区农林牧业生产、药用植物开发中植物的引种过程中人为接种丛枝菌根(AM真菌)，将促进植物的生长发育、增强植物抗性、提高作物产量和品质，提高药物有效成份。
蒙古莸(Caryopteris mongholica Bunge)马鞭草科，莸属，国家Ⅲ级保护植物，是干旱区珍稀濒危植物物种。
发明内容
本发明目的在于，提供一种接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法，该方法由蒙古莸Caryopteris mongholica种子采集处理，萌发和接种，生长情况观测和侵染测定步骤完成，经实验结果表明：摩西球囊霉Glomus mosseae和幼套球囊霉Glomus etunicatum分别接种蒙古莸Caryopteris mongholica，对蒙古莸植株的平均株高，平均生长速率，丛幅，叶片数等几个个重要生长指标均呈现出明显高于对两个非接种对照组及其他4个AM真菌处理组。同时摩西球囊霉Glomus mosseae和幼套球囊霉Glomus etunicatum对蒙古莸Caryopteris mongholica有高侵染率和高的侵染强度，高于其他所有处理组，因此对蒙古莸Caryopteris mongholica分别接种幼套球囊霉Glomus etunicatum和摩西球囊霉Glomusmosseae菌种后的生长有明显促进作用。
我们也预期在蒙古莸Caryopteris mongholica上同时接种幼套球囊霉Glomusetunicatum和摩西球囊霉Glomus mosseae菌种将对蒙古莸的生长有明显促进作用。
本发明所述的一种接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法，该方法按下列步骤进行：
种子采集处理：
a、采自饱满健康的蒙古莸种子，自然干燥后，用NaClO溶液浸泡15min，无菌水冲净，浸种24h后，放入已灭菌的装有双层滤纸的培养皿中，进行处理；
萌发和接种：
b、将步骤a灭菌后的蒙古莸种子置入人工气候箱培养，气候箱设定为每天白天温度25℃，培养14小时，夜晚温度14℃，培养10小时，待蒙古莸种子萌发后长至1-2cm备用；
c、选择在野外试验地10cm×15cm的营养钵6组，每组15个营养钵，然后将6组营养钵中的每个营养钵铺10cm厚的经常规方法灭菌后的沙土，在沙土表面分别均匀铺撒6种A幼套球囊霉，B象牙白球囊霉，C聚丛球囊霉，D近明球囊霉，E摩西球囊霉，F层状球囊霉中含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，厚度2-3mm，再分别在6种菌剂表面铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后在沙土上分散均匀放置步骤b备用的萌发的蒙古莸幼苗5株，幼苗上再平铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后浇水；
生长情况观测和侵染测定：
d、出苗10d后开始对每一植株的株高、丛幅、丛径、叶片数、生长速度数据进行定期观测，90d后取根段固定，每个处理取100余段，共约800余根段，用于下一步侵染观测实验。
步骤c中的真菌孢子中的孢子密度为25-100个孢子/ml。
本发明所述的接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法，该方法中蒙古莸Caryopteris mongholica Bunge马鞭草科，莸属，国家Ⅲ级保护植物，是干旱区珍稀濒危植物物种。
干旱区珍稀濒危植物蒙古莸Caryopteris mongholica种子由中国科学院吐鲁番沙漠植物园提供或在其中采集。丛枝菌根真菌由北京市农林科学院植物营养与资源研究所“丛枝菌根真菌种质资源库(Bank of Glomeromycota in China，BGC)”扩繁和提供。
附图说明
图1为本发明生长90-150天图片。
具体实施方式
作为试验对象蒙古莸Caryopteris mongholica种子，于2013-2014年6-8月果熟期间分别收集饱满健康的蒙古莸Caryopteris mongholica种子，采自中国科学院吐鲁番沙漠植物园，试验实施地位于新疆乌鲁木齐市雅玛里克山，地处东经87°33′，北纬43°48′。
实施例
种子采集处理：
a、采自饱满健康的蒙古莸Caryopteris mongholica种子，自然干燥后，用NaClO溶液浸泡15min，无菌水冲净，浸种24h后，放入已灭菌的装有双层滤纸的培养皿中，进行处理；
萌发和接种：
b、将步骤a灭菌后的蒙古莸Caryopteris mongholica种子置入人工气候箱培养，气候箱设定为每天白天温度25℃，培养14小时，夜晚温度14℃，培养10小时，待蒙古莸Caryopteris mongholica种子萌发后长至1-2cm备用；
c、选择在野外试验地10cm×15cm的营养钵6组，每组15个营养钵，然后将6组营养钵中的每个营养钵铺10cm厚的经常规方法灭菌后的沙土(土壤数据见表1表2)，在沙土表面分别均匀铺撒6种A幼套球囊霉Glomus etunicatum含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，B象牙白球囊霉Glomus eburneum含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，C聚丛球囊霉Glomusaggregatum含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，D近明球囊霉Glomus claroideum含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，E摩西球囊霉Glomus mosseae含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，F层状球囊霉Glomus lamellosum含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，真菌孢子中的孢子密度为25-100个孢子/ml，铺撒厚度2-3mm，再分别在6种菌剂表面铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后在沙土上分散均匀放置步骤b备用的萌发的蒙古莸Caryopterismongholica幼苗5株，幼苗上再平铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后浇水；同时设有两个对照，空白对照CK1和石英砂对照CK2，空白对照CK1为预置10cm无菌沙土上直接种5株蒙古莸幼苗，幼苗上再平铺2mm厚的灭菌沙土，15次重复；石英砂对照CK2为预置10cm无菌沙土上先平铺3mm物理化学性质与带有孢子的接种剂相同的无菌无孢子水洗沙，再铺2mm厚的灭菌后沙土，分散均匀放至5株蒙古莸幼苗，幼苗上再平铺2mm厚的灭菌沙土，15次重复；
生长情况观测和侵染测定：
d、出苗10d后开始对每一植株的株高、丛幅、丛径、叶片数、生长速度数据进行定期观测，90d后取根段固定，每个处理取100余段，共约800余根段，用于下一步侵染观测实验；
表1土壤养分数据
表2土壤盐分数据：
样品名称 pH Cl-(mg/g) SO4 2-(mg/g) Ca2+(mg/g) K+(mg/g) Mg2+(mg/g) Na+(mg/g) CO3 2-(mg/g) HCO3 -(mg/g)
7.71 0.191145 1.955665 0.353793 0.036448 0.053045 0.663656 0 0.18602
表3不同AM真菌处理下蒙古莸Caryopteris mongholica生长状况
表4不同AM真菌处理下蒙古莸Caryopteris mongholica侵染数据
根据生长期91d的观测结果显示，经E摩西球囊霉Glomus mosseae接种处理后植株的平均株高5.73±1.60cm，平均生长速率0.07±0.02cm/d，丛幅3.93±0.90cm，叶片数9.07±2.17片，丛径0.07±0.005cm，均呈现出明显高于对两个照组及其他AM真菌处理组。表明E摩西球囊霉Glomus mosseae对蒙古莸Caryopteris mongholica的生长产生了明显的促进作用；A幼套球囊霉Glomus etunicatum处理组的平均株高3.96±1.60cm与丛幅3.09±1.12cm，叶片数7.57±1.35片，此处理生长指标仅低于E摩西球囊霉Glomus mosseae处理，明显高于其他处理及两个对照组，A幼套球囊霉Glomus etunicatum菌种对蒙古莸Caryopteris mongholica的生长也有促进作用；
E摩西球囊霉Glomus mosseae对蒙古莸Caryopteris mongholica有43.33％的侵染率和28.17％的侵染强度，侵染强度高于其他所有处理组，A幼套球囊霉Glomusetunicatum有60.00％的侵染率和26.33％的侵染强度，侵染率和侵染强度也较高。其余4个B象牙白球囊霉Glomus eburneum,C聚丛球囊霉Glomus aggregatum,D近明球囊霉Glomusclaroideum，F层状球囊霉Glomus lamellosum处理的各生长指标相对于对照组持平或略低，对植株生长状况的影响不大。
因此，蒙古莸Caryopteris mongholica接种A幼套球囊霉Glomus etunicatum和E摩西球囊霉Glomus mosseae菌种后，多个重要生长指标对蒙古莸Caryopteris mongholica的生长有明显促进作用。

Claims (1)

1.一种接种丛枝菌根真菌促进蒙古莸生长的方法，其特征在于该方法按下列步骤进行：
种子采集处理：
a、采自饱满健康的蒙古莸种子，自然干燥后，用NaClO溶液浸泡15 min，无菌水冲净，浸种24 h后，放入已灭菌的装有双层滤纸的培养皿中，进行处理；
萌发和接种：
b、将步骤a灭菌后的蒙古莸种子置入人工气候箱培养，气候箱设定每天白天温度25℃，培养14小时，夜晚温度14℃，培养10小时，待蒙古莸种子萌发后长至1-2 cm备用；
c、选择在野外试验地10 cm×15 cm的营养钵6组，每组15个营养钵，然后将6组营养钵中的每个营养钵铺10cm厚的经常规方法灭菌后的沙土，在沙土表面分别均匀铺撒6种A 幼套球囊霉 ，B 象牙白球囊霉 ，C聚丛球囊霉，D 近明球囊霉 ，E摩西球囊霉 ，F 层状球囊霉中含有真菌孢子直径2mm的水洗砂菌剂，铺撒厚度2-3mm，再分别在6种菌剂表面铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后在沙土上分散均匀放置步骤b 备用的蒙古莸萌发的幼苗5株，幼苗上再平铺2mm厚的经常规方法灭菌沙土，然后浇水，其中真菌孢子中的孢子密度为25 -100个孢子/ml；
生长情况观测和侵染测定：
d、出苗10d后开始对每一植株的株高、丛幅、丛径、叶片数、生长速度数据进行定期观测，90d后取根段固定，每个处理取100余段，共约800余根段，用于下一步侵染观测实验。
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