菌根共生对铁皮石斛生长发育的影响

作者:王秋霞;胡虹; 刊名:山东农业科学 上传者:王晓东

【摘要】以铁皮石斛(Dendrobium officinale)为试材,采用菌根真菌(S1和S3)与铁皮石斛幼苗共培养的方法,研究了菌根共生对铁皮石斛幼苗阶段生长发育的影响。结果表明:共培养前期,菌根真菌(S1和S3)与寄主保持着共生关系;后期,这种共生关系逐渐消失,真菌菌丝大量聚集在根外。菌根真菌在铁皮石斛生长前期促生作用强于生长后期,表明菌根真菌在兰科幼苗生长阶段仍保持着一定的促生作用,但随着共生关系的消解,促生作用也逐渐减弱。

全文阅读

铁皮石斛(Dendrobium officinale)为兰科石斛属多年生附生草本植物,是传统名贵药食两用中药材,因具有滋阴清热、益胃生津、增强免疫力、抗肿瘤、降血压、降血糖、抗氧化和抗衰老等多种功效,被列为“中华九大仙草之首”,素有“药中黄金”之美称。野生铁皮石斛一般生长在海拔1 600 m以下的树干、山谷和沟边的半阴湿岩石上,种子微小无胚乳,在自然条件下萌发率极低,且其生境的破坏和过度采挖使野生铁皮石斛资源日趋濒危,已被列入《国家重点保护野生药材物种名录》和《中华人民共和国珍稀濒危植物名录》[1]。 菌根共生在兰科植物的生长和生命活动中具有重要作用,尤其是在兰科种子萌发和原球茎发育阶段[2,3],与兰科植物息息相关。自然生态条件下,只有感染了合适的真菌后兰科植物种子才能萌发生长[4,5]。但目前有关菌根共生对兰科植物幼苗生长发育阶段的影响研究相对较少。研究表明,一些兰科植物的叶片长出后可以进行光合作用,因而不再需要菌根真菌提供能源物质,说明当宿主植物长到一定阶段后,可以独立于真菌而存在[6];但有些兰科植物在能进行光合作用阶段仍与菌根真菌保持共生关系,这对宿主生长发育会产生怎样的作用尚不明确。本研究通过菌根真菌和铁皮石斛幼苗共培养的方法,探讨菌根共生对铁皮石斛幼苗生长发育的影响,旨在为兰科菌根研究提供理论基础,为铁皮石斛资源利用和人工繁育提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 铁皮石斛4个月苗龄的无菌苗;菌根真菌Epulorhiza sp. (S1) 和Tulasnella sp. (S3),从野生铁皮石斛根部分离得到。 1.2 共培养试验 1.2.1 共培养 共培养的培养基为1/2MS+0.75%蔗糖+0.75%琼脂[7]。选取铁皮石斛4个月苗龄的无菌苗,在超净工作台上转接入玻璃组培瓶中(容积600 mL,瓶口内径5 cm)的定量(100 mL/瓶)共生培养基中,每瓶8株幼苗。将S1和S3真菌在PDA平板上培养,待菌丝长满平板,备用。接苗前先在电子天平上称量装有培养基的组培瓶重量(精确到0.01 g),接入苗后再称重,计算每瓶的苗重。7 d后,选取无污染的苗,用打孔器(0.33 cm2)打取PDA平板培养基上活化的S1和S3菌株琼脂块,每瓶接入一个带菌的琼脂小块,置于培养瓶中心的培养基上,使染菌的琼脂块离8株幼苗的距离大致相同;对照组接入无菌琼脂块。每处理25个重复。所有接菌处理苗和对照苗均置于温度(26±1)℃、光照50 μmol·m-2·s-1、光周期12 h/d的组培室内培养。 1.2.2 铁皮石斛生长指标的测定 共培养60、120、180、240、360 d时,观察每个处理组和对照组铁皮石斛苗的长势,并拍照。准确称取处理组和对照组苗的重量,结合处理前的重量,计算苗鲜重的增长量。测量株高、茎长、茎粗、节间长,统计新根数、分蘖株数和茎节数。然后将苗置80℃烘箱中48 h,记录苗的干重。以上均以瓶为单位统计。 1.2.3 菌根共生情况的观察 取共培养不同阶段铁皮石斛苗的根观察菌根共生情况。采集样品时,保护好根系,洗去根部附着的培养基,拍照。随机选取各处理苗的健康营养根段,放入无水乙醇中固定24 h以上,取出置10% KOH溶液中过夜,然后转移到染液中浸染60 min。染液组成:10 μg/mL WGA-AF(wheat germ agglutinin-alexa fluor conjugate)488;0.02%吐温20;1×PBS(137 mmol/L NaCl,27 mmol/L KCl,100 mmol

参考文献

引证文献

问答

我要提问