油橄榄的丛枝菌根研究范文

《西部林业科学杂志》2015年第一期

1材料与方法

1.1研究地概况(1)永仁县油橄榄示范种植基地试验地地处永仁县城南部8km处，属永定镇糯达村，地理位置为北纬26°02''''26″，东经101°38''''50″，海拔1650m。该样地属于亚热带季风气候，年均气温17.5℃，平均年温差13.7℃，无霜期267天，年平均降雨量868.4mm。该区域属于中国油橄榄种植区划中的一级适生区［20］。(2)丽江市玉龙县大具乡大具乡位于丽江市玉龙县东北角、玉龙雪山脚下，地理位置为北纬27°16''''，东经100°16''''，海拔1730m，全县年均温17℃，最高温33.7℃，最低温0℃;年降雨量600～900mm，霜期30天左右，立体气候明显，具有较为独特的自然条件和气候条件。由于处于雪山冰川和金沙江的干热河谷区，大具乡土壤类型丰富，有棕壤、黄棕壤、红壤、水稻土、石灰岩土等土类，土质疏松，所研究的油橄榄种植示范园位于大具乡东北部培良村［21］。(3)昆明树木园昆明树木园地理位置为北纬25°08''''，东经102°45''''，海拔1950～2045m，处亚热带半湿润高原季风气候区。年平均气温14.7℃，绝对最低温－9℃，绝对最高温31.5℃，≥10℃积温4799.3℃，年均降雨量700～1100mm，年平均相对湿度68.2%，年日照时间2239.3h。

1.2样品的采集2013年4～6月分别在永仁、丽江和昆明的油橄榄种植园采集研究样品，每一个样地随机选取9株油橄榄植株进行采样研究，3个研究点的油橄榄均为2009年定植，到采样时为4年生的油橄榄植株。采集5～30cm土层的油橄榄根系样品以及根际土壤样品。样品置于纸袋中，带回实验室后，根样置于－70℃保存，根际土样经自然风干后置于冰箱4℃保存，并在3个月内处理完毕。

1.3油橄榄根样的处理根样在碱解离-酸性品红染色法的基础上，稍做调整后(以英雄牌纯蓝墨水作为染色剂)进行处理和制片。按照McGonigle等的十字交叉法，于光学显微镜(OlympusBH-2，Japan)下观察AMF在各根样中的定殖情况。典型的标本于显微镜(Nikon80i，Japan)下拍照保存图片。

1.4土样的处理

1.4.1土壤的理化性质测定按Tan等描述的方法对3个样地土壤的理化性质进行测定，每一栽培区的土壤测定3个重复样品。具体测定指标包括全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量和pH值。

1.4.2土壤中AMF孢子的分离与鉴定每一风干土样称取20g，采用湿筛倾析法［25］分离AMF孢子和孢子果，并在体视显微镜下对完整、健康的孢子和孢子果进行计数。将湿筛得到并计数后的孢子或孢子果按颜色、大小、形状等特征进行初步分类后，同类型的孢子或孢子果分别放于载玻片上含PVA或PVA+Melzer’s试剂的浮载剂中，加盖玻片制成标本片后于光学显微镜下观察孢子和孢子果的颜色、连孢菌丝的特征，测定孢子的大小;然后将孢子压破后再观察孢子和孢子果的颜色、大小、形状、包被、孢子在孢子果中的排列方式;孢壁的颜色、厚度、分层分组情况、各层壁的质地类型;孢子内含物的性质、孢子表面饰物以及在Melzer’s试剂中的颜色反应;连孢菌丝的颜色、数目、形状、厚度及连点直径及与孢子的连接情况等形态学特征。综合以上观察结果，根据Schenck＆Pérez等［26］的《VA菌根真菌鉴定手册》及国际VA菌种保藏中心(InternationalCultureCollectionofVesicularandArbuscularMycorrhizalFungi，IN-VAM)在Internet上提供的种的描述及图片，同时参阅相关的原始发表文献和近年来发表的新种的文献资料进行AMF种的鉴定。对有代表性或特征明显的孢子和孢子果进行拍照(Nikon80i，Japan)。

2结果与分析

2.13个不同栽培区油橄榄种植园的土壤化学性质3个油橄榄种植园的土壤化学性质见表1。由表1可知，3个栽培点的土壤中的营养元素含量差别显著，速效磷、全磷、水解氮、全氮、速效钾、全钾和有机质等均是永仁种植园的最高，昆明栽培点除全磷含量略低于丽江以外，其余几个养分指标均高于丽江点;土壤pH值丽江和昆明的接近中性，永仁土壤偏酸性。

2.2云南3个栽培区油橄榄根系中AMF的定殖情况从永仁、丽江和昆明3个油橄榄种植园中采集的4年生油橄榄植株根系中都检测到了AMF的定殖，且全部根系样品中都观察到了AMF的典型结构，即菌丝、菌丝圈、丛枝和泡囊。油橄榄根系中AMF的总定殖率从高到低的顺序是昆明、丽江和永仁，两两之间的差异达到显著水平(p＜0.05)。方差分析结果表明，不同栽培地点之间除泡囊外，另外3种AMF的典型结构即菌丝、菌丝圈和丛枝的定殖率在不同的栽培地点之间存在显著的差异。本项研究发现，在3个栽培区种植的油橄榄植株根系均有AMF定殖，这与国外众多的研究相吻合，油橄榄是一个典型的丛枝菌根营养型树种。不同栽培点之间，油橄榄植株根系中AMF的定殖程度各不相同，AMF在植物根系中的定殖受到宿主植物种类以及生态条件等多种因素的影响［27］。在本项研究中，尽管三地都是2009年栽培的油橄榄植株，但是气候土壤和立地条件等方面的差异，都影响着该类真菌在根系中的定殖程度。

2.3云南3个油橄榄栽培区土壤中AMF孢子密度和种类组成由表2可知，AMF孢子密度在3个样点之间存在显著差异，最高的是丽江，其次是昆明，永仁样地的土壤孢子密度最低。对比3个样地的土壤营养元素的含量，可知，永仁栽培点土壤中所测定的各种营养元素的含量均显著高于另外两个栽培点，土壤理化性质是显著影响AMF孢子种类组成的重要因子［28］，特别是高磷的土壤环境会导致植物根系细胞膜物质交换的减少以及根系分泌物量的下降，限制了宿主根部与AM真菌的营养交换，抑制AM真菌的生长、发育和功能，而使得其产孢能力降低。从永仁、丽江和昆明3个不同种植园的油橄榄根际土壤中湿筛到的孢子数量和种类列入表3。本项研究在3个样地都分别采集了9株油橄榄进行研究，从永仁、丽江和昆明分别湿筛得到AMF6种、4种和4种。从永仁的样品中湿筛得到大果球囊霉(Glomusmacrocarpum)、悬钩子球囊霉(G.rubiformis)、小果球囊霉(G.micrcarpum)，2种未鉴定到种的球囊霉属的AMF(分别记为G.sp.1和G.sp.2)，以及1种未鉴定到种的无梗囊霉属的AMF(A.sp.1);从丽江的样品中湿筛得到大果球囊霉、缩球囊霉(G.constrictum)、根内球囊霉(G.intraradices)和一种未鉴定到种的球囊霉属的AMF(记为G.sp.3);从昆明的样品湿筛得到大果球囊霉、缩球囊霉、根内球囊霉和一种未鉴定到种的球囊霉属的AMF(记为G.sp.4)。从表3可以看出，大果球囊霉是3个栽培点共有的优势种，在永仁、丽江和昆明油橄榄栽培点AMF群落中的重要值分别为55.03、62.18和56.20，这一结果与其他一些研究的结果类似，即油橄榄对AMF也存在一定程度的选择性或者说是偏好性。永仁除了大果球囊霉与其他两个样地共有外，永仁样地分离到的另外5种AMF在丽江和昆明都没有分离到。相对来说，丽江和昆明两样地之间种类组成的相似度高一些，除大果球囊霉外，两地还共有缩球囊霉和根内球囊霉两个种。根据表3中的数据计算不同样地之间表征AMF群落相似程度的Sorenson’s相对系数，永仁和丽江之间的Sorenson’s系数为0.2，丽江和昆明之间的Sorenson’s系数为0.75，永仁和昆明之间的Sorenson’s系数为0.2。本研究对3个栽培点的调查分析得到油橄榄根际土壤中AMF种类较少，并以Glomus为优势属，这与Calvente等(2004)对西班牙南部地区Jaén一个主要的油橄榄种植园研究所得的结果类似，他们采用形态学的研究方法，从油橄榄的根际土壤中分离到4种AMF孢子，全部为Glomus真菌，因此认为单作的油橄榄园选择了少数几个AMF种类。事实上，农地中AMF多样性较低的现象早已被研究和发现，尤其是在单作的情况下。

3结论

(1)在所调查的永仁、丽江和昆明等3个云南油橄榄的主要引种栽培地点，发现AMF在油橄榄根系中普遍存在，是油橄榄根系的一个重要组成部分。(2)相同年龄的油橄榄植株，在不同的栽培地点，AMF在根系中的定殖率以及土壤中的AMF孢子密度差异均十分显著，可以推知立地条件特别是土壤理化性质显著地影响着油橄榄的AM状况和土壤中AMF孢子的丰富程度。(3)不同栽培区，油橄榄根际土壤中AMF群落组成的差异较大，表明不同的立地条件下，可能与油橄榄保持共生关系的土著AMF种类不尽相同;因而在今后的研究中，应针对不同的栽培区域，具体选择不同的AMF菌株，开展油橄榄的接种试验研究，并进一步应用于油橄榄的苗木培育中。

作者：卯吉华宁德鲁李荣波景跃波单位：云南省林业科学院