中国西北地区块菌与沙漠块菌及其外生菌根多样性研究

Tuber Ectomycorrhizae have been found in Inner Mongolia during the several Natural Science Foundation of China before. In the research specificly to Tuber ectomycorrhizae, the confirmation of Tuber distribution and their symbiotic plants, the discovery of mycorrhizae of dessert truffle as well as the Tuber ascocarps in Helan Mountain, laid a significant foundation for this study. The scope of Tuber investigation will be expanded to the northwest China including NingXia Hui Autonomous Region, Shanxi, Shanxi, and Hebei in this study. Mycorrhizae will continualy be the breakthrough, Tuber will be identified based on the classic method using ectomycorrhizal morphological and anatomical features, which will provide a new thinking and a reliable method for the study of hypogeous mycorrhizal fungi. Molecular approches will be applied to identiy truffle, the emphasis, however, is through phylogecticanalysis to learn the co-evolution of hypogeous Tuber and symbiotic plants in northwest China, to learn the distibution of Tuber species in this region, as well as the phylogenetic relationship between Tuber species in northwest China and in other regions of china especially in southwest China. This study aims to find new white truffle species, to fill in the blanks of ectomycorrhizae of dessert truffle in China. The results of this study will have an acedemic achievement to reveal the historical evolution of Tuber in arid area of northwest China and resource reality, which will have a great significance.

在前几项国家基金研究中，发现在内蒙古有块菌菌根。在上一个专门有关Tuber菌根项目中，确定内蒙古有Tuber真菌分布、多种宿主、新发现沙漠块菌菌根，特别是在贺兰山首次发现一种块菌的子囊果，为本项目的提出奠定重要基础。对Tuber真菌的调查范围将扩展到宁夏、陕西、山西以及河北的中国西北地区。将继续以菌根学为突破口，以经典的外生菌根组织形态和解剖学特征为鉴定依据，为研究子实体埋藏于地下的菌根真菌提供新思路及可靠可行的方法。在真菌鉴定中将结合分子生物学手段，并重点通过系统发育分析，了解块菌在中国西北地区的分布及多样性，揭示中国西北地区地下块菌与共生植物的协同演化关系，以及中国西北地区块菌和中国其他地区尤其是西南地区块菌的系统发育关系。本项目立项将发现中国白块菌的新种类，填补中国沙漠块菌菌根研究的空白。研究结果可望为揭示中国西北干旱区块菌历史演化与现实资源状况提供有重要学术价值的成果，意义重大。

本文在内蒙古呼伦贝尔市大兴安岭、赤峰市黑里河及赛罕乌拉国家自然保护区、呼和浩特大青山以及阿拉善贺兰山自然保护区采集了8个树种的林下土壤，同时在鄂尔多斯西鄂尔多斯国家自然保护区采集了半日花下土壤，通过应用 Illumina Hi Seq 高通量测序技术获得地下真菌的18Sr DNA的ITS序列，应用FLASH、QIIME、Mothur等软件获得样品有效序列，使用Blast对有效序列与数据库中的参考序列进行比对并划分OTU后，利用R软件对其进行信息处理，最终分析内蒙古不同地区8种树种林下以及半日花地下真菌多样性。.从高通量测序的结果中挑取地下真菌OTU，结果表明内蒙古地区8个主要树种林下及半日花地下真菌包含26个OTU。内蒙古地区8个主要树种的地下真菌包含21个OTU, 分布于2个门（子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota），5个目（大团囊菌目Elaphomycetales、盘菌目Pezizales、牛肝菌目Boletales、层腹菌目Hymenogastrales和鬼笔目Phallales），9个科（大团囊菌科Elaphomycetaceae、马鞍菌科Helvellaceae、侧盘菌科Otideaceae、盘菌科Pezizaceae、地菇科Terfeziaceae、块菌科Tuberaceae、须腹菌科Rhizopogonaceae、层腹菌科Hymenogastraceae及辐片包科Hysteraniaceae），10个属（大团囊菌属Elaphomyces、腔块菌属Hydnotrya、基块菌属Genea、地孔菌属Geopora、粒块菌属Hydnobolites、地菇属Terfezia、块菌属Tuber、须腹菌属Rhizopogon、层腹菌属Hymenogaster、辐片包属Hysterangium）。其中块菌属(Tuber)、辐片包属(Hysterangium)和层腹菌属(Hymenogaster)是内蒙古地区主要代表8种树种地下真菌的优势属，且块菌属真菌在所有8种树种上都有分布。从树种来看，各树种林下地下真菌种类和丰度存在很大差异。油松和兴安落叶松是拥有Tuber种类和丰度较多的树种。Hydnotrya在兴安落叶松和山杨上分布较多，Genea在蒙古栎和油松分布较多，Elaphomyces在油松分布最多，Terfezia在蒙古栎分布最多，Geo