中国贵州兰科植物白及菌根内生真菌多样性及季节动态

兰科植物是被子植物最大科之一,是重要的观赏花卉和药用植物，这类植物要与特定真菌建立共生关系，才能完成正常的生长发育，这些独特的特征使兰科植物成为植物与真菌协同进化、真菌多样性和专一性等方面研究的重要材料，目前兰科植物在不同发育时期和不同环境胁迫条件下共生真菌多样性动态变化规律仍不清楚。本项目以兰科植物白及（Bletilla ochracea）为研究对象，通过经典的分离培养方法和非培养的PCR-DGGE方法，对不同环境条件（地貌特性和气候特征）下以及不同季节和白及不同生育期（发芽、开花、结果和休眠期）的菌根内生真菌多样性进行研究，明确菌根内生真菌多样性组成，以及环境条件、季节和白及不同生育期对菌根内生真菌多样性的影响和季节动态变化，探讨共生真菌与兰科植物及环境协同进化关系。研究结果不仅丰富了我国菌根内生真菌资源，而且为这一重要资源的认识和利用提供理论依据和资源基础，具有重要的理论和实践意义。

本项目以贵州境内分布的兰科植物黄花白及（Bletilla ochracea）为研究材料，采用传统培养分离方法与分子生物学方法相结合，揭示在不同地区的白及材料的内生真菌种类的多样性组成及生态分布，探讨地理环境因素对真菌类群多样性和生态分布的影响。通过对5个点的白及植株材料的1800个根和叶组织段（块）分离菌株1026株，根据形态学特征和ITS序列分子系统发育分析确定为88个分类单元，Epulorhiza, Ceratorhiza 和 Sebacina 中的7个种类 Phomopsis 1个种类是根组织中优势类群，Colletotrichum, Guignardia和Cercospora 中的5 个种类为叶片中的优势类群。在根和叶组织中，不同的采样点有不同的种类组成，不同的组织中具有不同的类群种类，说明具有潜在的组织特异性。叶组织中真菌类群受地理和环境因素的显著影响，而根组织中真菌类群则与地理和环境因素没有相关性。本项目还通过随机克隆、变性梯度凝胶电泳等分子方法对比研究了1个采样点的叶和根组织中的内生真菌类群组成及多样性。结果表明，在白及叶和根组织中分别有18种和10种内生真菌，叶内生真菌的多样性要比根的高，而且两者中的内生真菌类群是完全不同的。与组织块分离方法比较，不同方法检测的内生真菌类群有较大差别。因此，在内生真菌研究中，采用单一方法可能会导致内生真菌多样性被低估。. 同时，本项目采用分离培养方法和非培养的PCR-DGGE方法相结合，对白及在不同生育期（发芽、开花、结果和休眠期）的菌根内生真菌多样性进行研究，明确了不同生长时期的菌根内生真菌多样性的动态变化。结果表明，在四个生长发育时期，能够检测到的菌根内生真菌的种类数量在开花时期最少（6种），休眠时期最多（21种），其次是发芽时期和结果时期（14种和8种）。他们的多样性组成差别明显，但在不同时期都检测到相同的优势类群种类（Epulorhiza sp.2和Sebacina sp.2）。. 本项目首次对不同地理环境的白及的内生真菌类群多样性和分布特点进行较为系统的研究，同时对不同生育期的根内生真菌多样性的动态变化进行探索。研究结果有助于全面了解兰科植物内生真菌的类群组成、分布和动态变化规律，为兰科植物内生真菌这一重要资源的认识和利用提供理论依据和资源基础。.