兰科石斛属内生细菌与菌根真菌的互作：以2个海南特有种为例

兰科植物需与特定的真菌建立共生关系才能完成正常的生长发育，而内生细菌作为促进种子萌发和幼苗发育的重要条件也是兰科植物必不可少的共生微生物，因此，这两者可能存在着相互作用，并对兰科植物的生长具有重要影响，直接关系到兰科植物的保育和兰花产业的可持续发展。本项目拟以华石斛和昌江石斛这2个海南特有种为研究对象，基于分离培养、结合形态和分子鉴定手段，探讨不同生境下、不同物候期（展叶期、花果期和休眠期）植株菌根真菌和内生细菌的群落组成、多样性及其季节性动态变化；通过共生萌发技术诱捕促进种子萌发的菌根真菌，并筛选出与菌根真菌混合接种时对石斛有促生作用的内生细菌；比较菌根化与细菌化的石斛组培物对光照和水分的生理响应以及次生代谢产物的累积规律。研究结果不仅有助于深入认识兰科植物共生体系的组成和生态作用，促进建立基于促生内生细菌和菌根真菌共同作用的石斛属植物保育体系，还可应用于兰科植物的园艺栽培和药用生产。

兰科植物需与特定的真菌建立共生关系才能完成正常的生长发育，而内生细菌作为促进种子萌发和幼苗发育的重要条件也是兰科植物必不可少的共生微生物。这两者可能存在的相互作用对兰科植物的生长具有重要影响。本项目以华石斛和昌江石斛这2个海南特有种为研究对象，探讨菌根真菌和内生细菌的群落组成和多样性，以及单接和混接对石斛的促生效果。主要研究结果如下：（1）华石斛和昌江石斛对附生宿主树不存在严格意义上的专一性，但是表现出一定的宿主偏好性，附生宿主差异是石斛属植物根部共生微生物物种组成差异的重要驱动因子；（2）从华石斛中分离纯化出34个单体化合物，其中化合物1为新的菲醌、2-5为新的联苄、6为新的木脂素、化合物7-34均为首次从华石斛全草中分离得到，部分化合物表现出较好的抗氧化活性、癌细胞抑制活性或者抗菌活性；（3）华石斛的遗传分化主要发生在居群内部（84%），附生在桃金娘科、杜鹃花科、山茶科宿主树上的华石斛具有较高的遗传多样性，对于华石斛的保育工作应重视其居群生境连续性和偏好宿主树的保护；（4）菌根真菌和内生细菌的群落组成表现出时空动态变化，不同季节和地点采集的华石斛根部分离得到的内生微生物多样性表现为：雨季>旱季、偏好宿主树>非偏好宿主树；（5）分别筛选得到对石斛种子萌发或幼苗生长具有显著促进效果的菌根真菌菌株Tulasnella calospora、Epulorhiza sp.和内生细菌菌株Serratia marcescens、Burkholderia sp2、Bacillus weihenstephanensis；（6）混接组合C22（Pyrenochaeta sp.）+TX-19（Herbaspirillum sp.）和L28（Epulorhiza sp.）+TX-19（Herbaspirillum sp.）对促进组培苗生物量的增长具有协同效应，L28（Epulorhiza sp.）+TX-19（Herbaspirillum sp.）对提高组培苗的根分枝率具有协同效应，说明菌根真菌与内生细菌的共同作用可显著促进石斛的生长，混合接种有可能更大地发挥微生物的效能。研究结果不仅有助于深入认识兰科植物共生体系的组成和生态作用，促进建立基于促生内生细菌和菌根真菌共同作用的石斛属植物保育体系。