大白杜鹃与两种真菌的菌根合成在引种驯化中的作用

Rhododendron spp. especially some alpine species have important ornamental and economical value. However, some factors limited the introduction and domestication of these plants, and their ericoid mycorrhizal (ERM) fungi may be one of them. Oidiodendron maius is a widespread ERM fungus, which have been isolated from roots of Rhododendron decorum in our preliminary study. Tricholoma matsutake is a world known, delicious edible fungi with high economic value. It's also an ectomycorrhizal fungi with Pinus, Abies and Rhododendron et al. growing together. Until now no research on the symbiont between T. matsutake and Rhododendron was reported. It therefore is valuable to know the mycorrhizal symbiosis between them, so that they can be protected and cultured well. First, three synthesized patterns are made among R. decorum, O. maius and T. matsutake. Then biomass, absorption capacity of nutrition elements (nitrogen, phosphorus and potassium) are tested separately after they grow for 6 and 18 months. Finally, the roles that these symbionts played are valued to find the expected one. The aims of this research are (i) to reveal part of mechanism in symbionts between fungi and host plant, and then to broaden acknowledge of mycorrhizal symbiosis, (ii) to choose fungus which is beneficial to plants, and then to improve the success ratio of introduction and domestication of Rhododendron, and (iii) to investigate factors promoting mycelia growth of T. matsutake, and then to protect effectively and utilize sustainably wild resources.

杜鹃花属植物具很高的观赏与经济价值，但其引种驯化成功率不高，共生菌根菌可能为重要制约因子之一；玉米粉枝孢是一个全球广布的杜鹃类菌根菌，我们在前期研究中分离到该菌；松茸是一种经济价值极高、亟待保护的外生菌根食用菌，杜鹃花是其重要伴生物种，但目前尚无二者共生的研究报道。因此，明确两种真菌和杜鹃花的共生关系对于杜鹃花的成功引种和松茸的有效保护具有重要意义。本研究拟以广泛分布的大白杜鹃、玉米粉枝孢和松茸为研究对象，设三种组合方式建立共培养合成体系，通过检测植物生物量、氮磷钾等养分吸收差异的手段，综合两个不同生长时期的相关数据，评价共生对真菌与植物吸收营养的作用，比较何种组合栽培方式对真菌和寄主植物的互惠互利效应最显著。本项目旨在揭示植物和真菌部分共生机理，为杜鹃花属植物的引种驯化和松茸的保护提供理论依据和技术支持，以达到资源保护和持续利用目的。

目前关于真菌与植物共培养但不形成典型菌根结构的研究不多，二者相互作用方面的研究更少。我们选用大白杜鹃、一种杜鹃类菌根真菌玉米粉枝孢、一种外生菌根真菌松茸三种材料，设计了三种共培养组合，在共培养体系中添加三种营养元素，综合两个生长时期的数据来评价比较何种组合栽培方式对真菌和寄主植物的互惠互利效应最显著。结论如下：（1）玉米粉枝孢与大白杜鹃形成了杜鹃类菌根菌结构，但是松茸并未与植物根系形成特定结构，仅缠绕在根系表面成为外延菌丝。三种菌根组合条件下生长的植株均比对照组生长状况好，除6个月取样的植株根系长度外，其他各项指标均与对照组差异显著。表明该项目合成的菌根苗能显著提高大白杜鹃的生物量，促进养分的吸收。同时接种玉米粉枝孢和松茸的大白杜鹃生长状况最好，根系长度、株高、干重等均显著高于对照组，体内养分含量也高于其他组合。大白杜鹃与玉米粉枝孢形成了杜鹃类菌根，其互惠互利效果明显，与松茸虽未形成典型的外生或内生菌根，但根系外缠绕的菌丝可以促进根系对养分的吸收。接种玉米粉枝孢的大白杜鹃其次，各项指标高于接种松茸的植株，但是6个月取样的根系长度差异不显著，二者其他各项指标均差异显著。说明大白杜鹃与玉米粉枝孢形成了杜鹃类菌根，二者共生关系能显著促进植物生长，其对植物的有益作用大于松茸对植物的。（2）与对照相比，接种18个月后各组合的各项指标差异显著性大于接种6个月的，表明在大白杜鹃生长初期，随着苗龄增长菌根苗的优势表现的越明显。（3）三种菌根组合条件下生长的真菌菌丝养分含量高于单独培养的真菌，说明菌根组合对真菌生长有促进作用。综合以上实验结果，我们建议以后在杜鹃栽培过程中，可以进行菌根化育苗以促进植物的生长和养分吸收能力，从而提高生存能力。在松茸培养中，除常见的伴生物种如松树等，可以尝试栽种杜鹃等以提高松茸产量。