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禾本科植物内生真菌的生物多样性和人工接种的研究

李飞凤

  禾本科植物内生真菌(Endophytic fungus of gramineous plants)是一类生活在禾本科植物内部,但通常又不使宿主表现病症的真菌,它作为一种新型的微生物资源在国际上正日益受到重视。至今已经至少在80属、290种以上的禾本科植物中发现内生真菌的存在,具有丰富的多样性。禾本科植物内生真菌具有一定的宿主特异性,使得内生真菌的人工接种比较困难,因此内生真菌的接种技术也是国内外研究的热点问题。本研究首先从我国3省的4个地区共采集3个属共291株禾本科植物样品,对其中内生真菌的有无进行了检测。从江苏南京采集的139株鹅观草属植物中,检测到49株含有内生真菌,其中33株含有内生真菌,并在植株体外产生子座,内生真菌总含有率为35.3%;从江苏淮安采集的38株鹅观草属植物中检测到8株含有内生真菌,内生真菌含有率为21.1%;从河北唐山采集的17株鹅观草属植物中检测到4株含有内生真菌,内生真菌含有率为23.5%;从福建福州采集的27株鹅观草属植物中检测到15株含有内生真菌,内生真菌含有率为55.6%;从江苏南京采集的50株小糠草植物中检测到39株含有内生真菌,内生真菌含有率为78%;从江苏南京采集的20株苇状羊茅植物中检测到6株含有内生真菌,内生真菌含有率为33.3%。以上显示我国有着丰富的禾本科植物内生真菌资源。第二,取含有内生真菌的植株进行分离,通过分离和培养,获得26株禾本科植物内生真菌。通过对分离菌株培养特征和形态学特征的调查,结合宿主种类,并与模式菌株进行比较,将其中6株初步鉴定为Neotyphodium typhinum,4株为N. starrii,3株为N. coenophialum,13株为Epichlo(?) sp.,共2属4个种,具有丰富的生物多样性。通过显微镜检,还发现内生真菌在宿主植物体内分布具有一定的多样性。通过与模式菌株的种类和形态比较,发现分离菌株具有丰富的物种多样性。通过在PDA和MM培养基上培养特征和形态学特征也有一定的多样性。Epichlo(?) sp.在菌落形态及生长速度上具有多样性;N. typhinum和N. starrii种内不同菌株之间在菌落形态及生长速度、分生孢子及分生孢子梗上呈现丰富的形态多样性;但是N. coenophialum分离菌株的多样性不明显。此外,N. typhinum和N. starrii区域多样性明显。本研究首次从鹅观草属植物中分离得到了N. starrii。以上显示我国禾本科植物内生真菌具有丰富的生物多样性。第三,选取分别来自黑麦草属、羊茅属、翦股颖属和冰草属的四个EF(Endophyte free)品种—Rustmaster、Good-En、Highland和Cristatum作为接种禾木科植物内生真菌的生物多样性和人下接种的研究的植物材料,选取26个分离菌株中的14株为内生真菌材料,利用幼苗注射法、幼苗切口法、种子法和愈伤组织法进行禾本科植物内生真菌的人工接种研究。种子法和幼苗注射法均未获得接种的成功。首次在我国利用愈伤组织法和幼苗切口法获得了成功感染内生真菌的植株,接种效率比国际水平低,分别为5.1%和1%。初步获得3个新共生体:Lolium户erenne一N.卯hinum、L.尸erenne一EPiehloo sp.和凡51“cac,r‘、ndinacea一助ichlo亡sP.。 最后,通过人工接种研究内生真菌与禾本科植物的亲和性及内生真菌的宿主特异性。发现N卯hinum宿主特异性不强,均能存在于Rustmaster(L.尸erenne)、Good一En(E arundinacea)、Highland(Agrostis sP.)和Cristatum(A gr之)j). v).n cristatum cv.Kirk)中,菌丝体略弯曲,极少数有分支,与较多植物均有很好的亲和性。N.“clrrii宿主特异性较强,只与Rustmaster(L .Perenn。)和Highland(A卿srzs sp.)有较好的亲和性。EPiehloo sp.宿主特异性较强,只与Rustmaster(L.尸erenne)和Good一En(尸arundinacea)有一定的亲和性,菌丝体在叶鞘内部分高度弯曲,部分有分支。汉coenophialum宿主特异性很强,只能存在于oood一En(厂arundinacea)中,与Rustmaster(L.尸erenne)有不亲和性,表现在使其愈伤组织产生褐化。 本研究为我国禾本科植物内生真菌的资源、生物多样性、人工接种法的创建以及宿主特异性的研究提供了一个基础。关键词:禾本科植物;内生真菌;NeotyPhodium属;EPichz口*属;生物多样性;人工接种;亲和性;宿主特异性……   
[关键词]:禾本科植物;内生真菌;NeotyPhodium属;Epichloe属;生物多样性;人工接种;亲和性;宿主特异性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京农业大学2004年