華木蓮葉中內(nèi)生真菌的群落結(jié)構(gòu)

劉紫英+冷桂華+周秀玲

摘要：為了解我國特有珍稀植物華木蓮葉片的內(nèi)生真菌菌群結(jié)構(gòu)特征，以華木蓮葉片為材料，采用組織分離法分離華木蓮的內(nèi)生真菌。結(jié)果表明，PDA改良培養(yǎng)基（PDA培養(yǎng)基內(nèi)加20 g/L華木蓮葉汁液、30 mg/L 鏈霉素）的分離效果最好。從華木蓮的葉中共分離得到87株內(nèi)生真菌，經(jīng)顯微形態(tài)鑒定，鑒定菌株74株，為4目5科10屬，分別為青霉屬、木霉屬、曲霉屬、小孢霉屬、交鏈孢屬、枝孢屬、長蠕孢屬、鐮孢霉屬、擬莖點霉屬、絲核菌屬，結(jié)果顯示葉中內(nèi)生真菌菌群多樣性較豐富，優(yōu)勢屬為無性絲孢類菌群中青霉屬、木霉屬、交鏈孢屬和無性腔孢類擬莖點霉屬；分離率分別為17.2%、12.6%、10.4%和11.5%，對開發(fā)和利用植物內(nèi)生真菌及豐富真菌的物種具有重要意義。

關(guān)鍵詞：華木蓮；內(nèi)生真菌；分離；鑒定

中圖分類號： S567.23+9.01 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0316-03

華木蓮（Sinomanglietia glauca Z.X.Yu et Q.Y.Zheng），別稱落葉木蓮， 為木蘭科單種屬植物，是我國江西省宜春市特有的珍稀瀕危新樹種，僅狹域分布于宜春市境內(nèi)明月山山地，落葉喬木，1995年被列入國務(wù)院公布的“國家重點保護野生植物名錄”中國家I級重點保護植物[1-3]，同時被英國皇家植物園收編在冊，華木蓮保護工程已被列入國家重點植物21種極小種群的保護工程。目前，國內(nèi)外對華木蓮的報道主要集中在華木蓮生物學(xué)特性及繁殖技術(shù)、保護生物學(xué)、遺傳多樣性及群落種間聯(lián)結(jié)性等方面[4-6]，施建敏等對華木蓮葉黃酮類化合物抗氧化作用、多糖的提取及其抗氧化作用進行了研究，結(jié)果顯示，華木蓮葉內(nèi)多糖和黃酮類化合物有較好的抗氧化性，華木蓮具有潛在的利用價值[7-8]。

植物內(nèi)生真菌是近30年國內(nèi)外真菌資源多樣性和分類學(xué)的研究熱點之一。在許多藥用植物和重要價值植物體內(nèi)，內(nèi)生真菌的組成和分布得到了比較深入的研究[9-11]，但是植物內(nèi)生真菌具有豐富的多樣性，特有植物可能具有特殊的內(nèi)生真菌區(qū)系組成。現(xiàn)有研究表明，內(nèi)生真菌能夠產(chǎn)生與宿主植物相同或相似的化學(xué)成分[12]。因此，開發(fā)和利用植物內(nèi)生真菌對于豐富真菌的種類、探討真菌和宿主的相互作用和協(xié)同進化等都具有重要意義，在保護植物種質(zhì)資源、分離新的產(chǎn)物和新的活性成分等方面都具有重要的價值。到目前為止，對華木蓮內(nèi)生真菌國內(nèi)外還沒有研究報道，因此筆者以珍稀植物華木蓮葉為試驗材料，分離鑒定其內(nèi)生真菌，為華木蓮葉中內(nèi)生真菌種群多樣性分析提供基礎(chǔ)，同時保護珍稀植物為江西省的植物資源開發(fā)開辟了新途徑。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

材料為華木蓮新鮮健康葉片，取于江西省宜春市明月山風(fēng)景區(qū)周邊林木種植場。葉片摘取后，用自來水沖洗干凈備用。

1.2 培養(yǎng)基

采用改良PDA培養(yǎng)基：200 g 馬鈴薯（煮汁）+20 g 葡萄糖+20 g華木蓮葉（煮汁）+20 g瓊脂，加水定容至 1 000 mL。臨用前加入30 mg/L 氯霉素。

1.3 內(nèi)生真菌分離

選用健康植株的葉片，用自來水沖洗干凈，切段；超凈工作臺上，無菌水清洗2～3次；75%乙醇消毒2 min，無菌水清洗4次；0.1% HgCl2消毒，消毒時間設(shè)1、2、2.5、3、3.5、4 min等6個梯度，以考察其最佳消毒時間，無菌水清洗6次，無菌濾紙吸干水分；用無菌刀片將葉片切成5 mm×5 mm的小片，分別置于培養(yǎng)基中，26 ℃恒溫培養(yǎng)5～7 d，待組織塊周圍菌絲生長旺盛時再挑取部分菌絲轉(zhuǎn)接到新鮮培養(yǎng)基上進行純化培養(yǎng)。設(shè)無消毒對照和空白對照，將表面消毒后的葉片不作切割處理并放置在相同條件下培養(yǎng)，以確定是否徹底消毒。根據(jù)培養(yǎng)時間、菌落的生長速度和真菌的生長種類確定最佳消毒時間進行擴大培養(yǎng)；并對菌株進行編號，華木蓮的葉分離所得內(nèi)生真菌分別標(biāo)記為SL1、SL2、…、SL87。

1.4 內(nèi)生真菌的鑒定

采用點植法、膠帶粘貼法、真菌學(xué)插片培養(yǎng)法及真菌玻片培養(yǎng)法制成玻片，置于高級數(shù)碼生物顯微鏡SK-DM500光學(xué)攝像儀下攝像，觀察菌絲形態(tài)、產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)及孢子形態(tài)，鑒定真菌種類[13-14]。對在人工培養(yǎng)條件下較少產(chǎn)孢的菌株采用菌落造傷、近紫外燈照射、冰箱短暫冷藏等方法誘導(dǎo)產(chǎn)孢。

2 結(jié)果與分析

2.1 HgCl2消毒時間的確定

0.1% HgCl2的消毒時間梯度處理結(jié)果顯示，在0.1% HgCl2消毒1 min的培養(yǎng)基內(nèi)可以觀察到部分明顯的細菌菌落，2 min以上的消毒效果較好，明顯優(yōu)于1 min，而4 min對鮮嫩葉的組織損害較大。2、2.5、3 min為比較合適的消毒時間，綜合分離菌群所得多樣性和消毒效果，試驗選取0.1% HgCl2處理2.5 min作為消毒處理時間，既能除去表面可能帶有的雜菌，又可避免因消毒時間過長而傷害組織，還能盡可能分離更多的內(nèi)生真菌群落。

2.2 華木蓮內(nèi)生真菌鑒定

用改良PDA平板培養(yǎng)基分離菌株，從菌落形態(tài)、菌體顯微形態(tài)2方面對所分離的內(nèi)生真菌進行觀察，對照《真菌鑒定手冊》根據(jù)菌株的菌落形態(tài)特征、顏色、質(zhì)地、生長培養(yǎng)基顏色變化以及菌絲體和孢子的形態(tài)特征進行鑒定，總共分離到內(nèi)生真菌87株，已鑒定菌株75株，為4目5科10屬，均屬絲孢綱，分別為青霉屬、木霉屬、曲霉屬、小孢霉屬、交鏈孢屬、枝孢屬、長蠕孢屬、鐮孢霉屬、擬莖點霉屬、絲核菌屬（表1），可見華木蓮葉中內(nèi)生真菌菌群多樣性豐富。

2.2 華木蓮內(nèi)生真菌群落結(jié)構(gòu)分析

表2顯示，華木蓮內(nèi)生真菌均屬絲孢無性型真菌和腔孢無性型真菌。在目分類水平上，以絲孢目（Hyphomycetales）為優(yōu)勢菌群，占65.5%。在科的分類水平上，叢梗孢科（Moniliaceae）、暗梗孢科（Dematiaceae）和球殼孢科（Sphaeropsidaceae）為優(yōu)勢菌群，分別占總菌株數(shù)量的44.8%、15.0%、11.5%。在屬的水平上分類，絲孢無性型真菌中青霉屬、交鏈孢屬、木霉屬和腔孢類無性型真菌的擬莖點霉屬分別占所分離菌株數(shù)的172%、10.4%、16.1%和11.5%，為華木蓮內(nèi)生真菌的優(yōu)勢種群。因?qū)嶒炇遗囵B(yǎng)條件下不產(chǎn)孢，有8株菌株無法鑒定到歸屬的無孢菌群。這與傳統(tǒng)的真菌菌種鑒定主要通過菌落及顯微形態(tài)學(xué)觀察而作出判斷的局限性有關(guān)，因而在以后工作中將結(jié)合分子生物學(xué)以分離的內(nèi)生真菌總DNA為研究對象，用ITS序列分析法對華木蓮的內(nèi)生真菌進行進一步鑒定。endprint

3 結(jié)論與討論

內(nèi)生真菌在植物體內(nèi)分布不均衡，隨著外界環(huán)境的改變，在植物中內(nèi)生真菌分布的種類、數(shù)量及生長狀況有所不同[15]。所以，在分離時要盡量模擬內(nèi)生菌在其宿主體內(nèi)自然狀態(tài)下的生活環(huán)境，以便能夠最大量地分離出內(nèi)生菌。本研究對PDA培養(yǎng)基進行了改良，改良PDA培養(yǎng)基中添加了宿主植物華木蓮葉汁液，補充了華木蓮內(nèi)生真菌可能需要的特殊營養(yǎng)，通過培養(yǎng)基篩選的前期試驗發(fā)現(xiàn)，在這種改良PDA培養(yǎng)基上華木蓮內(nèi)生真菌菌群較豐富，但不能保證所有生活在組織內(nèi)的真菌全部分離出來，可能有的內(nèi)生真菌不能在人工培養(yǎng)基上生長，或者只能在其他選擇性培養(yǎng)基上生長。因此，盡量選擇多種分離培養(yǎng)基獲得多種群的內(nèi)生真菌是必要的。

華木蓮內(nèi)生真菌菌群較豐富，分屬于青霉屬、木霉屬、曲霉屬、小孢霉屬、交鏈孢屬、枝孢屬、長蠕孢屬、鐮孢霉屬、擬莖點霉屬、絲核菌屬。其中，絲孢無性型真菌的青霉屬、交鏈孢屬、木霉屬和腔孢類無性型真菌的擬莖點霉屬分別占所分離菌株數(shù)的17.2%、12.6%、11.5%和14.9%，為華木蓮內(nèi)生真菌的優(yōu)勢種群。植物內(nèi)生真菌的生物多樣性受多種因素影響，同一植物在不同的地理區(qū)域或位點具有不同的內(nèi)生菌類群。華木蓮僅生長于江西省宜春市明月山風(fēng)景區(qū)，所以分離華木蓮葉中不存在不同地域種群的差異。

參考文獻：

[1]國家重點保護野生植物名錄：第一批[J]. 植物雜志，1999（5）：4-11.

[2]鄭慶衍. 新發(fā)現(xiàn)的瀕危物種——落葉木蓮[J]. 植物雜志，2000（1）：1.

[3]俞志雄. 華木蓮屬——木蘭科一新屬[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1994，16（2）：202-204.

[4]林新春，俞志雄，裘利洪，等. 瀕危植物華木蓮的遺傳多樣性研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003，25（6）：805-810.

[5]熊 敏，田 雙，張志榮，等. 華木蓮居群遺傳結(jié)果和保護單元[J]. 生物多樣性，2014，22（4）：476-484.

[6]俞志雄，廖 軍，林新春，等. 華木蓮植物群落的生態(tài)學(xué)研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，21（2）：73-77.

[7]Shi J M，施建敏，俞志雄，龐會忠，等. 華木蓮葉黃酮類化合物抗氧化作用[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（5）：693-697.

[8]龐會忠，俞志雄，施建敏，等. 華木蓮葉多糖的提取及其抗氧化作用[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（6）：813-818.

[9]Strobel G A. Endophytes as sources of bioactive products[J]. Microbes and Infection，2003，5（6）：535-544.

[10]孫劍秋，郭良棟，臧 威，等. 藥用植物內(nèi)生真菌及活性物質(zhì)多樣性研究進展[J]. 西北植物學(xué)報，2006，26（7）：1505-1519.

[11]臧威，孫 翔，孫劍秋，等. 南方紅豆杉內(nèi)生真菌的多樣性與群落結(jié)構(gòu)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2014，25（7）：2071-2078.

[12]徐范范. 藥用植物內(nèi)生真菌產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的研究進展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述，2010，16（17）：2667-2669.

[13]魏景超. 真菌鑒定手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979：4-397.

[14]邵力平，沈瑞祥，張素軒，等. 真菌分類學(xué)[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1984：305-340.

[15]Phongpaichit S，Nikom J，Rungjindamai N A，et al. Biological activities of extracts from endophytic fungi isolated from Garcinia plants[J]. FEMS Immunology and Medical Microbiology，2007，51（3）：517-525.endprint