丹參主產(chǎn)區(qū)AMF的多樣性研究

柳敏+黃文麗+王瀟+萬瑞涵+王海++嚴鑄云

[摘要]該文對丹參主產(chǎn)區(qū)涉及的8個省20個采樣點丹參根圍叢枝菌根真菌（AMF）的種屬構(gòu)成、侵染情況、種類組成相似性進行研究。結(jié)果表明：丹參根圍AMF種類豐富，共分離出7屬27種AMF，分別為無梗囊霉屬Acaulospora、球囊霉屬Glomus、管孢囊霉屬Funneliformis、兩性囊霉屬Ambispora、根生囊霉屬Rhizophagus、和平囊霉屬Pacispora、近明囊霉屬Claroideoglomus。無梗囊霉屬（9種，333%）、球囊霉屬（8種，296%）兩屬是優(yōu)勢屬；光壁無梗囊霉A laevis（90%）、木薯根生囊霉R manihotis （80%）、雙網(wǎng)無梗囊霉A brieticulata （75%）、疣狀無梗囊霉A tuberculata（70%）等4種AMF是丹參根圍的優(yōu)勢種。丹參普遍受AMF侵染，但侵染強度不高，侵染率1092%～2593%。各主產(chǎn)區(qū)之間的AMF物種組成相似性系數(shù)為020～057，相似性普遍較低。丹參根圍AMF種類總體上表現(xiàn)出豐富的多樣性，不同產(chǎn)區(qū)的AMF物種分布存在相似性和地域性。

[關鍵詞]叢枝菌根真菌； 丹參； 多樣性； 侵染率； 形態(tài)鑒定

叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是自然界中分布最廣泛的植物營養(yǎng)專性共生菌，能與80%以上的陸生高等植物共生形成菌根結(jié)構(gòu)[1]。AMF與植物共生后，能夠促進宿主植物吸收及利用礦質(zhì)元素與水分[23]，調(diào)節(jié)宿主體內(nèi)代謝[4]，增強抗逆性[57]，促進植物生長，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[78]。研究表明，丹參能與AMF形成良好的共生關系，促進宿主根系吸收水分及礦質(zhì)元素，改善體內(nèi)生理代謝，促進丹參生長[8]，緩解連作障礙[7]等作用。

丹參屬多道地藥材，AMF群落分布受地理環(huán)境影響明顯[9]。然而，不同地域丹參根圍AMF群落的多樣性研究較少，AMF與各產(chǎn)區(qū)藥材質(zhì)量的關系有待闡明。因此，本研究采集丹參主產(chǎn)區(qū)涉及的8個省、20個采樣點的丹參根圍土，進行丹參主產(chǎn)區(qū)AMF物種多樣性調(diào)查，以期弄清丹參根圍AMF組成，為AMF菌劑的開發(fā)及應用提供一定的參考依據(jù)，并為AMF資源保護和利用奠定基礎。

1材料與方法

11樣品的采集及預處理2007年11月，于山東、河南、四川、陜西、山西、安徽、河北和江蘇8個省的20個縣采集丹參根圍土樣及植物樣品。采用多點混合法與平行采樣對照法，輕輕地去掉丹參周圍的枯枝落葉層，用小鏟輕輕挖掉表面的浮土，運用抖根法收集20～25株植株根圍的土樣，最后經(jīng)四分法保留2 kg，土樣裝入牛皮紙袋中于4 ℃冰箱保存，并記錄采樣信息（表1）。每個樣本平行采集3個土樣，同時隨行采集丹參根2 kg。取丹參的須根，將根樣清水洗凈后剪成1～15 cm長的根段，置于標準固定液（FAA固定液）中保存?zhèn)溆谩?/p>

2土壤理化分析參考文獻[1012]的方法，進行測定。pH用電位測定法，有機質(zhì)用重鉻酸鉀法，全氮用CuSO4K2SO4混合消煮液，凱氏定氮法。全磷用Na2CO3熔融法。速效鉀用NH4OAc浸提，AA300火焰原子吸收分光光度儀測定。

13根段侵染率測定采用堿解離乳酸甘油酸性品紅染色法[1]測定根段侵染率。

14AMF形態(tài)鑒定采用濕篩傾注蔗糖離心法[1]，從丹參根圍土壤中分離AMF孢子。在顯微鏡下觀察AMF孢子形態(tài)特征，利用染色試劑，觀察孢子的特異反應。綜合以上觀察結(jié)果，參照各屬特征及檢索表，和近幾年發(fā)表的新種、新記錄種，同時參照http：//invamcafwvuedu和http：//schuessler.userweb.mwn.de/amphylo/種的描述、圖片及相應分類單元的原始發(fā)表進行鑒定。

15數(shù)據(jù)分析分離頻度（isolation frequency，IF）：IF=×100%。IF≥50%為優(yōu)勢屬（種），IF=10%～50%為常見屬（種），IF<10%為偶見屬（種）[1]。 Sorensen 群落相似性系數(shù)（C）：C=j/ （a+b），式中j為2個不同產(chǎn)區(qū)AMF共有物種數(shù)，a，b 分別為2個產(chǎn)區(qū)全部 AMF物種數(shù)。AMF群落物種相似度劃分為極低（<020）、 低（021～040）、中（041～060）、高（061～080）、極高（080～100）[13]。

2結(jié)果與分析

21土壤基本理化性質(zhì)丹參生長土壤pH在56～87，平均值75，主要呈弱堿性至中性；有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在054%～205%，平均121%，其中河北、山東、河南普遍較低，四川較高，總體屬輕度貧瘠；氮質(zhì)量分數(shù)在038～129 g·kg-1，平均083 g·kg-1，四川較高，總體屬輕度貧瘠；磷質(zhì)量分數(shù)在073～64 g·kg-1，平均3079 g·kg-1，總體屬肥沃。鉀質(zhì)量分數(shù)在017～45 g·kg-1，平均2385 g·kg-1，總體屬嚴重貧瘠，見表2。

22不同產(chǎn)地丹參AMF侵染情況不同產(chǎn)地丹參普遍受AMF侵染，見表2。但侵染強度不高，在不同的立地條件下，丹參的侵染率不同，其中山西芮城AMF侵染率最高，為2593%，江蘇贛榆最低，為1092%，而山東4個產(chǎn)地的侵染率都比較接近，基本在20%左右。

23不同產(chǎn)地丹參根圍AMF的種類和分布不同產(chǎn)地丹參根圍土壤中AMF總數(shù)和種屬構(gòu)成存在差異，見表3。從山東、河南、四川、陜西、山西、安徽、河北、江蘇8省20個采樣點根際土壤樣品中共分離出7屬27種AMF，分別是無梗囊霉屬Acaulospora、球囊霉屬Glomus、管孢囊霉屬Funneliformis、兩性囊霉屬Ambispora、根生囊霉屬Rhizophagus、和平囊霉屬Pacispora、近明囊霉屬Claroideoglomus。其中，無梗囊霉屬9種，占333%，其次是球囊霉屬8種，占296%，這2屬是丹參根圍土壤中AMF的優(yōu)勢屬。光壁無梗囊霉A laevis（90%）、木薯根生囊霉R manihotis（80%）、雙網(wǎng)無梗囊霉A brieticulata（75%）、疣狀無梗囊霉A tuberculata （70%），是丹參根圍土壤中AMF的優(yōu)勢種，且分布廣泛。8個省中山西AMF種類最豐富，分離出6屬14種AMF；其次是四川，有6屬12種；再次是山東省和河南省，5屬11種；其余產(chǎn)區(qū)種類相對較少，各分離出4屬的AMF。

3結(jié)論與討論

丹參能與AMF形成叢枝菌根，是菌根營養(yǎng)型植物。本次調(diào)查中，從丹參根圍土壤中共分離鑒別出7屬27種AMF，總體上表現(xiàn)出豐富的多樣性。不同產(chǎn)區(qū)的AMF物種分布存在相似性和地域性，無梗囊霉屬和球囊霉屬是丹參根圍土壤中AMF優(yōu)勢屬，與其他學者的研究結(jié)果相似[14]；疣狀無梗囊霉A tuberculata、雙網(wǎng)無梗囊霉A brieticulata是丹參根圍土壤中廣布種，而網(wǎng)狀球囊霉G reticulatum、疣壁管孢囊霉F verruculosum等是狹域種。這些差異是由宿主植物的遺傳差異，還是由于地理環(huán)境或耕作制度不同引起，有待進一步研究。

丹參的AMF侵染率不高，這種情況與三七[15]、牡丹[16]、黃檗[17]、三角葉黃連[18]等藥用植物的報道結(jié)果相似。菌根侵染率是描述植物根系與AMF親和力，以及形成共生體能力的指標[19]。而藥用植物中AMF侵染率普遍不高是否與藥用植物中某些活性較強的次生代謝產(chǎn)物有關，有待進一步研究。研究表明大多數(shù)藥用植物在接種AMF后有效成分含量普遍顯著提高。接種AMF后，黃芪[20]植株中黃酮含量顯著提高，白術[21]根部揮發(fā)油含量有效提高；王雪[7]、賀學禮[22]等發(fā)現(xiàn)丹參接種AMF后，能顯著提高丹酚酸B、丹參酮等化學成分含量，但生物量的變化不明顯。同時，丹參AMF物種存在的地域性差異，為探索道地藥材形成的微生態(tài)機制提供了線索，也為AMF菌劑開發(fā)應用時選擇通用性菌劑還是專屬性菌劑提供了一定的參考依據(jù)。本課題組正以單孢擴繁出的8種丹參根圍AMF真菌為實驗材料，探索丹參AMF出現(xiàn)地域性差異的成因，以及它們對藥材質(zhì)量和產(chǎn)量的影響。

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[22]賀學禮，李君，賀超 AM真菌與施氮量對丹參幼苗化學成分的影響[J]中國農(nóng)學通報，2009，25（14）：182[責任編輯呂冬梅]

蔡靜等：茉莉酸甲酯對明黨參植株和懸浮細胞中呋喃香豆素積累的影響

[收稿日期]20160820

[基金項目]國家公益性行業(yè)科研專項（201407002）；國家教育部博士點基金項目（200803150009）；江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目（ysxk2010）；江蘇省自然科學基金項目（BK20031s07）

[通信作者]*陳建偉，教授，研究方向為中藥品質(zhì)評價與中藥生物技術，Tel：（025）85811280，Email：chenjw695@126com