油橄欖的叢枝菌根研究范文

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《西部林業科學雜志》2015年第一期

1材料與方法

1.1研究地概況(1)永仁縣油橄欖示范種植基地試驗地地處永仁縣城南部8km處，屬永定鎮糯達村，地理位置為北緯26°02''''26″，東經101°38''''50″，海拔1650m。該樣地屬于亞熱帶季風氣候，年均氣溫17.5℃，平均年溫差13.7℃，無霜期267天，年平均降雨量868.4mm。該區域屬于中國油橄欖種植區劃中的一級適生區［20］。(2)麗江市玉龍縣大具鄉大具鄉位于麗江市玉龍縣東北角、玉龍雪山腳下，地理位置為北緯27°16''''，東經100°16''''，海拔1730m，全縣年均溫17℃，最高溫33.7℃，最低溫0℃;年降雨量600～900mm，霜期30天左右，立體氣候明顯，具有較為獨特的自然條件和氣候條件。由于處于雪山冰川和金沙江的干熱河谷區，大具鄉土壤類型豐富，有棕壤、黃棕壤、紅壤、水稻土、石灰巖土等土類，土質疏松，所研究的油橄欖種植示范園位于大具鄉東北部培良村［21］。(3)昆明樹木園昆明樹木園地理位置為北緯25°08''''，東經102°45''''，海拔1950～2045m，處亞熱帶半濕潤高原季風氣候區。年平均氣溫14.7℃，絕對最低溫－9℃，絕對最高溫31.5℃，≥10℃積溫4799.3℃，年均降雨量700～1100mm，年平均相對濕度68.2%，年日照時間2239.3h。

1.2樣品的采集2013年4～6月分別在永仁、麗江和昆明的油橄欖種植園采集研究樣品，每一個樣地隨機選取9株油橄欖植株進行采樣研究，3個研究點的油橄欖均為2009年定植，到采樣時為4年生的油橄欖植株。采集5～30cm土層的油橄欖根系樣品以及根際土壤樣品。樣品置于紙袋中，帶回實驗室后，根樣置于－70℃保存，根際土樣經自然風干后置于冰箱4℃保存，并在3個月內處理完畢。

1.3油橄欖根樣的處理根樣在堿解離-酸性品紅染色法的基礎上，稍做調整后(以英雄牌純藍墨水作為染色劑)進行處理和制片。按照McGonigle等的十字交叉法，于光學顯微鏡(OlympusBH-2，Japan)下觀察AMF在各根樣中的定殖情況。典型的標本于顯微鏡(Nikon80i，Japan)下拍照保存圖片。

1.4土樣的處理

1.4.1土壤的理化性質測定按Tan等描述的方法對3個樣地土壤的理化性質進行測定，每一栽培區的土壤測定3個重復樣品。具體測定指標包括全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質含量和pH值。

1.4.2土壤中AMF孢子的分離與鑒定每一風干土樣稱取20g，采用濕篩傾析法［25］分離AMF孢子和孢子果，并在體視顯微鏡下對完整、健康的孢子和孢子果進行計數。將濕篩得到并計數后的孢子或孢子果按顏色、大小、形狀等特征進行初步分類后，同類型的孢子或孢子果分別放于載玻片上含PVA或PVA+Melzer’s試劑的浮載劑中，加蓋玻片制成標本片后于光學顯微鏡下觀察孢子和孢子果的顏色、連孢菌絲的特征，測定孢子的大小;然后將孢子壓破后再觀察孢子和孢子果的顏色、大小、形狀、包被、孢子在孢子果中的排列方式;孢壁的顏色、厚度、分層分組情況、各層壁的質地類型;孢子內含物的性質、孢子表面飾物以及在Melzer’s試劑中的顏色反應;連孢菌絲的顏色、數目、形狀、厚度及連點直徑及與孢子的連接情況等形態學特征。綜合以上觀察結果，根據Schenck＆Pérez等［26］的《VA菌根真菌鑒定手冊》及國際VA菌種保藏中心(InternationalCultureCollectionofVesicularandArbuscularMycorrhizalFungi，IN-VAM)在Internet上提供的種的描述及圖片，同時參閱相關的原始發表文獻和近年來發表的新種的文獻資料進行AMF種的鑒定。對有代表性或特征明顯的孢子和孢子果進行拍照(Nikon80i，Japan)。

2結果與分析

2.13個不同栽培區油橄欖種植園的土壤化學性質3個油橄欖種植園的土壤化學性質見表1。由表1可知，3個栽培點的土壤中的營養元素含量差別顯著，速效磷、全磷、水解氮、全氮、速效鉀、全鉀和有機質等均是永仁種植園的最高，昆明栽培點除全磷含量略低于麗江以外，其余幾個養分指標均高于麗江點;土壤pH值麗江和昆明的接近中性，永仁土壤偏酸性。

2.2云南3個栽培區油橄欖根系中AMF的定殖情況從永仁、麗江和昆明3個油橄欖種植園中采集的4年生油橄欖植株根系中都檢測到了AMF的定殖，且全部根系樣品中都觀察到了AMF的典型結構，即菌絲、菌絲圈、叢枝和泡囊。油橄欖根系中AMF的總定殖率從高到低的順序是昆明、麗江和永仁，兩兩之間的差異達到顯著水平(p＜0.05)。方差分析結果表明，不同栽培地點之間除泡囊外，另外3種AMF的典型結構即菌絲、菌絲圈和叢枝的定殖率在不同的栽培地點之間存在顯著的差異。本項研究發現，在3個栽培區種植的油橄欖植株根系均有AMF定殖，這與國外眾多的研究相吻合，油橄欖是一個典型的叢枝菌根營養型樹種。不同栽培點之間，油橄欖植株根系中AMF的定殖程度各不相同，AMF在植物根系中的定殖受到宿主植物種類以及生態條件等多種因素的影響［27］。在本項研究中，盡管三地都是2009年栽培的油橄欖植株，但是氣候土壤和立地條件等方面的差異，都影響著該類真菌在根系中的定殖程度。

2.3云南3個油橄欖栽培區土壤中AMF孢子密度和種類組成由表2可知，AMF孢子密度在3個樣點之間存在顯著差異，最高的是麗江，其次是昆明，永仁樣地的土壤孢子密度最低。對比3個樣地的土壤營養元素的含量，可知，永仁栽培點土壤中所測定的各種營養元素的含量均顯著高于另外兩個栽培點，土壤理化性質是顯著影響AMF孢子種類組成的重要因子［28］，特別是高磷的土壤環境會導致植物根系細胞膜物質交換的減少以及根系分泌物量的下降，限制了宿主根部與AM真菌的營養交換，抑制AM真菌的生長、發育和功能，而使得其產孢能力降低。從永仁、麗江和昆明3個不同種植園的油橄欖根際土壤中濕篩到的孢子數量和種類列入表3。本項研究在3個樣地都分別采集了9株油橄欖進行研究，從永仁、麗江和昆明分別濕篩得到AMF6種、4種和4種。從永仁的樣品中濕篩得到大果球囊霉(Glomusmacrocarpum)、懸鉤子球囊霉(G.rubiformis)、小果球囊霉(G.micrcarpum)，2種未鑒定到種的球囊霉屬的AMF(分別記為G.sp.1和G.sp.2)，以及1種未鑒定到種的無梗囊霉屬的AMF(A.sp.1);從麗江的樣品中濕篩得到大果球囊霉、縮球囊霉(G.constrictum)、根內球囊霉(G.intraradices)和一種未鑒定到種的球囊霉屬的AMF(記為G.sp.3);從昆明的樣品濕篩得到大果球囊霉、縮球囊霉、根內球囊霉和一種未鑒定到種的球囊霉屬的AMF(記為G.sp.4)。從表3可以看出，大果球囊霉是3個栽培點共有的優勢種，在永仁、麗江和昆明油橄欖栽培點AMF群落中的重要值分別為55.03、62.18和56.20，這一結果與其他一些研究的結果類似，即油橄欖對AMF也存在一定程度的選擇性或者說是偏好性。永仁除了大果球囊霉與其他兩個樣地共有外，永仁樣地分離到的另外5種AMF在麗江和昆明都沒有分離到。相對來說，麗江和昆明兩樣地之間種類組成的相似度高一些，除大果球囊霉外，兩地還共有縮球囊霉和根內球囊霉兩個種。根據表3中的數據計算不同樣地之間表征AMF群落相似程度的Sorenson’s相對系數，永仁和麗江之間的Sorenson’s系數為0.2，麗江和昆明之間的Sorenson’s系數為0.75，永仁和昆明之間的Sorenson’s系數為0.2。本研究對3個栽培點的調查分析得到油橄欖根際土壤中AMF種類較少，并以Glomus為優勢屬，這與Calvente等(2004)對西班牙南部地區Jaén一個主要的油橄欖種植園研究所得的結果類似，他們采用形態學的研究方法，從油橄欖的根際土壤中分離到4種AMF孢子，全部為Glomus真菌，因此認為單作的油橄欖園選擇了少數幾個AMF種類。事實上，農地中AMF多樣性較低的現象早已被研究和發現，尤其是在單作的情況下。

3結論

(1)在所調查的永仁、麗江和昆明等3個云南油橄欖的主要引種栽培地點，發現AMF在油橄欖根系中普遍存在，是油橄欖根系的一個重要組成部分。(2)相同年齡的油橄欖植株，在不同的栽培地點，AMF在根系中的定殖率以及土壤中的AMF孢子密度差異均十分顯著，可以推知立地條件特別是土壤理化性質顯著地影響著油橄欖的AM狀況和土壤中AMF孢子的豐富程度。(3)不同栽培區，油橄欖根際土壤中AMF群落組成的差異較大，表明不同的立地條件下，可能與油橄欖保持共生關系的土著AMF種類不盡相同;因而在今后的研究中，應針對不同的栽培區域，具體選擇不同的AMF菌株，開展油橄欖的接種試驗研究，并進一步應用于油橄欖的苗木培育中。

作者：卯吉華寧德魯李榮波景躍波單位：云南省林業科學院