玉米内生真菌多样性及其与宿主关系研究

摘要

内生真菌广泛分布于植物的各个组织和器官中。由于其生活史或生活史的一部分在宿主稳定的微生态环境中,在长期的生活中与宿主协同进化,二者之间形成了一种稳定的生态关系,宿主植物为其内生真菌提供生长场所、光合产物及矿物质等营养成分,而内生真菌的生长又会影响宿主植物自身的生长发育。而玉米作为我国最重要的粮食作物之一,研究其内生真菌的多样性及其与玉米之间的相互关系,对利用有益内生真菌,控制潜在的有害内生真菌,促进玉米增产具有重要的意义。
　　 本研究对两个玉米品种(浚单20和郑单958)在各生长阶段各器官的内生真菌总定殖率进行了统计;对玉米(浚单20)不同时期不同部位的内生真菌进行了分离鉴定,研究其内生真菌的种类和分布的多样性;研究了同一条件下种植的不同玉米品种(浚单20和郑单958)的内生真菌类群的差异;并通过对无菌条件下生长的玉米幼苗内生真菌的分离鉴定,初步探究内生真菌对宿主玉米的侵染和传播机制。
　　 1.随着植株生长,两个玉米品种的内生真菌定殖率的变化趋势基本相同。整个生长期内,根的内生真菌定殖率呈上升趋势,而茎、叶、叶鞘的内生真菌定殖率相对波动较大且变化趋势较一致,种子的内生真菌定殖率在玉米生长11周到12周(花粒期阶段)时高达100％,苞叶的内生真菌定殖率则稳定在60%到80%之间。在玉米生长约12周时,各器官的内生真菌定殖率都较高。
　　 2.本实验通过形态学鉴定与分子鉴定相结合的方法共鉴定出玉米(浚单20)内生真菌15个属,分离频率较高的真菌有Penicillium、Alternaria和Fusarium,为玉米的优势类群;从不同器官玉米植株各内生真菌类群的相对分离频率来看,有些内生真菌分布广泛,而有的内生真菌具有不同程度的器官或组织偏好性;两个玉米品种(浚单20和郑单958)在苗期阶段的内生真菌种类及相对分离频率基本相同,表明大部分内生真菌类群与玉米品种关系不大;从多样性指数来看,茎的内生真菌多样性最丰富,根和苞叶的多样性指数较低;随着植株生长,内生真菌类群丰富性增加。
　　 3.本实验中的无菌苗组的幼苗根、芽均未分离出内生真菌,而染菌苗和带菌苗的根和芽几乎都分离出了内生真菌,且与种子内生真菌种类相同,表明内生真菌可以通过种子进行传播,也可以通过植株体表侵入到宿主体内。
　　 通过该研究,我们系统地了解了玉米各个时期不同器官内生真菌的状况,初步了解了玉米内生真菌的来源和分布,为进一步研究和利用玉米内生真菌资源,以及玉米内生真菌应用于农业生产提供了理论依据。