24.08.2013 Views

查看全文

查看全文

查看全文

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

摇 南京农业大学学报摇 2011,34(2):78-84<br />

摇 Journal of Nanjing Agricultural University http: / / nauxb. njau. edu. cn<br />

試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試<br />

张晨炜,纪燕玲,杨守玲,等. 禾本科植物内生真菌研究 12:吉林犬草内生真菌的分离和鉴定[J]. 南京农业大学学报,2011,34(2):78-84<br />

禾本科植物内生真菌研究 12:吉林犬草内生真菌的分离和鉴定<br />

收稿日期:2010-01-18<br />

基金项目:国家自然科学基金项目(30670008,30800156)<br />

张晨炜,纪燕玲,杨守玲,亢燕,王志伟 *<br />

(南京农业大学生命科学学院,江苏 南京 210095)<br />

摘要:在我国吉林省长春市 3 个采样点共采集 96 株鹅观草属植物样品,经鉴定为犬草( Roegneria canina)。 通过检测,样品<br />

中内生真菌的含菌率高达 67. 7% 。 分离得到 5 个菌株并对它们进行形态学特征调查,分离菌株呈典型的 Neotyphodium 属<br />

真菌特征。 选择菌株 Rjl7101 和 Rjl7104,利用 tefA 和 tubB 基因片段进行系统发育分析,结果表明分离菌株与 Neotyphodium<br />

sinicum 聚为一枝。 根据以上结果,确定分离菌株为 N. sinicum。 这是首次在犬草中发现 N. sinicum,也扩大了 N. sinicum 在我<br />

国的分布地区范围,进一步说明我国拥有极为丰富的内生真菌资源且分布广泛。<br />

关键词:犬草;Neotyphodium sinicum;形态学特征;系统发育分析<br />

中图分类号:Q939. 5摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 文章编号:1000-2030(2011)02-0078-07<br />

Isolation and identification of a fungal endophyte obtained from<br />

Roegneria canina( L. ) Nevski grown in Jilin,China<br />

ZHANG Chen鄄wei,JI Yan鄄ling,YANG Shou鄄ling,KANG Yan,WANG Zhi鄄wei *<br />

(College of Life Sciences,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)<br />

Abstract:Ninety鄄six Roegneria samples were collected from 3 sites in Jilin Province. They were identified as R. canina. Fungal<br />

hyphae were detected from 67. 7% of them,with no obvious difference among each site. Five fungal isolates were isolated from these<br />

samples through seedling. Their morphological properties were typical in Neotyphodium spp. . Phylogenetic relationships based on<br />

sequences of 茁鄄tubulin gene(tubB)introns and translation elongation factor 1鄄琢 gene(tefA)introns of Rjl7101 and Rjl7104 revealed<br />

that they clustered together in a distinct sub鄄clade in the Neotyphodium sinicum clade. It indicated these isolates should be N.<br />

sinicum. R. canina is thus a new plant host of N. sinicum. So N. sinicum was also discovered in northeast of China. Epichlo觕鄄grass<br />

symbioses are broadly distributed in China.<br />

Key words:Roegneria canina;Neotyphodium sinicum;morphological characteristics;phylogenetic analysis<br />

内生真菌(Endophytic fungi)是指在植物体内完成其部分或全部生活史,又不引起任何病症的微生<br />

物 [1] 。 禾本科植物中 Neotyphodium 属内生真菌能为宿主植物带来抗旱、抗寒、抗病虫害、促生长分蘖、提<br />

高产量和结实量等性能,作为一种新型的微生物资源在国际上正日益受到重视 [1-2] 。 关于植物内生真菌<br />

的研究始于 20 世纪初,至今已经在 80 属 280 种以上的禾本科植物中发现有内生真菌的存在。<br />

目前,已报道的 Neotyphodium 属内生真菌现有 22 个种,其中绝大多数都有十分严格的宿主特异性,一<br />

种植物中只有一种相对应的内生真菌 [3-5] 。 如在羊茅属植物 ( Festuca spp. ) 中至今就已发现有 6 种<br />

Neotyphodium 属内生真菌的存在,包括从 F. arundinacea 中分离得到的 N. coenophialum,从 F. arizonica 中分<br />

离得到的 N. huerfanum,从 F. pratensis 中分离得到的 N. uncinatum,从 F. subulata 等植物中分离得到的<br />

N. starrii,从 F. parvigluma 中分离得到的 N. sinofestucae [6] ,从 F. hieronymi 和 F. argentina 中分离得到的<br />

N. tembladerae以及从 F. rubra 等多种植物中分离得到的 N. typhinum [5] 。 在中国曾有过 N. uncinatum 在苇<br />

状羊茅(Lolium arundinaceium Schreb. ) 中分布的报道 [7] 。 因此,宿主植物对于 Neotyphodium 属真菌十分<br />

重要。<br />

我国的禾本科植物资源非常丰富而且分布广泛,已知约有 190 多个属,但是目前对其中内生真菌的调<br />

查还不够充分, 尤其对 Neotyphodium 属内生真菌, 仅有 N. gansuense、 N. stromatolongum、 N. sinofestucae、<br />

N. sibiricum 和 N. sinicum 5 个种 [4-5] 。 前 4 种的宿主植物分别为一属一种,而 N. sinicum 相对而言宿主范围<br />

作者简介:张晨炜,硕士研究生。 * 通讯作者:王志伟,教授,主要从事植物微生物学研究,E鄄mail:zwwang@ njau. edu. cn。


摇 第 2 期 张晨炜,等:禾本科植物内生真菌研究 12:吉林犬草内生真菌的分离和鉴定<br />

较宽,至今明确的宿主有一属三种:鹅观草( Roegneria kamoji)、竖立鹅观草( R. ciliaris) 和纤毛鹅观草<br />

(R. japonensis) [8] 。 本课题组已有调查发现很多禾本科植物中含有内生真菌 [6,8,9] ,可见 Neotyphodium 属内<br />

生真菌资源有待进一步发掘。<br />

鹅观草属(Roegneria Koch)植物是禾本科小麦族(Triticeae)中最大的一个属,起源于我国青藏高原东<br />

部的唐古特地区,现知全世界有 4 组、20 系、126 种 [10] 。 至今的研究中,本课题组已在鹅观草、竖立鹅观<br />

草、纤毛鹅观草等鹅观草属植物中分别发现了 Epichlo觕 yangzii [11] 和 N. sinicum [8] 。 N. sinicum 分布非常广<br />

泛,就目前来看在我国华北以南、福建以北、新疆以东的 19 个省市自治区均有分布;E. yangzii 则范围较<br />

小,在我国长江中下游地区有分布。<br />

我国广大的东北地区也存在鹅观草属植物,但是,这些植物中是否也含有类似的真菌目前还没有具体<br />

的研究。 本研究从我国东北吉林省长春市采集了犬草(Roegneria canina) 样品,检测到其中含有内生真菌<br />

菌丝体,并对此进行了分离、培养和分类学鉴定。<br />

1摇 材料与方法<br />

1. 1摇 植物样品的采集、保存和鉴定<br />

2007 年 8 月中旬,在吉林省长春市近郊西营镇的北部山坡、东部河边以及长吉高速两侧路边,采集植<br />

物样品。 采集后立即用快件寄回实验室,尽快进行镜检分离。 分别在 4 益 和-20 益 冰箱内进行临时保存<br />

和长时间保存。 植物鉴定参照《中国植物志》进行 [12] 。<br />

1. 2摇 内生真菌的检测、分离、纯化和保藏<br />

首先对植株进行肉眼观察,确认子座形成的有无。 选择植物茎秆和种子进行内生真菌检测,确定样品<br />

组织中是否含菌。 将镜检含有内生真菌的茎秆,或将种子培育为实生苗,经表面消毒后置于 PDA 培养基<br />

上进行分离。 待菌丝体生长后,挑取长出的菌丝体,于 PDA 培养基上进行 3 次单孢分离,获得纯化菌株。<br />

菌株保藏于 4 益 的 PDA 斜面培养基上 [11] 。<br />

1. 3摇 内生真菌经典形态学特征的调查<br />

挑取少量菌丝接种于 PDA 培养基中央,于 25 益 连续 3 周培养观察菌落的形态特征,记录生长速度。<br />

挑取菌落边缘菌丝,在光学显微镜下观察、测量和记录分生孢子及分生孢子梗等无性结构特征 [11] 。 每株<br />

菌株 5 个重复。<br />

1. 4摇 内生真菌基因组 DNA 的提取、目的片段的扩增和测序<br />

用 SDS 法提取菌株 Rjl7101 和 Rjl7104 的总 DNA [11] 。 所得总 DNA 于 4 益 保存备用,或放于-20 益 中<br />

长期保存。 以得到的总 DNA 为模板,选择 tubB 和 tefA 的通用引物 PCR 扩增目的片段 [13] ,确认扩增效果<br />

后切胶回收,和载体 pMDT-19 连接后,转化至大肠杆菌 DH5琢 [11] ,选择 3 ~ 5 个转化子送交金思特科技有<br />

限公司测序。 用选择性引物扩增 tefA 片段的第二拷贝 [8] 。<br />

1. 5摇 tefA / tubB 片段序列的分析和系统发育树构建<br />

测序结果通过 Blast 比对在 NCBI 中与相关的序列进行同源性分析。<br />

通过 NCBI / GenBank 数据库进行序列的比对,并下载类似程度比较高的序列,用 DNAssist 2. 2 和<br />

BioEdit 分析所得序列与下载序列之间的差异大小及不同位点等信息,并选择比较有代表性的菌株序列<br />

(表 1)。 通过比对并用 ClustalX 1. 81 和 MEGA 4 采用最大简约法(Maximum parsimony)构建系统发育树。<br />

2摇 结果与分析<br />

2. 1摇 植物样品的采集、鉴定和内生真菌的检测<br />

在吉林长春 3 个地点分别采集了 23、36 和 37 株植物的茎秆和整个花序,共 96 个样品。 其中,采集自<br />

农田边和山坡的植株样品长势粗壮,分蘖较多;而公路边的样品则比较细小,分蘖较少。 植株高大,约为<br />

60 ~ 70 cm。 穗状花序粗长。 小穗 2 ~ 5 小花。 颖短小,颖长约第一外稃的一半左右( 芒除外),通常呈披<br />

针形或长圆形,常与小花紧贴,颖具短芒;外稃芒直伸或微弯;外稃无膜质边缘,先端芒长 15 ~ 18 mm。<br />

根据所采植物花序的特征, 参考 《 中国植物志》, 将植物样品鉴定为犬草 [ Roegneria canina ( L. )<br />

Nevski]。 在 3 个犬草群落中,没有发现有子座发育的植物个体。 在采集的 96 个犬草样品中,共检出 65<br />

个含有内生真菌,检出率达 67. 7% 。 3 个采样点的含菌率相差不大(表 2)。<br />

79


80<br />

菌种<br />

Species<br />

南摇 京摇 农摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 34 卷<br />

表 1摇 进行 tubB 和 tefA 序列分析的 Epichlo觕 属和 Neotyphodium 属菌株及其 GenBank 序列号<br />

Table 1摇 Endophyte isolates and GenBank accession No. for their tubB and tefA sequence<br />

菌株<br />

Isolate<br />

宿主<br />

Host species<br />

起源<br />

Geographic origins<br />

序列号 Accession No.<br />

tubB tefA<br />

Epichlo觕 amarillans 273 Agrostis hiemalis USA AF457466 AF457505<br />

E. amarillans ATCC201670 Sphenopholis obtusata USA AF062426 AF457504<br />

E. baconii ATCC76552 Agrostis stolonifera Britain L06961 AF231193<br />

E. baconii ATCC200746 Agrostis tenuis Switzerland AF250733 AF231195<br />

E. baconii ATCC200745 Calamagrostis villosa Switzerland L78270 AF231196<br />

E. brachyelytri ATCC200752 Brachyletrum erectum USA L78271 AF231197<br />

E. brachyelytri ATCC201560 B. erectum USA AF250736 AF231201<br />

E. bromicola 9630 Bromus erectus Switzerland AY033382 AY033356<br />

E. bromicola 9631 Br. erectus Switzerland AY033383 AY033357<br />

E. clarkii ATCC200741 Holcus lanatus Switzerland AF250738 AF231207<br />

E. clarkii ATCC200742 H. lanatus Switzerland L78281 AF231206<br />

E. elymi 4132 Elymus macgregorii USA AF457468 AF457502<br />

E. elymi ATCC201553 E. virginicus USA AF062428 AF457498<br />

E. festucae ATCC90661 Festuca rubra USA L06955 AF231210<br />

E. festucae E434 Lolium gigantea Switzerland L78286 AF231212<br />

E. glyceriae ATCC200747 Glyceria striata USA L78275 AF231216<br />

E. sylvatica ATCC200748 Brachypodium sylvaticum Japan L78278 AF231218<br />

E. sylvatica ATCC200751 Bra. sylvaticum Switzerland L78291 AF231219<br />

E. typhina ATCC200738 Anthoxanthum odoratum Switzerland L78288 AF231222<br />

E. typhina ATCC200739 Br. pinnatum Switzerland L78292 AF231223<br />

E. typhina ATCC200740 Dactylis glomerata Switzerland L78274 AF231225<br />

E. typhina ATCC201667 Poa nemoralis Switzerland AF062429 AF231229<br />

E. typhina ATCC201669 Poa pratensis Switzerland L78284 AF231231<br />

E. typhina ATCC231226 Poa silvicola Switzerland L78285 AF231228<br />

E. yangzii Rnj3303 Roegneria kamoji China DQ134037 DQ134031<br />

E. yangzii Rnj3304 R. kamoji China DQ134038 DQ134032<br />

Neotyphodium aotearoae 829 Echinopogon ovatus New Zealand,Australia AF323370 AF323391<br />

N. australiense 937 Ec. ovatus Australia AF323379 AF323400<br />

N. chisosum ATCC64037 / 134 Stipa eminens North America AF457470 AF457508<br />

N. coenophialum ATCC90664 / 19 L. arundinaceum Japan L06964 AF457511<br />

N. gansuense E7080 Achnatherum inebrians China EF422756 —<br />

N. gansuense E7082 A. inebrians China EF422757 —<br />

N. gansuense var. inebrians ATCC A. inebrians Eurasia AF457494 AF457538<br />

N. gansuense var. inebrians ATCC A. inebrians Eurasia AF457495 AF457539<br />

N. guerinii ATCC MYA-1235 Meliceae transsilvanica Switzerland EF422746 —<br />

N. huerfanum ATCC 64040 Festuca arizonia North America AF457493 AF457537<br />

N. lolii — L. perenne ssp. perenne Europe,New Zealand AY865628 AF457540<br />

N. lolii — L. multiflorum Europe,New Zealand AY865629 —<br />

N. melicicola CBS109342 / 827 M. decumbens South Africa AF323384 AF323406<br />

N. occultans 992 L. perenne var. rigidum New Zealand AF176271 AF457541<br />

N. siegelii ATCC74483 / e915 L. pratense Europe AF308138 AF308132<br />

N. tembladerae ATCC200844 / 1169 P. huecu North America AF323389 AF323407<br />

N. tembladerae 4055 F. arizonica North America AF457496 AF457544<br />

N. typhinum var. canariense 989 L. edwardii Spain AF176266 AF457543<br />

N. uncinatum CBS102646 L. pratense Europe L06946 AF308131<br />

N. sinicum Rts2102 R. kamoji China EU409307 EU409301<br />

N. sinicum Rxy6106 R. ciliaris China EU409308 EU409303<br />

Neotyphodium sp. HeuTG-1362 Hordelymus europaeus Eurasia AF457488 AF457528<br />

Neotyphodium sp. HbrTG-13635 He. brevisubulatum Eurasia AY137612 AF532922<br />

Neotyphodium sp. HbrTG-1270 He. brevisubulatum Eurasia AF457484 AF457525<br />

(ATCC MYA-2504) AF457485<br />

Neotyphodium sp. FalTG-1507 Festuca altissima Eurasia AF457491 AF457535<br />

AF457492 AF457536<br />

Neotyphodium sp. HboTG-13676 Hordeum bogdanii Eurasia AF532923<br />

AY137611 AF532924<br />

Neotyphodium sp. HboTG-1269 Ho. bogdanii Eurasia AF457482 AF457524<br />

AF457483 AY163833<br />

本研究中菌株 Rjl7101 R. canina China GU447303 GU447305<br />

Isolate in this study<br />

本研究中菌株 Rjl7104 R. canina China GU447304 GU447306<br />

Isolate in this study — GU447307


摇 第 2 期 张晨炜,等:禾本科植物内生真菌研究 12:吉林犬草内生真菌的分离和鉴定<br />

摇 摇 从植物的茎髓中检测到的菌丝细长,粗细均匀,<br />

有隔膜,分叉很少,稍有弯曲,生长在细胞间隙中。 在<br />

种子中,菌丝体分布在糊粉层细胞之间,菌丝粗细不<br />

均,分布无序(图 1)。<br />

表 2摇 吉林长春犬草采集量和其中内生真菌检测率<br />

Table 2摇 Collections and infection level in Roegneria<br />

采集地点<br />

Sampling site<br />

canina in Changchun,Jilin<br />

植株数<br />

Sampling number<br />

检出数<br />

Infected number<br />

检出率 / %<br />

Infection level<br />

山坡 Hillside 23 18 78. 3<br />

河边 Riverside 36 24 66. 7<br />

路边 Roadside 37 23 62. 2<br />

2. 2摇 犬草内生真菌的分离、培养及其特征<br />

通过分离和纯化,从鹅观草属犬草实生苗中得到<br />

5 个分离菌株,分别被命名为 Rjl7101 ~ Rjl7105。 同时<br />

证明分离菌株能够种传,通过种子在宿主体内垂直<br />

传播。<br />

图 1摇 犬草及内生真菌在宿主植物体内的分布及形态<br />

Fig. 1摇 Morphological characters of host plant and the<br />

fungal hypae in R. canina<br />

摇 摇 A. 犬草;B. 植物茎髓中的菌丝;C. 种子中的菌丝<br />

摇 摇 A. R. canina;B. Fungal hyphae in the pith of R. canina;<br />

C. Fungal hyphae in the seed<br />

分离菌株在 PDA 培养基上 25 益 培养 21 d 后,菌落呈圆形或椭圆形,正面白色,棉质,质地较紧密,中<br />

央隆起或稍有褶皱,背面黄褐色,生长速度每周为 6 ~ 11 mm( 图 2)。 Rjl7102 菌株生长较快,达到每周<br />

11 mm。 在 Rjl7101 和 Rjl7105 的菌落边缘有透明圈,而其他菌株的菌落周围则没有发现。<br />

图 2摇 从犬草茎秆中分离的内生真菌 Rjl7101 的菌落和无性结构特征<br />

Fig. 2摇 The colony and asexual structures of Neotyphodium isolate Rjl7101 from pith of R. canina<br />

A. 菌落正面;B. 菌落背面;C. 分生孢子梗和分生孢子<br />

A. Obverse of colony;B. Reverse of colony;C. A conidium and a conidiogenous cell<br />

分离菌株的分生孢子、分生孢子梗的形态和大小呈典型的 Neotyphodium 属真菌的特征,均无色透明,<br />

并与 N. sinicum 产生的分生孢子和分生孢子梗类似。 分离菌株产生大量分生孢子,呈椭圆形至肾形,大小<br />

为(3. 5 ~ 5. 0)滋m伊(2. 4 ~ 2. 9)滋m。 分生孢子梗长 19. 2 ~ 21. 9 滋m,向基部逐渐膨大,到达离基部 1 / 3 处<br />

最大,基部宽 2. 4 ~ 2. 6 滋m,往顶端则变尖,逐渐缩小到 1 滋m 以下,梗基部直径约为顶部的 2 ~ 3 倍(图 2,<br />

表 3)。 基部有隔膜。<br />

内生真菌<br />

Endophyte<br />

表 3摇 部分鹅观草植物内生真菌的形态特征<br />

Table 3摇 Morphological characters of endophyte in Roegneria spp.<br />

植物宿主<br />

Host plants<br />

孢子 / 滋m<br />

Conidia<br />

孢子梗 / 滋m<br />

Conidiogenous cells<br />

生长速度 * / (mm·week -1 )<br />

Growth rate<br />

Epichlo觕 yangzii Roegneria kamoji (4. 3 ~ 5. 5) 伊(2. 1 ~ 3. 5) (16. 5 ~ 30. 6) 伊(2. 2 ~ 3. 1) 6. 7 ~ 20. 1<br />

Neotyphodium sinicum<br />

本研究中菌株<br />

Isolate in this study<br />

R. kamoji;R. japonensis;<br />

R. ciliaris<br />

(4. 8 ~ 5. 1) 伊(2. 7 ~ 3. 4) (16. 1 ~ 19. 2) 伊(2. 0 ~ 2. 5) 6. 1 ~ 16. 2<br />

R. canina (3. 5 ~ 5. 0) 伊(2. 4 ~ 2. 9) (19. 2 ~ 21. 9) 伊(2. 4 ~ 2. 6) 6. 1 ~ 11. 2<br />

摇 摇 注: * PDA 平板 25 益 培养 3 周。 Cultured for 3 weeks on PDA,25 益 .<br />

2. 3摇 分离菌株的系统发育学分析<br />

以菌株 Rjl7101 和 Rjl7104 的总 DNA 为模板,分别扩增出它们的 tubB 和 tefA 目的片段,此外,还从菌<br />

81


82<br />

南摇 京摇 农摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 34 卷<br />

株 Rjl7104 中发现了 tefA 的第二拷贝。 tefA 目的片段序列长度 850 bp,tubB 片段为 750 bp,菌株 Rjl7104 的<br />

tefA 第二拷贝片段序列长约为 550 bp。 将测序得到的 tefA、tubB 序列用 DNAssist 2. 2 进行比对,两菌株的<br />

tefA 序列第一拷贝之间只存在 5 个碱基的差异,tubB 序列第一拷贝则更为保守,只相差 3 个碱基。<br />

将测序结果在 NCBI / GenBank 数据库中进行 Blast 比对,结果表明菌株 Rjl7101、Rjl7104 的 tubB 和 tefA<br />

片段与 Epichlo觕 属和 Neotyphodium 属真菌的片段序列相似,其中与 N. sinicum 相似度最高。 选择序列相似<br />

度最高的 Epichlo觕 属和 Neotyphodium 属各种代表性菌株的序列构建 MP 系统发育树。<br />

根据 tefA 和 tubB 基因序列构建的最大简约树拓扑结构相似,除 ETC ( E. typhina complex) 中的 E.<br />

typhina 外,基本上每一个种都形成一个独立的分枝,而且自展值较高(图 3)。 根据从 tefA 基因片段所得到<br />

的最大简约树,分离菌株第一拷贝分别与 N. sinicum 的第一拷贝聚类,自展值为 84% ( >75% )。 分离菌株<br />

图 3摇 根据 Neotyphodium 属和 Epichlo觕 属部分菌株 tubB 和 tefA 基因序列构建的最大简约系统发育树<br />

Fig. 3摇 Neotyphodium spp. and Epichlo觕 spp. tubB and tefA phylograms based on maximum parsimony(MP)<br />

tubB:步长 = 107;一致性指数 = 0. 813;总留存指数 = 0. 962;总尺度化一致性指数 = 0. 783。 tefA:步长 = 150;一致性指数 = 0. 913;<br />

总留存指数 = 0. 978;总尺度化一致性指数 = 0. 893。 1 000 次重复,自展值>70% 。 银:分离菌株;荫:N. sinicum 菌株。<br />

tubB:Tree length = 107;Consistency index = 0. 813;Retention index = 0. 962;Rescaled consistency index = 0. 783. tefA:Tree length = 150;<br />

Consistency index = 0. 913;Retention index = 0. 978;Rescaled consistency index = 0. 893. Bootstrap value>70% ,1 000 bootstrap replications.<br />

银:Isolates in this study;荫:Isolates of N. sinicum.


摇 第 2 期 张晨炜,等:禾本科植物内生真菌研究 12:吉林犬草内生真菌的分离和鉴定<br />

第二拷贝与 N. sinicum 第二拷贝接近,均位于 ETC 类群。 从 tubB 基因片段所得到的 MP 树上,分离菌株均<br />

与 N. sinicum 的第一拷贝聚类,自展值为 85% ( >75% )。<br />

2. 4摇 分离菌株的分类学鉴定<br />

对分离菌株的宿主、形态学特征、培养特征以及系统发育学特征进行研究,这些菌株形成了一个相互<br />

十分类似的类群,这个类群与 Kang 等 [8] 发现的鹅观草等植物中的 N. sinicum 同属一个种。<br />

3摇 讨论<br />

本研究首次从我国北方的犬草(R. canina)中检测并分离得到了 Neotyphodium sinicum。 内生真菌在犬<br />

草体内的形态以及分离菌株的形态学特征均呈典型的 Neotyphodium 属真菌特征,与其他各地鹅观草属植<br />

物中的分离菌株形态特征类似 [8] 。 但是与以往从植物茎秆分离得到内生真菌的方式不同,本研究的菌株<br />

分离自人工培育的实生苗。 本研究还从实生苗中检测到了典型的内生真菌菌丝体(数据未显示)。 这些<br />

表明内生真菌在犬草中是通过种子进行垂直传播的,进而证明了 Neotyphodium鄄Roegneria 共生体之间的稳<br />

定关系依赖于垂直传播 [1] 。<br />

此前,本课题组已对我国河北省以南 19 省市自治区的鹅观草、竖立鹅观草、纤毛鹅观草等鹅观草属植<br />

物进行过调查,发现内生真菌比较普遍存在于鹅观草属植物中。 这种真菌 2009 年被证明是新种,提名为<br />

Neotyphodium sinicum Z. W. Wang,Y. L. Ji et Y. Kang,sp. nov. [8] 。 这是我国本土发现的 Neotyphodium 属的<br />

第 2 个新种,也是亚洲发现的第 2 个新种。 根据分离菌株的形态学特征、生长特性以及系统发育学特征等<br />

信息说明分离自我国东北地区犬草的这些菌株为 N. sinicum。<br />

N. sinicum 主要分布在我国华中和华东地区,目前分布的最高纬度是河北省唐山市,约北纬 39. 5毅 [8] ,<br />

而本研究中吉林省长春市的纬度则是 43. 5毅N。 因此,本研究将我国鹅观草属植物内生真菌 N. sinicum 的<br />

分布向北移了 4 个纬度。<br />

犬草原产自新疆,分布广泛,中国、日本和中亚最普遍,在西伯利亚、高加索、伊朗、欧洲也有分布,最西<br />

能延伸至大西洋沿岸。 本研究的结果提示了这些地区的犬草中可能也会含有内生真菌。 从我国吉林长春<br />

采集的犬草样品中其内生真菌检出率较高,说明我国东北地区的犬草内生真菌资源也十分丰富。<br />

本研究是我们首次从犬草植物中分离到禾本科植物内生真菌,而此前还没有对犬草中内生真菌的类<br />

似报道。 本研究扩大了 N. sinicum 的地理分布范围和宿主范围,进一步说明 N. sinicum 具有较大的地理分<br />

布差异和宿主差异。 研究分离菌株的遗传多样性,能够得到更为丰富的关于我国禾本科植物内生真菌进<br />

化起源的信息,对进一步研究我国 Neotyphodium 属内生真菌具有重要的意义。<br />

与其他本土产只具有一种宿主植物的内生真菌不同,我国原产的鹅观草属植物(Roegneria spp. )中的<br />

内生真菌 N. sinicum 的宿主范围比较宽,包含了鹅观草属内的几个种 [8] 。 本研究结果再次证实这个倾向。<br />

随着采样的范围不断扩大,采集的植物样品的多样性不断丰富,还有可能继续发现 N. sinicum 的新宿主。<br />

这对今后 N. sinicum 的利用有益。<br />

综上所述,N. sinicum 是我国重要的微生物资源,在鹅观草属植物中广泛分布,在我国的资源也极其丰<br />

富。 本课题组将继续关注下去,并就其对宿主植物的作用做进一步的研究。<br />

参考文献:<br />

[1]摇 Schardl C L,Leuchtmann A,Spiering M J. Symbioses of grasses with seedborne fungal endophytes[J]. Annu Rev Plant Biol,2004,55:315-340<br />

[2] 南志标,李春杰. 禾草-内生真菌共生体在草地农业系统中的作用[J]. 生态学报,2004,24(3):605-616<br />

[3] Iannone L J,Cabral D,Schardl C L,et al. Phylogenetic divergence,morphological and physiological differences distinguish a new Neotyphodium<br />

endophyte species in the grass Bromus auleticus from South America[J]. Mycologia,2009,101(3):340-351<br />

[4] Zhang X,Ren A Z,Wei Y K,et al. Taxonomy,diversity and origins of symbiotic endophytes of Achnatherum sibiricum in the Inner Mongolia<br />

Steppe of China[J]. FEMS Microbiol Lett,2009,301:12-20<br />

[5] 王志伟,纪燕玲,陈永敢,等. 禾本科植物内生真菌资源及其物种多样性[J]. 生态学报,2010,30(17):4771-4781<br />

[6] Chen Y G,Ji Y L,Yu H S,et al. A new Neotyphodium species from Festuca parvigluma Steud. grown in China[ J]. Mycologia,2009,101(5):<br />

681-685<br />

[7] 纪燕玲,王志伟,于汉寿,等. 分离自苇状羊茅( Festuca arundinacea Schreb. ) 的内生真菌 Neotyphodium uncinatum[ J]. 南京农业大学学<br />

报,2003,26(2):47-50<br />

[8] Kang Y,Ji Y L,Sun X H,et al. Taxonomy of Neotyphodium endophytes of Chinese native Roegneria plants[J]. Mycologia,2009,101(2):211-219<br />

83


84<br />

南摇 京摇 农摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 34 卷<br />

[9] Ji Y L,Zhan L H,Kang Y,et al. A new stromata鄄producing Neotyphodium species symbiotic with clonal grass Calamagrostis epigeios(L. )Roth.<br />

grown in China[J]. Mycologia,2009,101(2):200-205<br />

[10] 蔡联炳. 鹅观草属的地理分布[J]. 西北植物学报,2002,22(4):913-923<br />

[11] Li W,Ji Y L,Yu H S,et al. A new species of Epichlo觕 symbiotic with Chinese grasses[J]. Mycologia,2006,98(4):560-570<br />

[12] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志:第九卷第 3 册[M]. 北京:科学出版社,1987:60-61<br />

[13] Gentile A,Rossi M S,Cabral D,et al. Origin,divergence,and phylogeny of epichlo觕 endophytes of native Argentine grasses[J]. Molecular Phylo鄄<br />

genetics and Evolution,2005,35:196-208<br />

责任编辑:夏爱红

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!