摘要
内生真菌广泛存在于越橘组织中,在根部有明显的定殖特征,可形成特殊的杜鹃花类菌根真菌(Ericoidmycorrhizalfungi,ErMF)结构,有助于植物的生长和环境的稳定,是构成越橘根部微生物群落重要的组成部分之一。因此,挖掘促生菌种和筛选有益菌株组合对越橘等经济作物的生长发育有重要意义。本研究从野生越橘(Vaciniumvitis-idaeaL.)须根中分离根部内生真菌,利用植物促生长特性筛选菌株,分析其促生潜能及产酶能力;探究离体培养下菌株的相互作用及菌株接种对植物的影响,筛选出适合越橘生长的有益菌株组合。主要结果如下: (1)以大兴安岭野生越橘须根为实验材料,分离得到58株菌落形态不一的根部内生真菌。经过形态学及分子生物学鉴定,分为2门25属,其中树粉孢属(Oidiodendron)、瓶头霉属(Phialocephala)、粒毛盘菌属(Lachnum)、镰刀菌属(Fusarium)分离频率较高,为优势类群。分离菌株菌丝定殖主要分为4种形态,其中菌株M9Arachnopezizaaurata、菌株M20Oidiodendronmaius及菌株M25Peziculaericae是形成典型ErMF结构的代表菌株。 (2)以分离菌株为实验材料,基于溶磷、溶钾及产铁载体的潜在的体外植物促生长特性,筛选出4种菌株:根粒毛盘菌Lachnumpygmaeum(M8)、金蛛盘菌Arachnopezizaaurata(M9)、树粉孢菌Oidiodendronmaius(M20)及隔孢伏革菌Peniophorasp.(M21)。筛选菌株中菌株M20产IAA能力最强,可达到9.42±0.02μg/mL;菌株M21溶磷及产铁载体能力最强,分别可达到180.02±1.16μg/mL和62.74%。筛选菌株均可以产生纤维素酶、木聚糖酶、多聚半乳糖醛酸酶、蛋白酶及漆酶活性;菌株M20产纤维素酶和蛋白酶活性最高,分别可达到104.32±3.79U/L和31.55±0.05U/mL;菌株M21产木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶活性最高,分别可达到910.89±8.95U/L和178.44±9.42U/mL;菌株M8产漆酶活性最高可达到43.13±0.72U/mL。以农杆菌介导法将GFP基因转入到真菌基因组中,最终在菌株M8和M20基因组中成功表达。 (3)在探究菌株间离体相互作用过程中,发现菌丝可相互接触,菌丝生长存在抑制现象,但菌丝抑制率不高。除菌株M8的可溶性代谢产物外,其它三种菌株代谢产物促进了除自身外其余菌株菌丝的生长。添加菌株灭活菌丝体为底物,4种菌株的漆酶、多酚氧化酶、木质素过氧化物酶及几丁质酶活性均受到影响。菌株M8的灭活菌丝体为诱导菌株漆酶和木质素过氧化物酶的最佳底物,显著提高了其它菌株分泌漆酶和木质素过氧化物酶的能力,菌株间多酚氧化酶和几丁质酶活性互有促进和抑制作用。 (4)以越橘种子、模式植物烟草及筛选菌株发酵液为实验材料,发现菌株M9和M20的发酵液对越橘种子萌发和烟草的生长有积极作用,其中稀释50倍的菌株M9发酵液为促进种子萌发和烟草生长的最佳菌株及浓度,同时在菌株M9和M20的发酵液中分析出IAA、CTK等植物激素。接种菌根真菌均显著促进越橘的生长,以共接种M9+M20组合最佳。与未接种相比接种4周后,接种处理显著促进叶片光合色素含量、可溶性糖含量、SOD、POD及CAT活性,且与单接种处理相比共接种显著降低了叶片MDA含量;单接种处理降低了叶片可溶性蛋白含量而共接种处理增加了叶片可溶性蛋白含量。