林 強(qiáng),冉曉瀟,趙 軍,劉應(yīng)雄,柳成益,韓 燈
(1.四川林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081;2.攀枝花市林業(yè)局,四川 攀枝花;617000,3.攀枝花市農(nóng)林科學(xué)院,四川 攀枝花 617065;4.北川縣林業(yè)局,四川 北川 622750;5.松潘縣林業(yè)局,四川 松潘縣 623302)
塊菌(Truffle),屬子囊菌亞門(Ascomycotina),塊菌目(Tuberales),塊菌科(Tuberaceae),塊菌屬(Tuber Micheli :F.H.Wigg.)。歐洲常見的塊菌種類60余種,商業(yè)塊菌的種類,主要是黑孢塊菌,夏塊菌和意大利白塊菌。商業(yè)的塊菌素有“黑鉆石”之稱,是食用菌中最珍稀的種類,鮮塊菌價格在歐洲市場500 歐元·kg-1~1 500歐元·kg-1。
本研究供試材料黑孢塊菌(Tuber melanosporum),夏塊菌(Tuber aestivum)由意大利皮埃蒙特大區(qū)IPLA 林業(yè)環(huán)境研究所提供。
黑孢塊菌(Tuber melanosporum)分布在法國、意大利、西班牙等歐洲國家,目前引種到加拿大、美國、澳大利亞、新西蘭等國家已經(jīng)獲得栽培成功。直徑5 cm~15 cm 不等,重量從數(shù)十克到1 kg。與中國的印度塊菌形態(tài)特征和遺傳特征都十分相似。宿主植物有:歐洲櫟、歐洲榛子、雪松、榆樹、山毛櫸等多種植物。我們同樣也在云南松、滇榛、板栗上成功接種了黑孢塊菌。生長土壤要求含鈣質(zhì)較高,pH 值7.5~8.5 范圍,冬季平均溫度1℃~8℃,夏季平均溫度17.5℃~22.5℃,年平均降雨量600 mm~1 500 mm 出產(chǎn)季節(jié),從頭年10月到次年3月。
夏塊菌(Tuber aestivum)分布在法國、意大利、西班牙等歐洲國家,我國攀西地區(qū)會東縣也發(fā)現(xiàn)有夏塊菌分布。目前引種到澳大利亞、新西蘭等栽培獲得成功。直徑2 cm~10 cm,重量可以達(dá)到幾十克到幾百克。在晚夏和早秋成熟,生長溫度與黑孢塊菌類似,土壤pH 值6.5~8.5。分布接近土表。宿主植物主要有:歐洲榛子、歐洲櫟。我們也在云南松、滇榛、板栗上接種獲得成功(參見圖1)。
圖1 歐洲黑孢塊菌(左)及夏塊菌(右)
收集優(yōu)質(zhì)的云南松母樹園種子用水選法去除空殼種子,用0.1%的高錳酸鉀液浸泡處理30 min,用自來水沖洗去表面殘留的高錳酸鉀溶液,然后再用清水浸泡1 d~2 d,在這期間換一次清水。將表面滅菌處理后的云南松種子播人混合基質(zhì)的培育箱中,培養(yǎng)基質(zhì)為蛭石與珍珠巖的混合物,其體積比為蛭石∶珍珠巖∶泥炭土為1∶1∶1,在121℃~126℃的高壓滅菌器下滅菌2.5 h~3 h 放置一周后使用。播種后,用清水將基質(zhì)澆透后放置于室內(nèi)催芽,待80%以上的種子發(fā)芽后再移入煉苗室內(nèi)進(jìn)行無菌苗培育,需注意的是溫度要保持在10℃~30℃之間,基質(zhì)的濕度保持在50%~70%。云南松無菌苗培育3月以上,根部開始木質(zhì)化后即可進(jìn)行接種。
1.3.1 菌劑的配制方法
將供試的和黑孢塊菌及夏塊菌分別在碾缽內(nèi)磨成粉狀,粉狀菌種按1∶1的比例和細(xì)沙混合即為接種的菌劑,菌劑要隨用隨配,用不完的需要在冰箱2℃~5℃環(huán)境冷藏保存。
1.3.2 接種
將培育好的云南松無菌苗浸泡在自來水里至根部基質(zhì)松解,在適宜的容器內(nèi)裝入上述培滅菌基質(zhì),至2/3 深度,然后用小勺舀一勺約3 g 上述菌劑,在容器基質(zhì)表面,將云南松無菌苗栽入,使根部與菌劑接觸,然后覆蓋基質(zhì)壓緊,用水澆透,將接種苗放置在煉苗室培育半月,期間適當(dāng)澆水,然后移到溫室大棚育苗架上培養(yǎng)6個月。
采用OLYMPUS SZ61Q 體式顯微鏡篩選感染須根,BX41 顯微鏡觀測微觀特征。囊狀體即晶狀附屬物,鞘狀細(xì)胞。
隨機(jī)選擇培育6個月齡云南松接種苗,在玻璃缽內(nèi)浸泡1 h,用自來水沖洗干凈,注意勿傷根部。檢測:在解破鏡下,先觀測接種植物根部,通常感染發(fā)生在須根上,確認(rèn)有感染征兆,再用鑷子捏取或用解剖刀切取,感染部位。將切取材料在載玻片上放下,滴一滴清水,蓋上蓋玻片,擠壓蓋玻片,然后在顯微鏡下檢測。
感染的典型的宏觀特征,棒狀的須根,二叉分枝,或則珊瑚狀分枝;顯微特征,隨不同的塊菌會不一樣,一些在菌根表面的翹呈不規(guī)則的網(wǎng)格例如夏塊菌,一些呈馬賽克似的拼圖,初期在菌根的表面還會出現(xiàn)囊狀體-長長的絲狀不分割的有點類似菌絲的附屬物,菌根顏色初期為淺肉色,老時變黑,通常具有明顯的蒼白色的頂部,所有這些是檢測的客觀的標(biāo)準(zhǔn)(參見圖2)。
圖2 感染夏塊菌菌根的宏觀特征二叉、珊瑚狀分枝及囊狀體
用OLYMPUS BX41 光學(xué)顯微鏡檢測。經(jīng)檢測可清晰的看到菌根表面的囊狀體。囊狀體著生在菌根表面,且不分支,較堅硬,囊狀體基部細(xì)胞較大。菌絲是從根系表皮細(xì)胞間隙向皮層伸展,并在皮層細(xì)胞之間交織成網(wǎng)狀。菌根表面未發(fā)現(xiàn)菌索和菌核。菌根橫切面上能觀察到哈蒂氏網(wǎng)(Hartig net)結(jié)構(gòu),野外菌根可清晰看到菌絲在營養(yǎng)根表繁殖,層層交織形成的菌套呈暗褐色或黑色,而根組織細(xì)胞清晰可見,呈淺褐色或褐色,塊菌菌根具有囊狀體及獨特的菌套結(jié)構(gòu),這是塊菌屬菌根的顯著特征。未形成菌根的營養(yǎng)根橫切片,可見小而排列緊密的表皮細(xì)胞,其顏色與其它細(xì)胞無區(qū)別,均呈淺褐色或褐色。與苗圃中的菌根苗菌根觀察效果有差別的是,菌根周圍有雜菌侵染的情況,菌套顏色要深得多,與天然林中塊菌接種后形態(tài)類似(參見圖3,圖4 和圖5)。
圖3 夏塊菌感染苗須根表面特征
云南松無菌苗的培育要嚴(yán)格遵從無菌操作技術(shù),否則會造成嚴(yán)重的污染。采用孢子粉菌劑接種宿主植物,感染率極高,通常接種后半年可以觀測到感染結(jié)果,這個是歐洲常規(guī)的塊菌接種方法。
圖4 黑孢塊菌菌根形態(tài)
圖5 黑孢塊菌鞘狀細(xì)胞
塊菌菌根宏觀上無論夏塊菌還是黑孢塊菌區(qū)別不大,甚至和大多數(shù)的其它菌根真菌很類似。但是微觀特征有著明顯的區(qū)別。第一塊菌菌根感染初期,有不分割的絲狀的囊狀體細(xì)胞,第二夏塊菌的鞘狀細(xì)胞是不規(guī)則的網(wǎng)格狀,而黑孢塊菌則是不規(guī)則的多角形,有點類似馬賽克花紋與印度塊菌的花紋極為相似。
菌根微觀顯微特征是鑒別不同種塊菌菌根的關(guān)鍵特征,形態(tài)學(xué)的特征檢測,是歐洲最常用的菌根檢測技術(shù),進(jìn)一步還可以采用DNA 指紋圖譜技術(shù)鑒定感染的菌根塊菌種類,特別是區(qū)分印度塊菌和黑孢塊菌需要分子生物學(xué)的分析手段。