孫 璐， 周方元，黃莜蕓， 徐 媛， 楊麗嬌， 呂國忠， 蘇 丹

(大連民族大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，遼寧大連 116600)

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長白山北坡森林土壤低溫真菌的種群分布

孫 璐， 周方元，黃莜蕓， 徐 媛， 楊麗嬌， 呂國忠， 蘇 丹*

(大連民族大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，遼寧大連 116600)

[目的]明確長白山北坡森林土壤低溫真菌的種類和分布特征。[方法]利用選擇性培養(yǎng)基，研究長白山土壤低溫真菌的數(shù)量分布和種群組成。[結(jié)果]長白山土壤低溫真菌數(shù)量隨生長月份的變化趨勢是9月>7月>6月>8月，隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現(xiàn)出明顯的分布模式；從土壤中共分離到低溫真菌106株，分屬于16屬，其中以被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬和彎頸霉屬為優(yōu)勢菌屬。[結(jié)論]長白山低溫真菌種群分布具有多樣性。

長白山；低溫真菌；種群多樣性

低溫微生物具有獨特的生物活性物質(zhì)合成途徑和調(diào)控機(jī)制，可產(chǎn)生不同于普通微生物的結(jié)構(gòu)新穎的代謝產(chǎn)物，成為新藥先導(dǎo)化合物的重要源泉。該類微生物在低溫條件下可對污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，使其在工業(yè)和低溫污水處理方面具有許多潛在的應(yīng)用價值。分離自低溫菌的脂酶、低溫酶、蛋白酶及β-半乳糖苷酶在食品工業(yè)和洗滌劑中具有很大潛力。

長白山自然保護(hù)區(qū)是東亞大陸在我國境內(nèi)唯一具有較高凍原的土地，地處寒帶，環(huán)境復(fù)雜，氣候多變。植被類型隨著海拔的上升呈現(xiàn)明顯的不同類型的垂直分布，自下而上依次為針闊混交林帶、針葉林帶、岳樺林帶及高山苔原帶。目前，很多學(xué)者已經(jīng)對長白山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性進(jìn)行了大量研究，但有關(guān)長白山森林土壤低溫真菌種類及其資源開發(fā)還處于空白。為此，筆者研究了長白山自然保護(hù)區(qū)森林土壤低溫真菌種群組成和數(shù)量分布，旨在為低溫真菌的資源開發(fā)利用及生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣本采集 在吉林省長白山自然保護(hù)區(qū)北坡森林地帶(41°23′～42°36′N，126°55′～129°E)內(nèi)[1]分別設(shè)立臨時采樣標(biāo)準(zhǔn)地,在不同季節(jié)(6～9月)采用“之”字形路線采集土壤樣品，裝入聚乙烯密封袋中，編號后帶回實驗室，4 ℃冰箱保存，備用[2-3]。

1.2 土壤低溫真菌的分離 土壤真菌的分離采用稀釋平板法[4-7]。將4個不同森林類型的土樣混勻后進(jìn)行編號,樣地編號分別為1～4。每個樣地稱取10 g土樣，放入裝有90 ml無菌水的250 ml三角瓶中，加入滅菌玻璃珠，并置于搖床上振蕩20 min，使稀釋液分散，靜置20 s，稀釋倍數(shù)為10-3～10-5。每個稀釋度設(shè)3個重復(fù)。吸取0.2 ml各個稀釋度的溶液，涂布于孟加拉紅培養(yǎng)基中，在 10 ℃低溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20 d，每隔3 d觀察菌落變化，并且計數(shù)。

1.3 土壤嗜冷真菌的鑒定 對分離到的嗜冷真菌，采用傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代分子方法相結(jié)合的方法進(jìn)行觀察，利用傳統(tǒng)方法對其培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征進(jìn)行觀察，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)的方法對不產(chǎn)孢的真菌進(jìn)行DNA測序[8-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤低溫真菌的數(shù)量分布 由圖1可知，在6～9月，總的土壤低溫真菌數(shù)量分布為9月>7月>6月>8月。隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現(xiàn)出明顯的分布模式。在海拔1 800～2 000 m的岳樺林帶土壤中分離到的屬最多，為12個屬65株菌；其次為2 000～2 600 m高山苔原帶，分離到11個屬16株菌；在1 100～1 800 m針葉林帶分離到8個屬17株菌；海拔低的700～1 100 m針闊混交林帶分離到的屬最少，為5個屬7株菌。真菌數(shù)量分布呈現(xiàn)山中部最多，而山頂和山麓較少的變化趨勢。

2.2 長白山土壤低溫真菌的種群組成 由表1可知，從土壤中共分離到低溫真菌106株，分別屬于青霉菌屬、木霉屬、被孢霉屬、彎頸霉屬、傘形霉屬、毛霉屬、曲霉屬、鐮刀霉屬、新從赤殼屬、蟲草屬、柱孢屬、枝孢屬、肉座菌屬、地絲霉屬、短梗蠕孢屬、土赤殼屬、散囊屬17屬，其中被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬、彎頸霉屬真菌為優(yōu)勢菌屬。從長白山北坡森林土壤真菌的分布來看，低溫真菌主要集中在海拔1 800～2 000 m的岳樺林帶。

表1 長白山土壤低溫真菌種群分布

顯然，這僅僅是長白山自然保護(hù)區(qū)北坡森林土壤低溫微生物資源中極少的一部分。整個長白山自然保護(hù)區(qū)豐富的低溫微生物資源有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與討論

(1)長白山土壤低溫真菌數(shù)量隨生長季月份的變化趨勢是9月>7月>6月>8月，8月為年最熱月[12]，說明低溫真菌數(shù)量變化與季節(jié)變化有一定的關(guān)系。隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現(xiàn)出明顯的分布模式。這與真菌多樣性隨海拔呈現(xiàn)遞減模式理論[13]相悖,但與高黎貢山自然保護(hù)區(qū)土壤真菌的生態(tài)分布[14]極其相似。這說明長白山土壤真菌的數(shù)量分布與生態(tài)因子隨氣溫的變化及低溫真菌的生物學(xué)特性有關(guān)。

(2)從土壤中共分離到低溫真菌106株，經(jīng)鑒定分屬于16屬，其中以被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬、彎頸霉屬為優(yōu)勢菌屬。

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Population Diversities of Low Temperature Fungi in Northern Slope of Changbai Mountain

SUN Lu，ZHOU Fang-yuan, HUANG You-yun, SU Dan*et al

(College of Environment and Resources , Dalian Nationalities University, Dalian,Liaoning 116600)

[Objective] The research aimed to explore the population diversity and the distribution feature of low temperature fungi in Changbai Mountain. [Method] The quantity and structure of low temperature fungi groups were studied in Changbai Mountain by selective medium. [Result] The variation trend of the numbers of fungi were September>July>June>August. Low temperature fungi showed no obvious distribution pattern with the decrease of the elevation. 106 strains were isolated from soil fungi, which belonged to 16 genera.Mortierella,Mucor,PenicilliumandTolypocladiumwere dominate genera. [Conclusion] Species structure of low temperature fungi exbibted diversities.

Changbai mountain；Low temperature fungi；Population diversity

大連民族大學(xué)人才引進(jìn)科研項目啟動基金項目(0701-110048)；中央高校自主科研基金項目(DC201502070402)；大連民族大學(xué)“太陽鳥”學(xué)生科研項目(tyn2014327)；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(20141238)。

孫璐(1994- )，女，遼寧沈陽人，本科生，專業(yè)：生物技術(shù)。* 通訊作者，講師，博士，從事真菌多樣性方面的研究。

2015-04-20

S 718.81

A

0517-6611(2015)17-157-02