摘要：對(duì)海南東寨港國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)3個(gè)地點(diǎn)（三江、塔市、保護(hù)站）的紅樹(shù)林植物叢枝菌根真菌（AMF）侵染狀況進(jìn)行了調(diào)查研究。結(jié)果表明，海南東寨港紅樹(shù)林生長(zhǎng)區(qū)中14種紅樹(shù)植物的根內(nèi)均發(fā)現(xiàn)菌絲、泡囊等AMF侵染結(jié)構(gòu)，且都有較高的感染率，其中海桑、無(wú)瓣海桑、秋茄的總感染率均達(dá)到100%。

關(guān)鍵詞：紅樹(shù)植物；菌絲；泡囊；感染率

中圖分類(lèi)號(hào)：Q14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）15-3883-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.15.019

Abstract： To research the symbiosis between arbuscular mycorrhizal fungi（AMF） and mangrove plant species，14 kinds of the mangrove plants grown in Sanjiang、Tashi and the conservation station which belong to the Hainan Dongzhaigang National Reserve，were studied. The results showed that：AMF infection structures were mostly found in the form of hyphae and vesicles，which were commonly associated with all the mangrove species that we investigated. Furthermore， the total infection rate of Sonneratia caseolaris（Linn.） Engl.、Sonneratia apetala and Kandelia candel （Linn.） Druce could be 100%.

Key words：mangrove plant； hyphae； vesicles； infection rate

叢枝菌根（Arbuscular mycorrhizas，AM）是自然界廣泛存在的一種植物根系與叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）形成的共生體，陸地生態(tài)系統(tǒng)中90%的高等植物根系中均發(fā)現(xiàn)有AMF的存在。AMF是內(nèi)生菌根真菌的主要類(lèi)型，是球菌門(mén)真菌與植物根系形成的共生體，能形成叢枝結(jié)構(gòu)，部分無(wú)法形成泡囊結(jié)構(gòu)[1]。迄今為止已報(bào)道的AMF有168多種，是與農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)關(guān)系最為密切的一類(lèi)菌根[2]。

除了陸生植物，AMF與一些濕地植物的共生情況已有相關(guān)報(bào)道[3]。紅樹(shù)植物是長(zhǎng)期生長(zhǎng)在海水淹沒(méi)的潮間帶植物，其所生長(zhǎng)的環(huán)境為缺氧、高鹽的環(huán)境，所以一般認(rèn)為這種缺氧、高鹽的環(huán)境不利于AMF與紅樹(shù)植物形成共生的關(guān)系[4]。Mohankumar等[5]在印度的一處紅樹(shù)林中調(diào)查發(fā)現(xiàn)在這片紅樹(shù)林生境中未發(fā)現(xiàn)AMF與紅樹(shù)植物共生的情況。Kothamasi等[6]調(diào)查結(jié)果也表明紅樹(shù)植物根內(nèi)未發(fā)現(xiàn)AMF的共生。但Sengupta等[7]以及Kumar等[8]在印度恒河流域紅樹(shù)林的研究中卻發(fā)現(xiàn)大部分紅樹(shù)植物根系與AMF形成了共生關(guān)系。在國(guó)內(nèi)的這方面最早的研究報(bào)道是來(lái)自王桂文等[9]的研究，對(duì)4種紅樹(shù)植物根內(nèi)AMF的感染情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海漆、桐花樹(shù)、秋茄根內(nèi)均存在不同程度的AMF感染，而在白骨壤根內(nèi)則未檢測(cè)到AMF的結(jié)構(gòu)。Wang等[10]對(duì)珠江河口兩處紅樹(shù)林濕地生境調(diào)查結(jié)果表明，紅樹(shù)植物根系普遍與AMF形成共生關(guān)系。

海南東寨港國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于濕地類(lèi)型的然保護(hù)區(qū)，是我國(guó)最典型、原始的天然紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)內(nèi)物種資源豐富，分布有紅樹(shù)植物19科35種，其中真紅樹(shù)植物11科25種，半紅樹(shù)植物9科10種，占全國(guó)紅樹(shù)植物種類(lèi)的95%[11]。但該保護(hù)區(qū)的紅樹(shù)資源的AMF侵染情況卻未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)選取海南東寨港紅樹(shù)林為研究地點(diǎn)，通過(guò)傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)方法調(diào)查和檢測(cè)東寨港紅樹(shù)林AMF與紅樹(shù)的共生情況，為開(kāi)發(fā)紅樹(shù)植物以及微生物資源提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇東寨港紅樹(shù)林（東經(jīng)110°32′-110°37′，北緯19°51′-20°1′）3個(gè)點(diǎn)（三江、塔市、保護(hù)站），每個(gè)點(diǎn)取3個(gè)樣方（每個(gè)樣方為4 m×4 m）。采集每個(gè)樣方中植物的細(xì)根和土壤，用封口袋帶回實(shí)驗(yàn)室并馬上對(duì)樣品進(jìn)行前處理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的處理 將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，首先將樣品根系用自來(lái)水洗干凈，F(xiàn)AA固定液中固定24 h。隨機(jī)選取根樣，剪成約1 cm根段，放入燒杯中，加入8%的KOH，90 ℃水浴透明40 min，2%的HCl酸化 5 min，用0.01%酸性品紅乳酸甘油染色液在90 ℃水浴中染色40 min，再用水進(jìn)行分色；挑取30條處理好的根段擺在載玻片上，滴加乳酸甘油，蓋上蓋玻片并壓片[1]。

1.2.2 AMF結(jié)構(gòu)觀察 在顯微鏡下觀察AMF在各種植物根系上的感染情況，并拍照記錄觀察到的典型 AMF 結(jié)構(gòu)。

1.2.3 AMF感染強(qiáng)度計(jì)算 感染強(qiáng)度=（侵染根段數(shù)量/根段總數(shù)量）×100%[1]

2 結(jié)果與分析

2.1 AMF結(jié)構(gòu)

3個(gè)樣地共9個(gè)樣方中采集到14種紅樹(shù)植物，分別為海桑[Sonneratia caseolaris（L.） Engl.]、無(wú)瓣海桑（Sonneratia apetala B.）、海南海桑（Sonneratia hainanensis KO，E.Y.Chen et W.Y.Chen）、卵葉海桑（Sonneratia ovata Backer）、欖李（Lumnitzera racemosa Willd.）、正紅樹(shù)（Rhizophora apiculata Blume）、角果木（Ceriops tagal （perr.） C. B. Rob.）、秋茄（Kandelia candel （L.） Druce）、木欖（Bruguiera gymnorhiza（L.） Poir.）、木果楝（Xylocarpus granatum Koenig）、老鼠簕（Acanthus ilicifolius L.）、桐花樹(shù)（Aegiceras corniculatum（L.） Blanco）、尖瓣海蓮（Bruguiera Sexangula（Lour.）Poir.var. Rhynchopetala Ko）、海蓮（Bruguiera sexangula（Lour.） Poir.），在14種植物的叢枝菌根侵染結(jié)構(gòu)中，均發(fā)現(xiàn)了叢枝菌根真菌（AMF）的菌絲結(jié)構(gòu)（圖1）。從圖1可看到菌絲內(nèi)有沿著根系縱向發(fā)展的胞內(nèi)菌絲，直徑約2～3 μm，部分可看到膨大。泡囊形狀以橢圓形為主，少數(shù)呈圓形。在木果楝和桐花樹(shù)中發(fā)現(xiàn)有孢子存在（圖1-10、12）。在木欖和海蓮內(nèi)觀測(cè)到了叢枝結(jié)構(gòu)，呈明顯的花椰菜狀，部分呈樹(shù)枝狀，是典型的連續(xù)二叉式生長(zhǎng)（圖1-9、14）。

2.2 AMF對(duì)紅樹(shù)植物感染強(qiáng)度調(diào)查情況

由表1可知，14種紅樹(shù)植物都有較高的感染率，其中海桑、無(wú)瓣海桑、秋茄的總感染率都達(dá)到100%，無(wú)瓣海桑、秋茄的菌絲感染率也達(dá)到了100%，除海南海桑和卵葉海桑外，其他樹(shù)種的泡囊感染率均超過(guò)50%。

3 小結(jié)與討論

目前，AMF在許多陸生植物上都被證明能促進(jìn)植物對(duì)P、N、Fe、Cu、Zn等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用（特別是對(duì)P元素的吸收），改善植物營(yíng)養(yǎng)狀況，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育[12-14]，增強(qiáng)植物的抗旱性、抗病性和抗土壤污染和抗鹽能力等[15-19]，提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[20]，還可以改良土壤，促進(jìn)土壤復(fù)墾[21]。因此，AMF可作為生物防護(hù)劑、生物促進(jìn)劑、生物肥料等應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園林育苗、土壤生物修復(fù)等領(lǐng)域。而AMF對(duì)紅樹(shù)植物作用的報(bào)道比較少見(jiàn)，Dunham等[22]發(fā)現(xiàn)，AMF能夠提高香蒲（Typha latifolia L.）的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)以及光合作用，卻顯著降低了其生長(zhǎng)速度（P<0.05）。而王宇濤[23]的研究表明，AMF對(duì)紅樹(shù)植物無(wú)瓣海桑的生長(zhǎng)以及營(yíng)養(yǎng)元素的吸收均具有非常明顯的促進(jìn)作用。因此AMF可能在紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)中同樣具有重要的生態(tài)功能，在紅樹(shù)植物育苗、增強(qiáng)抗鹽脅迫等方面有很大的發(fā)展空間。

劉潤(rùn)進(jìn)等[1]將AMF對(duì)植物的侵染率標(biāo)準(zhǔn)分為5級(jí)。1級(jí)：沒(méi)有菌根或侵染率在1%以下；2級(jí)：菌根侵染率1%～20%；3級(jí)：菌根侵染率21%～40%；4級(jí)：菌根侵染率41%～60%；5級(jí)：菌根侵染率在61%以上，為菌根的高度感染。從表1可以看出，所調(diào)查的東寨港紅樹(shù)林植物根系中，AMF對(duì)其根系的感染均達(dá)到5級(jí)以上，每種植物都存在菌絲的侵染，且海桑、無(wú)瓣海桑、秋茄的AMF總侵染率達(dá)到100%，這說(shuō)明在東寨港紅樹(shù)林存在著較豐富的AMF資源。

究其原因，可能是東寨港的紅樹(shù)林植物在長(zhǎng)期受海水浸淹的條件下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，演變出了一套適應(yīng)低氧、高鹽的機(jī)制，從而為叢枝根菌與其共生提供可能。紅樹(shù)林植物形成的機(jī)制可能與濕地植物相似：發(fā)達(dá)的通氣組織將地上部分的氧氣輸送到地下，參與根的呼吸作用，另外也有通過(guò)根運(yùn)輸?shù)礁H，為AMF獲得氧氣提供了基本條件。至于具體運(yùn)作方式，則有待進(jìn)一步研究，本試驗(yàn)不作詳細(xì)探究和論述。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉潤(rùn)進(jìn)，陳應(yīng)龍.菌根學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2] 劉潤(rùn)進(jìn)，李曉林.叢枝菌根及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[3] IPSILANTIS I，SYLVIA D M. Interactions of assemblages of mycorrhizal fungi with two Florida wetland plants[J].Applied Soil Ecology，2007，35（2）：261-271.

[4] JUNIPER S，ABBOTT L K. Soil salinity delays germination and limits growth of hyphae from propagules of arbuscular mycorrhizal fungi[J].Mycorrhiza，2006，16（5）：371-379.

[5] MOHANKUMAR V，MAHADEVAN A.Survey of vesicular-arbuscular mycorrhizae in mangrove vegetation[J].Current Science，1986，55（18）：936.

[6] KOTHAMASI D，KOTHAMASI S，BHATTACHARYYA A，et al. Arbuscular mycorrhizae and phosphate solubilising bacteria of the rhizosphere of the mangrove ecosystem of Great Nicobar island，India[J]. Biol Fertil Soils，2006，42（4）：358-361.

[7] SENGUPTA A，CHAUDHURI S.Arbuscular mycorrhizal relations of mangrove plant community at the Ganges river estuary in India[J].Mycorrhiza，2002，12（4）：169-174.

[8] KUMAR T，GHOSE M. Status of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） in the Sundarbans of India in relation to tidal inundation and chemical properties of soil[J]. Wetlands Ecology and Management，2008，16（6）：471-483.

[9] 王桂文，李海鷹，孫文波.欽州灣紅樹(shù)林叢枝菌根初步研究[J].廣西植物，2003，23（5）：445-449.

[10] WANG Y T，HUANG Y L，QIU Q，et al. Flooding greatly affects the diversity of arbuscular mycorrhizal fungi communities in the roots of wetland plants[J].PlosOne，2011，6（9）：e24512.

[11] 廖寶文.海南東寨港紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)研究[M].山東青島：中國(guó)海洋大學(xué)出版社，2009.

[12] 吉春龍，田萌萌，馬繼芳，等.叢枝菌根真菌對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)代謝與生長(zhǎng)影響的研究進(jìn)展[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，33（3）：303-309.

[13] 鄒碧瑩，張?jiān)埔?叢枝菌根（AM）真菌對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)代謝的影響研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（15）：10-13.

[14] 田 帥，劉振坤，唐 明.不同水分條件下叢枝菌根真菌對(duì)刺槐生長(zhǎng)和光合特性的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，28（4）：111-115.

[15] 葉佳舒.叢枝菌根影響植物抗旱性機(jī)理研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[16] 賀忠群，賀超興，張志斌，等.叢枝菌根真菌提高植物耐鹽性研究進(jìn)展[A].中國(guó)園藝學(xué)會(huì)第七屆青年學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C].山東泰安：中國(guó)園藝學(xué)會(huì)，2006.

[17] 秦海濱.叢枝菌根真菌對(duì)溫室黃瓜生長(zhǎng)及抗病性的影響研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[18] 趙平娟，安 鋒，丁明明.菌根提高植物抗病機(jī)理的研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，19（1）：93-97.

[19] 申 鴻，劉 于，李曉林，等.叢枝菌根真菌（Glomuscaledonium）對(duì)銅污染土壤生物修復(fù)機(jī)理初探[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（2）：199-204.

[20] 郭 濤，王明霞，申 鴻.叢枝菌根真菌影響蔬菜品質(zhì)研究進(jìn)展[J].中國(guó)蔬菜，2009（6）：1-6.

[21] 馮 固，張玉鳳，李曉林.叢枝菌根真菌的外生菌絲對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2001，15（4）：99-102.

[22] DUNHAM R M， RAY A M， INOUYE R S. Growth， physiology， and chemistry of mycorrhizal and nonmycorrhizal Typha latifolia seedlings[J]. Wetlands，2003，23（4）：890-896.

[23] 王宇濤. 珠江河口紅樹(shù)林生境AMF群落多樣性及其環(huán)境響應(yīng)[D].廣州：中山大學(xué)，2011.