摘要:2009~2010年從采自漾濞彝族自治縣的500份核桃根際土壤樣品中分離到3個屬18種捕食線蟲真菌,其中檢出頻率較高的是Arthrobotrys musiformis和Monacrosporium thaumasium,檢出率分別為16.97%和12.96%。通過對四個季節捕食線蟲真菌多樣性分析,發現夏季和秋季的物種多樣性指數較高,分別為2.38和2.35;其次是春季,為2.00;冬季的相對較低,為1.76。在所有檢測到的捕食線蟲真菌中,產黏性網的捕食線蟲真菌占77.78%。
關鍵詞:捕食線蟲真菌;多樣性;核桃根際;漾濞彝族自治縣
中圖分類號:S436.64;Q949.32 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)19-3953-03
Diversity of Nematode-trapping Fungi in Walnut Rhizosphere at Yangbi County
YANG Xiao-yan,WANG Yan-lai,YANG Qing,XU Hai-long,L?譈 Zhi-hua,SU Hong-yan
(College of Agriculture and Biological Sciences, Dali University, Dali 671003, Yunnan, China)
Abstract: 500 soil samples were collected from walnut rhizosphere at Yangbi county in 2009 and 2010, and investigated for nematode-trapping fungi. 18 species which were assigned into 3 genera were isolated. Arthrobotrys musiformis and Monacrosporium thaumasium were dominant species, with their positive rate was 16.97% and 12.96%. The diversity of nematode-trapping fungi was higher in summer and autumn, as the diversity index was 2.38 and 2.35 respectively. The diversity index in winter was 1.76, which was lower than other seasons. The species forming adhesive nets were dominant, the positive rate of them was 77.78%.
Key words: nematode-trapping fungi; diversity; walnut rhizosphere; Yangbi Yi Autonomous county
捕食線蟲真菌(nematophagous fungi)是以營養菌絲特化形成捕食器官(trapping device)來捕食線蟲,在動植物、水生植物及食用菌線蟲生物防治中起重要作用的一類真菌[1]。捕食線蟲真菌在世界范圍廣泛分布,甚至在南極[2]、熱泉[3]和重金屬污染區[4]等極端環境中都有分布。凡是有線蟲的地方都可能存在捕食線蟲真菌。作為線蟲天敵的捕食線蟲真菌廣泛存在于自然界,對維持環境中線蟲的種類和數量平衡起著主要作用,是目前尚未被充分認識和利用的一種寶貴的生物資源。
漾濞彝族自治縣位于云南省西部橫斷山中,全縣面積1 975 km2,其中98.4%是山地。氣候溫和,屬溫帶亞熱帶季風氣候,年平均氣溫34.6 ℃,年降雨量1 043.7 mm,相對濕度72%;土地肥沃,物種豐富,適宜核桃生長,是著名的“中國核桃之鄉”[5]。目前對核桃根際土壤中捕食線蟲真菌資源的調查研究尚屬空白,本實驗通過對漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌多樣性進行研究,并分離、鑒定和保存捕食線蟲真菌菌株,掌握了該菌的生存環境及所需條件,以期為陸生線蟲生防菌劑的研究奠定基礎。
1材料與方法
1.1樣品采集地點
樣品在漾濞彝族自治縣核桃種植基地內采集,平均樹齡為10年。
1.2樣品采集
于2009年6月11日、9月6日、12月5日,2010年3月19日進行樣品采集;每次采集204份。采集方法為:每隔50 m選取一棵樣樹,對每個樣點進行標記,共選取102個樣點。采集時除去核桃根部表層土壤,取5~15 cm土層的土壤約200 g,裝入封口樣品袋,每棵樹采樣2份。所有采集的樣品置4 ℃冰箱保存,1周內處理完所有樣品。
1.3捕食線蟲真菌的分離和鑒定
在CMA培養基(玉米粉20 g,瓊脂18 g,去離子水1 000 mL)平板上撒入1 g土壤樣品,每個平板加入線蟲5 000條左右以誘導捕食線蟲真菌的產生,每個樣品2次重復,培養2~3周開始鏡檢分離捕食線蟲真菌。根據真菌形態學特征,采用李天飛等[1]的分類系統鑒定捕食線蟲真菌。
1.4數據分析
檢出率(OF),OF=一個種的個體數/所有種的個體數×100%。
物種多樣性指數(H′)[6],H′=-■PilnPi。其中,Pi=■,Ni為第i種的數量;N為所有種的數量;Pi為第i個種占總物種數的比例;S為采樣點的物種總數。
2結果與分析
2.1漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌的種類
本研究共從500份漾濞核桃根際土壤中分離、鑒定出3個屬18種捕食線蟲真菌。其中Arthrobotrys musiformis和Monacrosporium thaumasium為漾濞核桃根際土壤中的優勢種群,總檢出率分別為16.97%和12.96%。不同季度樣品中捕食線蟲真菌也有明顯的季節性分布特點,其中6月份、9月份的優勢種分別是M. cystosporium和M. thaumasium,3月份和12月份的優勢種為A. musiformis(表1)。
2.2不同季節漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌多樣性
由表1可知,不同季節漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌的多樣性指數存在較大差異;夏季和秋季的物種多樣性指數較高,分別為2.38和2.35;春季的物種多樣性指數為2.00;冬季的物種多樣性指數相對最低,為1.76。
2.3捕食線蟲真菌的捕食器官類型及出現頻率
本次實驗所分離到的捕食線蟲真菌以產黏性網的捕食線蟲真菌為主,占77.78%。產黏球、黏性分枝和收縮環的各1種,其中M. gephyrophagum捕食器官為黏性分枝,也可形成梯狀二維黏性網。D. rhombospora和D. atractoides不產捕器(表2)。
3討論
核桃根結線蟲是核桃生長中的一種常見病害,在我國核桃產區普遍發生,主要為害核桃根部幼嫩部分,嚴重時苗木凋萎枯死。目前對核桃根結線蟲的防治主要以化學防治為主,但線蟲對化學藥物的抗性日益顯現,已經成為防治中需要解決的關鍵問題,藥物殘留以及藥物代謝產物對生態環境有嚴重的負面影響,而且多數藥物對成蟲起作用,對蟲卵及幼蟲無能為力;而線蟲的生物防治被認為是能有效解決上述問題的措施之一。捕食線蟲真菌作為線蟲天敵,是目前研發線蟲生防制劑的重要資源[1],利用捕食線蟲真菌對線蟲進行生物防治具有無污染、無殘留、不易產生抗藥性等優點。對特定環境線蟲的生物防治,土著生防捕食線蟲真菌因長期適應地區自然環境條件而成為首選的生防菌株。核桃樹的葉、皮、根系均能釋放出水溶性的葡萄糖甙胡桃醌,其經土壤微生物水解成有毒性的胡桃醌,胡桃醌會在極低的濃度下對許多細菌、真菌產生抑制作用,因此直接從核桃根部土壤中分離捕食線蟲真菌,可為核桃根結線蟲的生物防治提供能適應核桃根際特殊環境的生防菌株[7,8]。目前尚未見針對核桃根際捕食線蟲真菌資源的研究報道。
本實驗首次對漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌資源進行調查研究,從中分離、鑒定出3個屬18種捕食線蟲真菌,表明核桃根際土壤中存在豐富的捕食線蟲真菌資源。A. musiformis和M. thaumasium的檢出頻率較高,為漾濞核桃根際土壤中捕食線蟲真菌的優勢種群。A. musiformis在所有檢測季節中的檢出率均較高,總檢出率最高,說明其對漾濞核桃根際土壤環境的適應能力較強,可作為核桃線蟲生物防治的優選菌種。有研究資料顯示,A. oligospora是大部分植物根際的捕食線蟲真菌優勢種群[9-12],而漾濞核桃根際土中檢出率最高的卻是A. musiformis。A. oligospora、A. musiformis和M. ellipsosporum通常被認為是土壤中最豐富的捕食線蟲真菌,而本研究結果發現除了以上3種外,M. thaumasium、 M. cystosporium、 M. eudermatum、 A. dactyloides和A. conoides的檢出率也較高。這些研究結果顯示土著生防捕食線蟲真菌資源的分離鑒定對研發適應不同環境生防菌劑工作的重要性。
捕食線蟲真菌雖然廣泛分布于各種土壤中,但其分布受地理環境、溫度、水份、季節變化等因素的影響呈現出一定的四季消漲規律[13]。對不同季節漾濞核桃根際土壤中的捕食線蟲真菌的物種多樣性進行監測,發現冬季的捕食線蟲真菌物種多樣性明顯較其他季節低,夏、秋兩季的物種多樣性指數較高,呈現出一定的季節性分布規律。
捕食線蟲真菌以黏性網、黏性分枝、黏球、收縮環和非收縮環等捕食器官捕食線蟲[1]。本次從漾濞核桃根際土壤中所分離到的捕食線蟲真菌以產黏性網為主,占所分離菌種的77.78%,結合Persmark等[14]、Hao等[15]、張仕穎等[16]對不同生境捕食線蟲真菌資源的研究結果可知,產黏性網的捕食線蟲真菌因其生長速度快,對營養需求不嚴格,腐生性強且對不良環境有較強的抵抗能力而處于優勢,這與Gray[4]的推測一致。
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