梅雄娥,周福仙,代 琦,魏 芳,蘇鴻雁
(大理學院農學與生物科學學院,云南大理 671003)
捕食線蟲真菌是以營養菌絲特化形成的三維菌網、黏性球、收縮環、非收縮環、黏性分枝、黏性菌絲等〔1〕捕食器官來捕食線蟲的一類真菌。迄今為止,據國際權威數據庫MycoBank 記載〔2〕,全世界已報道的食線蟲真菌有347 種,其中捕食線蟲真菌不到100種〔3〕。捕食線蟲真菌在世界范圍內廣泛分布于各種生態環境中,包括土壤、動物糞便、腐木、腐葉、地衣、植物根系等多種基質〔4〕。
動植物寄生線蟲病是一種普遍存在的病害,給農業和畜牧業帶來巨大的經濟損失〔5〕。目前對線蟲的防治主要依靠化學殺蟲劑,長期使用殺蟲劑除了造成藥劑殘留、破壞生態環境等弊端外,也使線蟲的抗藥性增強〔6〕。利用捕食線蟲真菌來進行生物防治具有不污染環境、藥效持久、不易產生抗藥性等優點。為了篩選適合不同環境的生防菌株,國內外學者進行了一系列捕食線蟲真菌的研究〔7-9〕,對陸地環境和水環境中捕食線蟲真菌的研究已有一些報道〔10-11〕,對水環境中的腐葉〔12〕、底泥等〔13-15〕也有一些研究報道。但對沉水腐木上的捕食線蟲真菌的調查還未見報道,本實驗擬對大理蒼山黑龍溪中沉水腐木及溪邊土壤中捕食線蟲真菌資源進行調查,并比較捕食線蟲真菌在不同基質中的出現頻率,了解捕食線蟲真菌在不同基質上的分布情況和多樣性特征,為今后分離不同地區、不同基質的生防菌株提供菌種資源。
1.1 樣品采集地點云南大理蒼山(99°54′30″~100°12′12″E,25°33′30″~25°59′48″N),有十九峰〔16〕,每兩峰之間都有一條溪水奔瀉而下,流入洱海,黑龍溪位于蒼山南部的玉局峰和馬龍峰之間,溪水長流不息,上游溪水清澈,下游由于受人類活動的影響,水質相對較差。
1.2 樣品采集與培養2014 年6~7 月份在大理蒼山黑龍溪溪水里隨機采集沉水腐木和溪邊土壤樣品各100 份,用密封袋保存帶回實驗室并對每份樣品編號。溪邊土壤采用常規撒土法培養〔17〕,落水腐木樣品采用張仕穎等〔12〕培養腐葉的方法培養。
1.3 捕食線蟲真菌的分離、鑒定培養兩周后對每個樣品鏡檢,采用單孢分離法,在無菌條件下將觀察到的捕食線蟲真菌轉接到直徑為60 mm 的CMA平板上,在培養基中間挖一個1 cm×1 cm 的小室,25 ℃恒溫培養。培養1~2周待平板上長滿菌絲時,在小室內加入誘餌線蟲〔18〕,培養12~24 h 后進行鏡檢,觀察捕器的產生情況。根據孢子著生方式、分生孢子及孢子梗形態大小、厚垣孢子形態及捕器等特征采用Li Yan 等〔19〕分類系統對捕食線蟲真菌進行形態學鑒定。
1.4 數據統計及分析記錄物種檢出率(Occurrence Frequency,OF)。OF=含有某一種菌種的樣品數/所有的樣品數×100%。統計物種豐富度,采用Sorensen 相似性指數(S')評價不同樣點的群落相似性。S'取值0 和1,1 表示2 個樣點的真菌群落完全相似,0 表示2 個樣點的真菌群落不相似。采用Shannon-Weiner 指數(H')和Simpson 指數(D)評價捕食線蟲真菌的多樣性。Shannon-Weiner 指數越高,群落的復雜程度越高;Simpson 指數越高,群落所含物種越豐富。計算群落相似性指數、物種多樣性指數和優勢度指數所用公式如下:

其中,a為采樣點 A 的物種數,b為采樣點 B 的物種數,c為2個采樣點相同的物種數。pi=Ni/N,Ni為第i種的數量;N為所有種的數量;pi為第i種所占百分數,S為采樣點的物種總數。
2.1 樣品中捕食線蟲真菌的分離鑒定結果從溪邊土壤中分離到捕食線蟲真菌3屬16種,優勢種為Arthrobotrys oligospora(26%)和A.musiformis(20%)。從沉水腐木中分離到3屬11種,優勢種為A.longiphorum(13%)和Dactylellina ellipsosporum(10%)。統計結果見表1。
2.2 兩種基質上捕食線蟲真菌多樣性比較溪邊土壤中的檢出率為79%,沉水腐木上的檢出率為53%,兩種基質中都是產三維菌網的占優勢,溪邊土壤的物種豐富度(16)大于沉水腐木的物種豐富度(11)。見表2。

表1 樣品中捕食線蟲真菌的檢出率

表2 兩種基質上捕食線蟲真菌多樣性的比較
3.1 兩種基質上捕食線蟲真菌分離鑒定結果比較本次實驗以大理蒼山黑龍溪里隨機采集的沉水腐木和溪邊土壤作為研究材料,土壤中分離出的捕食線蟲真菌優勢種為A.oligospora(26%)和A.musiformis(20%)。沉水腐木中分離出的優勢種為A.longiphorum(13%)和D.ellipsosporum(10%)。出現這種差異性的原因可能有以下幾個方面:①與真菌在不同的基質上的定殖能力有關〔12〕;②與腐木在水里浸泡的時間長短有關。樹木或其他植物含有大量的有機物質,這些有機物質不容易降解,所以這些材料要成為真菌居住的環境需要很長的一段時間〔20〕。Fryar等〔21〕的研究也表明,只有沉水樹木達6個月后其上的真菌才能真正的成為真菌群落。
3.2 不同基質上捕食線蟲真菌的物種多樣性指數和群落相似性的比較不同基質中捕食線蟲真菌的物種豐富度和多樣性指數統計分析顯示:溪邊土壤的物種豐富度(16)高于沉水腐木的物種豐富度(11),溪邊土壤的物種多樣性指數(2.53)較沉水腐木(2.04)的高,說明土壤中的捕食線蟲真菌資源更豐富。兩種基質上都是產三維菌網的種類占優勢,Supermarket 等〔22〕和Su等〔23〕,在調查陸地土壤樣品和動物糞便樣品中的捕食線蟲真菌也得到過類似的結果,他們認為產黏性菌網的捕食線蟲真菌需要的營養較少,并且這些真菌生長的快,其腐生能力較強,所以產黏性菌網的捕食線蟲真菌占優勢。相似性指數為0.59,說明兩種基質上的物種有一定的相似性(群落相似性為0.00 為完全不相似,0.70以上為大體相似)〔24〕。兩種基質上都出現的種有A.ongiphorum,A.elegans,A.endermata,A.vermicola,D.ellipsosporum,D.drechsleri,Drechslerella dactyloides,Shearer〔25〕提出水生真菌起源于陸地,2006年 Vijaykrishna 等〔26〕基于 18rDNA 和貝葉斯分子鐘的研究也證明了水生真菌起源于陸地,因此土壤和腐木上捕食線蟲真菌群落有一定的相似性,但由于基質和生境不同而形成了不同的種群結構。由于此次采集樣品數量較少,為了得到更具有說服力的數據還有待進一步擴大采樣范圍和采樣數量做進一步的調查和比較,使實驗數據更具系統性和代表性。
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