姜清彬，仲崇祿，陳 羽，張 勇，陳 珍

（中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所 廣東 廣州 510520）

紅菇菌根食用菌接種馬尾松苗期的共生效應(yīng)研究

姜清彬，仲崇祿，陳 羽，張 勇，陳 珍

（中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所 廣東 廣州 510520）

為篩選與馬尾松高效共生的紅菇菌根食用菌組合體，利用紅菇屬7個(gè)菌株對(duì)馬尾松苗木進(jìn)行苗期接種試驗(yàn)。研究結(jié)果表明：參試的紅菇菌株均可在馬尾松苗木根系上形成菌根，菌根感染率達(dá)79.6%以上，其中0807菌株達(dá)到99.1%，其次0551和07234菌株分別達(dá)到96.3%和95.8%。在苗木接種后的苗高生長(zhǎng)方面，接種2個(gè)月后，接種紅菇菌處理的苗高都顯著高于對(duì)照，接種12個(gè)月后，不同菌株對(duì)馬尾松苗高生長(zhǎng)的促進(jìn)作用有增強(qiáng)也有減弱，其中0807菌株表現(xiàn)最優(yōu)，苗高達(dá)到56.33 cm，其次是0005和07242菌株分別達(dá)到52.96 cm和52.88 cm。在生物量方面，來(lái)自廣東郁南縣桂圩鎮(zhèn)的0807菌株在苗高、地徑、植株地上干重和地下干質(zhì)量指標(biāo)中，均優(yōu)于其他接種處理。綜合比較而言，供試的紅菇菌株0807接種馬尾松苗木，無(wú)論在菌根合成還是促進(jìn)苗木生長(zhǎng)方面都表現(xiàn)最優(yōu)，為7個(gè)紅菇菌株中對(duì)馬尾松苗木生長(zhǎng)效應(yīng)最佳的菌株。研究篩選的紅菇菌根食用菌與馬尾松高效共生組合，可為南方地區(qū)馬尾松林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和培育紅菇菌提供技術(shù)支撐。

馬尾松；紅菇菌根食用菌；接種；生長(zhǎng)效應(yīng)

紅菇屬中有具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的菌種，同時(shí)亦是名貴藥食兼用真菌，其中包含正紅菇Russula griseocarnosa[1]、鱗蓋紅菇R. lepida、大朱菇R.rubra、大紅菇R. alutacea等，在自然界與楮、栲、松等樹(shù)木的根系共生所形成的菌根共生體[2-4]，但至今尚未能人工栽培。為了探索和了解紅菇食用菌根菌的發(fā)生規(guī)律，特別是林木對(duì)紅菇菌根食用菌發(fā)生的作用和聯(lián)系，2012年筆者對(duì)我國(guó)南方兩個(gè)主要紅菇產(chǎn)區(qū)廣東郁南縣和廣西蒼梧縣進(jìn)行了紅菇發(fā)生林調(diào)查，林分類型均為次生針闊葉混交林，馬尾松Pinus massoniana為其主要林木樹(shù)種，此外，群落中還有黎蒴Castanopsis fissa、紅錐Castanopsis hystrix、石櫟Lithocarpus glaber、木荷Schima superba等樹(shù)種。目前文獻(xiàn)也報(bào)道紅菇屬Russula真菌常與殼斗科Fagaceae、松屬Pinus、云杉屬Picea、樺木屬Betula、木荷屬Schima等樹(shù)種的根系共生形成菌根[5-9]。近些年來(lái)，對(duì)有關(guān)紅菇屬菌根食用菌與林木共生特性研究也引起了學(xué)者的興趣，開(kāi)展了紅菇屬菌根食用菌與云南松Pinus yunnanensis、木荷、紅錐、黎蒴、白錐Castanopsis fabri等相關(guān)研究[5-8]，而紅菇菌根食用菌與馬尾松共生研究?jī)H周再知等[9]報(bào)道了馬尾松幼苗接種7個(gè)月后的接種情況。弓明欽等[10]研究闡明，林木接種菌根菌效應(yīng)具有一定的接種時(shí)效性，接種時(shí)間較短菌根形成還未能達(dá)到理想狀態(tài)，對(duì)苗木的生長(zhǎng)效應(yīng)還不能充分顯現(xiàn)。因此，鑒于馬尾松苗期生長(zhǎng)較慢，本研究擬通過(guò)研究紅菇菌根食用菌接種馬尾松幼苗1 a后的共生效應(yīng)，進(jìn)一步揭示紅菇菌根食用菌與馬尾松的共生效應(yīng)關(guān)系，以及共生關(guān)系的持續(xù)效應(yīng)。馬尾松為我國(guó)南方特有鄉(xiāng)土樹(shù)種，具有分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度慢和社會(huì)生態(tài)潛力大的特點(diǎn)。通過(guò)研究紅菇菌根食用菌與馬尾松的共生效應(yīng)，可為馬尾松林下發(fā)展和培育紅菇菌根食用菌篩選高效共生體，為我國(guó)南方地區(qū)林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高林木生產(chǎn)力提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試苗木

馬尾松種子為廣西壯族自治區(qū)蒼梧縣林業(yè)局提供。種子播種于中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所（簡(jiǎn)稱熱林所）溫室內(nèi)，播種基質(zhì)為經(jīng)高溫高壓滅菌（103 kPa，121 °C，60 min）的混合基質(zhì)（黃心土+沙+泥炭+蛭石=1.5∶2∶1.5∶1）。早晚淋水兩次，種子發(fā)芽后每天傍晚澆水一次，苗齡80～100 d有須根時(shí)，挑選苗高（約10 cm）均等生長(zhǎng)一致的芽苗進(jìn)行移栽并接種。栽培容器為高9 cm，口徑7 cm，杯底直徑4.5 cm的一次性塑料杯（無(wú)漏水孔，容量250 mL），容器裝滿育苗基質(zhì)（同播種基質(zhì)）。

1.1.2 供試菌種

供試菌種為紅菇屬7個(gè)菌根食用菌菌株（見(jiàn)表1）。菌種繁殖和菌劑生產(chǎn)均在熱林所菌根實(shí)驗(yàn)室完成，將培養(yǎng)菌株接入裝有無(wú)菌液體培養(yǎng)基的1 000 mL三角瓶中，在室溫（25～28 ℃）條件下，150 rpm回旋式搖床上振蕩培養(yǎng)10 d，將培養(yǎng)好的菌液在無(wú)菌勻漿器中間歇?jiǎng)驖{30 s，10 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 紅菇菌根食用菌菌株信息Table 1 Detailed information of Russula fungi

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)，7個(gè)菌株分別接種馬尾松幼苗，以接種不含菌株的清水為對(duì)照（CK），每處理10株幼苗，共8個(gè)處理，重復(fù)3次。苗木接種后育苗管理均在熱林所溫室內(nèi)完成，溫度26±2 ℃，濕度60%～70%，自然光照條件，每天傍晚澆水一次。

1.2.2 接 種

馬尾松芽苗移栽時(shí)將5 mL備好的紅菇菌劑加入移栽穴中，菌絲體濃度約50 mg·mL-1（干質(zhì)量），植入馬尾松芽苗，再用基質(zhì)覆蓋填滿杯口，等量澆水定根。

1.3 數(shù)據(jù)觀測(cè)及分析

植株接種后每2個(gè)月進(jìn)行苗高測(cè)定（分別以H2、H4、H6、H8、H10、H12表 示）。12個(gè) 月后收獲試驗(yàn)苗，測(cè)定如下指標(biāo)：苗高（H12）、地徑（GD）、地上部分干質(zhì)量（UDW）、地下部分干質(zhì)量（DDW）、總干質(zhì)量（TDW）。通過(guò)Olympus體式顯微鏡觀測(cè)植株根樣，統(tǒng)計(jì)菌根感染的根段數(shù)。利用SAS 8.1軟件進(jìn)行方差分析和Ducan多重比較分析（P＝0.05）。菌根感染率（%）＝(菌根感染的根段數(shù)/檢查的菌根根段總數(shù))×100%[1]，菌根感染率經(jīng)Excel 2003軟件進(jìn)行平方根反正弦轉(zhuǎn)換后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬尾松接種紅菇菌株的菌根合成

馬尾松接種12個(gè)月后的結(jié)果表明，除對(duì)照處理外，7個(gè)紅菇菌株都能在馬尾松根系上形成菌根（見(jiàn)圖1），但不同菌株的感染程度存在差異，菌根感染率范圍為79.6%～99.1%。均值較高的處理有菌株0807、0551、07243和07240，但之間沒(méi)有顯著差異（P＜0.05），接種0807菌株的感染率最高，達(dá)到99.1%。菌株07242、0005和0204菌根感染率顯著低于上述4個(gè)菌株，最低是0204（79.6%）。而7個(gè)紅菇屬菌株除0204（79.6%）外，其他6個(gè)菌株感染率均值在90%以上。未接種菌株的對(duì)照處理沒(méi)有菌根感染，感染率為0。

圖1 接種不同紅菇菌馬尾松幼苗菌根感染情況Fig. 1 Mycorrhizal colonization after inoculated different Russula fungi on seedlings of P. massoniana

2.2 接種不同紅菇菌對(duì)馬尾松苗高生長(zhǎng)的影響

連續(xù)12個(gè)月調(diào)查馬尾松苗高，接種紅菇菌后馬尾松苗高增長(zhǎng)在各個(gè)階段都顯著高于對(duì)照（P＞0.05），結(jié)果見(jiàn)表2。接種2個(gè)月后，菌株0551、0807、07242、07242和07243的苗高均高于其他接種處理，之間沒(méi)有顯著差異。接種4個(gè)月后，菌株0005苗高生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)得到提高，到接種第10個(gè)月，除對(duì)照外，僅菌株0204苗高均值較低。到接種12個(gè)月，菌株0519、07240和07243接種處理的苗高增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)降低，而接種菌株0005、0807和07242處理依然保持苗高增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，苗高最大為0807菌株（56.33 cm），其次是0005（52.96 cm）和07242（52.88 cm）。對(duì)比接種2個(gè)月和12個(gè)月的苗高情況，在接種2個(gè)月后菌株07242和0551苗高高于其他接種處理，接種12個(gè)月后菌株0807苗高最高，其次是0005，說(shuō)明紅菇菌株0807和0005在促進(jìn)馬尾松苗期苗高生長(zhǎng)的后期潛力大（接種12個(gè)月）。此外，從圖2可以看出，接種2個(gè)月后，不同菌株對(duì)促進(jìn)苗高生長(zhǎng)效果不同，到第4個(gè)月后，菌株間促進(jìn)苗高生長(zhǎng)作用開(kāi)始分化，有些增強(qiáng)有些減弱。到接種10個(gè)月后，分化進(jìn)一步增大，到接種第12個(gè)月是，0807菌株促進(jìn)苗高增長(zhǎng)最強(qiáng)，其次0005和07242，而菌株0551則呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢(shì)。因此，綜合來(lái)看，菌株0807對(duì)馬尾松苗高生長(zhǎng)表現(xiàn)最優(yōu)，也是最具增長(zhǎng)潛力，其次是0005和07242菌株。

圖2 不同ECM菌接種處理的馬尾松苗高生長(zhǎng)曲線Fig. 2 Growth curve of seedling height after inoculation with different Russula fungi

表2 馬尾松幼苗接種不同紅菇菌后的苗高生長(zhǎng)情況?Table 2 Growth effect of seedling height after inoculation with different Russula fungi

2.3 馬尾松接種不同紅菇菌根菌的生長(zhǎng)效應(yīng)

通過(guò)測(cè)定苗期接種12個(gè)月后的生物量，結(jié)果顯示（見(jiàn)表3）：在苗高、地徑、地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量和總干質(zhì)量指標(biāo)上，接種處理都顯著高于對(duì)照（P＞0.05）。其中，菌株0005、0807和07242苗高均高于其他接種處理，之間沒(méi)有顯著差異。其中菌株0807苗高均值最大（56.33 cm）；地徑指標(biāo)中菌株0807同0005、07243沒(méi)有顯著差異，但高于其他處理，菌株0807均值最大（0.54 cm）；地上部分干重指標(biāo)中，僅對(duì)照、菌株0204、07240和07242均值較低，其他各處理均無(wú)顯著差異，其中菌株0807（5.96 g）均值較大；而地下部分干質(zhì)量指標(biāo)中，差異顯著的處理較明顯，菌株0551、0807、27242和27243高于其他處理，但之間無(wú)顯著差異；從總干質(zhì)量指標(biāo)來(lái)看，菌株0807均值最大（7.06 g），同菌株0005、0551和07243表現(xiàn)無(wú)顯著差異。綜合各指標(biāo)，菌株0807在各生物量指標(biāo)中均表現(xiàn)最優(yōu)。

表3 馬尾松幼苗接種不同紅菇菌根菌的效果Table 3 Effect of inoculation with P. massoniana by different Russula fungi

3 結(jié)論與討論

本研究利用紅菇屬7個(gè)菌根食用菌菌株接種馬尾松幼苗，進(jìn)行了菌根合成觀察、生物量及苗高生長(zhǎng)測(cè)定。研究結(jié)果表明，參試的紅菇菌株都能與馬尾松苗木根系形成菌根，并不同程度的促進(jìn)苗木的生長(zhǎng)。有研究表明馬尾松確實(shí)是外生菌根型樹(shù)種[10-12]，7個(gè)紅菇屬菌株接種馬尾松菌根感染率達(dá)到79.6%以上，最高為99.1%，菌根感染率要高于周再知等人[9]報(bào)道的研究結(jié)果（70.0%～90.0%），即使是同一個(gè)紅菇菌株，本研究獲得的結(jié)果要高于周再知等[9]接種7個(gè)月后的菌根感染率，其菌株0005、0204、07240、07242和07243分別為70.0%、66.7%、70.0%、73.3%和70.0%。說(shuō)明馬尾松接種紅菇菌后持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)菌根的合成效果存在影響，接種12個(gè)月比接種7個(gè)月的菌根合成效果更佳。Scagel CF等利用外生菌根接種花旗松Pseudotsuga menziesii和小干松Pinus contorta也反映接種12個(gè)月比6個(gè)月的接種效果好[13]。

紅菇菌根食用菌接種馬尾松對(duì)苗高生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，在接種后不同時(shí)期，菌株間對(duì)苗高生長(zhǎng)的促進(jìn)作用表現(xiàn)不同，有的呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，有的呈減弱趨勢(shì)，接種后的時(shí)間越長(zhǎng)，不同菌株對(duì)苗高生長(zhǎng)促進(jìn)作用分化越大，在接種12個(gè)月后，菌株0807對(duì)苗高促進(jìn)作用呈快速上升趨勢(shì)，而菌株0551則增速下降明顯。從周再知等[9]利用紅菇菌接種馬尾松幼苗7個(gè)月的結(jié)果看，接種1至4個(gè)月苗高生長(zhǎng)速率要高于接種后5至7個(gè)月。本研究的苗高生長(zhǎng)曲線也反映接種6至8個(gè)月間苗高增長(zhǎng)速度要低于前6個(gè)月，但接種8個(gè)月至12個(gè)月后，苗高生長(zhǎng)速度呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，對(duì)菌根菌接種馬尾松苗木的生長(zhǎng)效應(yīng)觀察，時(shí)間越長(zhǎng)越能反映菌根菌對(duì)馬尾松苗木生長(zhǎng)的影響，包括紅菇菌根食用菌效果的持續(xù)性，以及馬尾松紅菇菌組合大田試驗(yàn)情況等有待今后進(jìn)一步研究。

菌根的形成可促進(jìn)宿主植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育[10,14]，紅菇屬菌種亦可與馬尾松根系形成菌根，并促進(jìn)植物的苗高生長(zhǎng)。通過(guò)測(cè)定馬尾松苗木生物量，同樣反映不同紅菇菌株對(duì)馬尾松接種的效果存在差異。從接種12個(gè)月的結(jié)果看，來(lái)自廣東郁南縣桂圩鎮(zhèn)的0807菌株在促進(jìn)馬尾松苗高、地徑及植株生長(zhǎng)效果最佳，而來(lái)自廣東郁南縣都城鎮(zhèn)的0204菌株則效果較弱，說(shuō)明不是所有菌種都能與宿主植物形成最佳的共生體[15-16]。綜上可見(jiàn)，7個(gè)紅菇菌根食用菌菌株，0807菌株與馬尾松可形成最佳共生組合，依據(jù)“適樹(shù)適菌”原則[10]，篩選紅菇菌與馬尾松最佳共生組合可為生態(tài)公益林套種馬尾松，為林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和培育紅菇菌根食用菌提供重要依據(jù)，為南方地區(qū)生態(tài)公益林和天然次生林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高林木生產(chǎn)力提供技術(shù)支撐[17]。

[1] Wang X H, Yang Z L, Li Y C, et al. Russula griseocarnosa sp.nov. (Russulaceae, Russulales), a commercially important edible mushroom in tropical China: mycorrhiza, phylogenetic position,and taxonomy[J]. Nova Hedwigia, 2009, 88(1-2): 269-282.

[2] 卯曉嵐. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)真菌[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1998.

[3] 弓明欽, 仲崇祿, 陳 羽, 等. 菌根型食用菌及其半人工栽培[M]. 廣州: 廣東科技出版社. 2007.

[4] Riviere T, Natarajan K, Dreyfus B. Spatial distribution of ectomycorrhizal Basidiomycete Russula subsect. Foetentinae populations in a primary dipterocarp rainforest [J]. Mycorrhiza,2006. 16(2): 143-148.

[5] 郭韶清, 張 勇, 李國(guó)標(biāo), 等. 黎蒴接種菌根菌研究[J]. 江西林業(yè)科技, 2007(2): 18-21.

[6] 周 瑋, 周運(yùn)超, 葉立鵬. 種植密度及土壤養(yǎng)分對(duì)馬尾松苗木根系的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(11): 18-22.

[7] 陳 羽, 梁俊峰, 周再知, 等. 紅菇和正紅菇菌種接種三個(gè)鄉(xiāng)土樹(shù)種的苗期效果[J]. 廣東林業(yè)科技, 2010(1): 22-28.

[8] 謝雪丹, 劉培貴, 于富強(qiáng). 云南松幼苗上紅菇類菌根真菌的物種多樣性及其菌根形態(tài)[J]. 云南植物研究, 2010. 32(3):211-220.

[9] 周再知, 陳 羽, 梁坤南, 等. 鄉(xiāng)土用材樹(shù)種與紅菇菌根菌高效共生體的篩選研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2011,31(2): 7-14.

[10] 弓明欽, 陳應(yīng)龍, 仲崇祿. 菌根研究及應(yīng)用[M]. 北京: 中國(guó)林業(yè)出版社, 1997.

[11] 陳 展, 尚 鶴. 接種外生菌根對(duì)模擬酸雨脅迫下馬尾松營(yíng)養(yǎng)元素的影響[J]. 林業(yè)科學(xué), 2014, 50(1): 156-163.

[12] Zhu L H, Wu X Q, Qu H Y, et al. Micropropagation of Pinus massoniana and mycorrhiza formation in vitro [J]. Plant Cell Tissue Organ Culture, 2010,102(1): 121-128.

[13] Scagel C F, Linderman R G. Influence of ectomycorrhizal fungal inoculation on growth and root IAA concentrations of transplanted conifers [J]. Tree Physiology, 1998, 18(11): 739-747.

[14] Dalong M, Luhe W, Guoting Y, et al. Growth response of Pinus densiflora seedlings inoculated with three indigenous ectomycorrhizal fungi in combination[J]. Brazilian Journal Microbiology, 2011, 42(3): 1197-1204.

[15] 陳 羽, 姜清彬, 仲崇祿, 等. 接種AM菌對(duì)麻楝不同種源苗期的生長(zhǎng)效應(yīng)[J]. 林業(yè)科學(xué), 2011, 47(5): 76-81.

[16] Selosse MA, Bouchard D, Martin F, et al. Effect of Laccaria bicolor strains inoculated on Douglas- fir (Pseudotsuga menziesii)several years after nursery inoculation [J]. Canadian Journal of Forest Research, 2000, 30(3): 360-371.

[17] 袁 軍, 石 斌, 譚曉風(fēng). 林下經(jīng)濟(jì)與經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究, 2015, 33(2): 163-166.

Study on inoculating Russula fungi with Pinus massoniana seedling

JIANG Qing-bin, ZHONG Chong-lu, CHEN Yu, ZHANG Yong, CHEN Zhen
(Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China)

In order to select high efficient symbiosis combination for Pinus massoniana and Russula ectomycorrhizal fungi. An experiment was carried out in greenhouse by inoculation 7 isolates of Russula fungi with P. massoniana seedling. The results showed that the 7 tested isolates all well colonized on the P. massoniana roots, and the percentages of mycorrhizal clonization were arranged from 79.6% to 99.1%, the highest was 99.1% from isolate 0807, the second were 96.3% (isolate 0551) and 95.8% (isolate 0807). For seedling height growth, the treatment of inoculated by Russula fungi were improved and significantly higher than control after 2 months.But observed until 12 months, some isolates performed higher promotion effect, some performed lower promotion effect on seedling height growth. Especially for isolate 0807, it performed very well than other isolates and the seedling height got 56.33 cm. Moreover,for the seedling biomass, isolate 0807 was form Guiwei, Yunan county, Guangdong province, which performed well on seedling height,ground diameter, dry weight up ground and dry weight down ground of P. massoniana seedling than other isolates. So, the isolate 0807 was the optimum Russula fungi for inoculation with P. massoniana on seedling growth effect. This study find out the excellent symbiotic combination was Russula fungi isolate 0807 and P. massoniana, which will provide technical support for under-forest economic of P.massoniana and cultivate fungus.

Pinus massoniana; Russula fungi; inoculation; growth effect

S718.81

A

1673-923X(2016)08-0006-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.08.002

2015-04-24

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目（2011KJCX022、2013KJCX014-08）

姜清彬，助理研究員，博士

陳 羽，高級(jí)工程師；E-mail：chy1613@126.com

姜清彬，仲崇祿， 陳 羽，等. 紅菇菌根食用菌接種馬尾松苗期的共生效應(yīng)研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,36(8): 6-9, 38.

[本文編校：文鳳鳴]