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版纳植物园成功获得金钗石斛种子共生萌发有效真菌

时间:2020-10-26  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:邵士成,罗艳     打印  字体: 关闭

  金钗石斛(Dendrobium nobile Lindley)具有重要的观赏价值,也是一种用途广泛的名贵中药材。野外居群自然生长缓慢,加之生境破坏和人为过度采集导致野生资源处于濒危状态(中国物种红色名录)。为保护金钗石斛物种资源,版纳植物园园林园艺部兰科植物多样性与保护组研究人员对其种子开展了共生萌发研究。 

  金钗石斛种子体积极小,野外自然条件下需要特定的真菌类群侵染才能启动萌发,并完成后继萌发过程。种子萌发形成原球茎后,逐渐开始光合作用,营自养或混合营养方式(自养与真菌异养)存活。在此之前的阶段种子发育完全依赖共生真菌提供营养。然而,种子被真菌定植启动萌发经原球茎发育形成幼苗过程中,两者的共生过程并不清晰,如:整个过程中多少种真菌参与?各自的生态功能是什么?能否获得可培养菌株用于种苗繁育和物种的回归保护?这些问题的回答可为了解金钗石斛种子自然的萌发过程提供科学依据。 

  研究人员通过原地共生萌发技术获得了金钗石斛的原球茎并分离获得5株典型的兰科共生真菌,包括无孢蜡壳科(Serendipitaceae4株,胶膜菌科(Tulasnellaceae1其中无孢蜡壳科JC-01和胶膜菌科JC-03的菌株均可以促进种子萌发形成幼苗,萌发效率显著高于其他菌株促进效果;同时也表明金钗石斛种子共生萌发对真菌表现相对较低的专一性。此外,通过不同菌株的组合培养共生萌发实验发现,能明显促进种子萌发的菌株(JC-01JC-03)共同培养对种子萌发并没有表现出协同效应,甚至相比单菌株促进幼苗率略低;菌株JC-05或者任意与其组合培养的促进种子萌发的效率都减弱,形成幼苗也更少。本研究揭示了金钗种子被真菌定植启动萌发经原球茎发育形成幼苗是一个动态的过程。虽然所有菌株都是典型的兰科菌根菌但其功能不同;不同的真菌可能在不同的条件,植株不同的发育阶段行使不同的生态功能。此外,我们利用菌种JC-01JC-03还在野外开展了种子直播实验(数据未发表),结果显示菌株JC-01促进金钗石斛种子萌发效率更高时间更短。这一菌株的获取有利于金钗石斛的种苗繁育和物种回归保护。 

  相关论文以Co-cultures of mycorrhizal fungi do not increase germination and seedling development in the epiphytic orchid Dendrobium nobile为题在线发表于Frontiers in Plant Science。该研究得到了科技专项(2017YFC0505204)方向六和NSFC-云南联合基金(U1702235)的支持。 

1. 金钗石斛植株(A),原地共生萌发获得的原球茎(B, C)和菌种组合(JC-01+JC-03)促进种子萌发获得幼苗D

2. 不同菌种在不同光照处理条件下促进种子萌发效果分析 

 

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