文/張宸 陜西地建房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 陜西西安 710075 陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 陜西西安 710075
作為一項(xiàng)實(shí)際要求較高的實(shí)踐性工作,從枝菌根真菌在土地工程中的應(yīng)用有著其自身的特殊性。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升對(duì)從枝菌根真菌在的分析與掌控力度,從而通過(guò)合理化的措施與途徑,進(jìn)一步優(yōu)化該項(xiàng)工作的最終整體效果。
植物內(nèi)生真菌(endophytefungi)是非常重要的微生物資源,幾乎所有植物組織內(nèi)都存在內(nèi)生真菌,其發(fā)酵產(chǎn)物具豐富的化學(xué)多樣性和廣泛的生物活性。自Strierle等發(fā)現(xiàn)紅豆杉的內(nèi)生真菌紫衫霉可產(chǎn)紫杉醇后,引發(fā)了利用內(nèi)生真菌來(lái)替代原植物的研究熱潮。很多植物中都發(fā)現(xiàn)了能夠產(chǎn)和宿主相同結(jié)構(gòu)的活性次生代謝產(chǎn)物的內(nèi)生真菌,如白喉烏頭根部的內(nèi)生真菌芽枝狀枝孢(Cladosporiumcladosporioides)可產(chǎn)烏頭堿。為保護(hù)黃草烏野生植物資源,緩解我國(guó)中藥資源日益減少與需求量不斷增加之間的矛盾,本研究對(duì)黃草烏根部的內(nèi)生真菌進(jìn)行了分離與鑒定,為黃草烏的中藥資源保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用提供新思路。
黃草烏新鮮健康植株于2015年10月采集于云南省昆明市盤(pán)龍區(qū),由昆明醫(yī)科大學(xué)楊淑達(dá)副教授鑒定,標(biāo)本(2015-yc-1)保存于云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院。葡萄糖、瓊脂粉、NaClO購(gòu)于上海泰坦科技股份有限公司,青霉素及卡那霉素購(gòu)于阿拉丁,酒精購(gòu)于天津化學(xué)試劑有限公司。
3.2.1 分離培養(yǎng)基PDA培養(yǎng)基:去皮馬鈴薯200g煮沸30min,加入葡萄糖20g,瓊脂粉12g,紗布過(guò)濾,濾液定容至1000mL,pH自然,121°C滅菌30min。
3.2.2 分離與培養(yǎng)黃草烏的根用自來(lái)水沖洗干凈,截成6~8cm長(zhǎng)條,晾干水分后于5%NaClO溶液漂洗60s,無(wú)菌水沖洗三次,然后于75%酒精漂洗60s,最后無(wú)菌水沖洗三次則表面消毒處理完畢。無(wú)菌狀態(tài)下將根切成2mm3小塊,置于分離平板培養(yǎng)基(28±1)°C靜止培養(yǎng),培養(yǎng)基需預(yù)先加入青霉素(100mg/L)和卡那霉素(100mg/L)以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。3~7d后培養(yǎng)基中可見(jiàn)菌落形成,挑取組織周圍的菌落轉(zhuǎn)接入PDA斜面。采用平板梯度稀釋法純化分得的內(nèi)生真菌,根據(jù)其主要菌落形態(tài)特征(菌落大小、顏色、表面特征和質(zhì)地)和菌體個(gè)體形態(tài)特征(菌絲、子實(shí)體和孢子形態(tài)),按微生物分類的不同將同一類群進(jìn)行歸類。最后將已純化和歸類的菌株分別轉(zhuǎn)入PDA斜面,在(28±1)°C下培養(yǎng)。
采用插片培養(yǎng)方法對(duì)分離的內(nèi)生真菌進(jìn)行顯微形態(tài)特征的觀察、鑒定,在顯微鏡下觀察子實(shí)體特征,結(jié)合培養(yǎng)特性,將菌株鑒定到屬。然后依據(jù)不同屬的分類標(biāo)準(zhǔn),參照文獻(xiàn)的方法進(jìn)行種的鑒定。
在PDA平板上恒溫培養(yǎng)內(nèi)生真菌5d后在無(wú)菌條件下用刀片刮取菌絲至1.5mL離心管收集菌絲體。在研缽中用液氮充分研磨菌絲體至粉末狀,立即裝入1.5mL離心管中,用真菌DNA提取試劑盒提取基因組DNA,置于-20°C冰箱中保存?zhèn)溆谩L崛』蚪MDNA后,用引物ITS4進(jìn)行擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物交由昆明碩擎生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果進(jìn)行Blast比對(duì)。
子囊菌門(mén)的菌株在綱、目、科、屬等分類水平上具有豐富的多樣性,分離鑒定的真菌包括子囊菌門(mén)的4綱、7目、9科、16屬,其中地絲霉屬(Geomyces)和漆斑菌屬(Myrothecium)在科的水平上未分類。屬于接合菌門(mén)的菌株僅有4株2種,都為接合菌綱毛霉菌目毛霉菌科毛霉菌屬。另外有4株3種的真菌屬于擔(dān)子菌門(mén),分布于擔(dān)子菌門(mén)的1綱、2目、3科、3屬中。在綱的分類水平上,糞殼菌綱有24株,占分離總數(shù)的46.2%,包括10屬13種。其次為散囊菌綱,有15株,包括2屬12種。在目的分類水平上,優(yōu)勢(shì)目為肉座菌目,具有18株9種的內(nèi)生真菌,其次為散囊菌目,有15株12種。叢赤殼科和發(fā)菌科為黃草烏的優(yōu)勢(shì)菌群,分別有14株6種和15株12種。從屬的層面上看,鐮刀菌屬共分離得到12株4種,是黃草烏內(nèi)生真菌的優(yōu)勢(shì)屬種;其次是青霉菌屬,有11株9種,曲霉屬有4株3種。
本研究所得黃草烏根部的內(nèi)生真菌類群普遍被認(rèn)為腐生性較強(qiáng),但是所采集的樣本全部來(lái)自健康植株,宿主未表現(xiàn)受到傷害或感染病害的癥狀,應(yīng)該不會(huì)給腐生性真菌提供生長(zhǎng)基質(zhì)。因此認(rèn)為這些真菌是內(nèi)生的或至少是部分內(nèi)生且不引起植物病害,它們符合植物內(nèi)生真菌的有關(guān)定義。本研究還發(fā)現(xiàn)鐮刀菌屬是黃草烏根部?jī)?nèi)生真菌的優(yōu)勢(shì)屬種,在本實(shí)驗(yàn)中分離得到的4種鐮刀菌屬的真菌:腐皮鐮刀菌、燕麥鐮刀菌、三隔鐮刀菌、尖孢鐮刀菌均被報(bào)道能引起植物病害,可以認(rèn)為是潛伏的致病菌。本研究中亦從黃草烏中分離得到芽枝狀枝孢,該菌曾被報(bào)道可產(chǎn)生二萜生物堿類化合物烏頭堿,本研究所分離得到的芽枝狀枝孢是否能在一定的培養(yǎng)條件下產(chǎn)生二萜生物堿則有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)從枝菌根真菌在土地工程中應(yīng)用的研究,對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的從枝菌根真菌應(yīng)用工作過(guò)程中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度,并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。