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杜鹃花属(Rhododendron L.)植物分布广泛,研究发现所有的杜鹃花科植物都能形成一种特殊的菌根——杜鹃花类菌根(Ericoid Mycorrhizae)。杜鹃花类菌根对杜鹃花科植物在营养胁迫的环境下生长起到重要的作用。近几年,对杜鹃花类菌根的生物学和生态功能的研究越来越重视。我国是杜鹃花属植物资源最为丰富的国家,因此研究杜鹃花属植物菌根真菌多样性,充分利用杜鹃花特有的菌根资源,促进杜鹃花迁地保护成功具有重大的意义。本研究应用形态观察和直接扩增根中真菌ITS区的分子鉴定方法,以及对杜鹃花生态化学计量学特征的分析,对杜鹃花属植物菌根真菌多样性进行研究,探讨杜鹃花菌根的寄主专一性,揭示杜鹃花-菌根真菌-土壤三者之间的关系。本研究的主要结果如下:
通过对15种杜鹃花的毛根染色观察发现,杜鹃花根中真菌的侵染结构具有多样性,有典型的菌丝和菌丝卷,并且暗色有隔内的生真菌也非常普遍。在粘毛杜鹃,绣红杜鹃,稀果杜鹃,山育杜鹃的根中存在类似泡囊的结构,推测丛枝菌根和杜鹃花类菌根共同存在于这几种杜鹃花中。
真菌种类的分子鉴定发现:从银叶杜鹃和繁花杜鹃的毛根克隆中得到的41个真菌ITS-taxa,分别属于8个真菌目包括:Helotiales,Sebacinales,Agaricales,Eurotiales,Erythrobasidiales,Filobasidiales,Pezizales和Pleosporales。表明杜鹃花根部真菌具有较高的多样性,包括了典型的杜鹃花类菌根真菌,外生菌根真菌和其他根部真菌。担子菌在本研究中占有重大的比例,尤其是蜡壳菌目真菌。通过本研究可以看出在银叶杜鹃和繁花杜鹃的根系统中共同存在一些真菌的主要群体,例如柔膜菌目真菌和蜡壳菌目真菌。同时也显示出了一定的专一性特征。
通过生态化学计量学的研究表明:土壤中的全磷含量和大白杜鹃根中真菌有着密切关系,尤其在磷限制的情况下;菌丝对于大白杜鹃叶片中积累磷起到非常重要的作用;大白杜鹃根中菌丝卷侵染对叶片中的有机质的积累起到重要的帮助作用;DSE真菌和菌丝卷在植物根细胞中的生长存在竞争关系。
本研究揭示了杜鹃花发根中菌根真菌的形态,种类多样性,以及杜鹃花和菌根真菌,土壤三者之间的关系,为充分利用菌根资源,保护野生杜鹃花和提高我国杜鹃花的迁地保护成功率提供基础的科学依据.