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版纳植物园用种子袋技术分离附生兰种子萌发有效共生真菌

2014.2.28

  自然条件下,兰科植物种子由于缺乏胚乳,需要依靠特定共生真菌提供营养来促进其萌发和幼苗发育。兰科植物种子的共生萌发,是在获得对特定兰科植物种子萌发有效真菌的情况下,在人工基质中播种种子并接种共生真菌,利用真菌共生来促进种子萌发和获得幼苗。从理论上说,共生萌发不仅能简化幼苗生产过程,大大降低生产成本,更重要的是能显著提高幼苗回归到自然环境中后的存活率和幼苗生长速度。兰科植物种子共生萌发技术的应用,在珍稀濒危兰科植物的回归、药用兰科植物的仿生态栽培等方面都具有巨大的潜在价值,获得对种子萌发有效的共生真菌是开展兰科植物种子共生萌发的关键。

  中国科学院西双版纳热带植物园濒危植物迁地保护和再引种研究组硕士研究生盛春玲和字肖萌,在导师高江云研究员的指导下,在版纳植物园的沟谷雨林(RF)、兰园(OG)、绿石林(GSF)三个区域中设置7个研究点,发展性地利用原地种子袋技术对西双版纳热带地区药用附生兰科植物兜唇石斛进行了有效促萌发真菌的分离、鉴定,并在实验室条件下进行离体共生萌发(in vitro symbiotic germination)对真菌和光照条件下不同萌发阶段效用进行了检测。本研究于研究点内自然生长或迁地回归的兜唇石斛种群的成熟植株根部附近放置共210个种子袋,10个月后进行回收得到161个种子袋,其中仅11个含有萌发了的原球茎或幼苗共55颗,从这些萌发的原球茎中一共分离到的9株真菌菌株,经鉴定为胶膜菌属(Tulasnella spp.)和木霉属(Trichoderma spp.)两种真菌。研究结果显示,与不接菌处理相比,Tulasnella菌株对种子萌发、原球茎形成及幼苗发育的有着显著促进作用(P均<0.0001),其效率分别高达13.6%、85.7%、45.2%;而Epulorhiza也能有效促进种子萌发(6.5%,P<0.05)和原球茎形成(20.3%,P<0.0001);然而Trichoderma却有着26.4%的萌发抑制率(P<0.0001)。对于接菌Tulasnella的处理,光照对于种子吸胀、原球茎形成以及幼苗发育这三个阶段有着显著促进效用。研究结果表明原地种子袋技术在附生兰科植物种子与真菌共生关系研究中同样有着较高的可行性,光照对于附生兰科植物种子共生萌发有着重要作用,真菌与兰科植物种子之间除了存在种间共生特异性,还存在阶段共生特异性。

  本研究为附生兰科植物的保护及回归研究提供了新的方法借鉴。相关研究结果以In situ seed baiting to isolate germination-enhancing fungi for an epiphytic orchid, Dendrobium aphyllum (Oechidaceae) 为题在线发表于Mycorrhiza。

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