红菇菌根食用菌接种马尾松苗期的共生效应研究

姜清彬，仲崇禄，陈 羽，张 勇，陈 珍

（中国林业科学研究院 热带林业研究所 广东 广州 510520）

红菇菌根食用菌接种马尾松苗期的共生效应研究

姜清彬，仲崇禄，陈 羽，张 勇，陈 珍

（中国林业科学研究院 热带林业研究所 广东 广州 510520）

为筛选与马尾松高效共生的红菇菌根食用菌组合体，利用红菇属7个菌株对马尾松苗木进行苗期接种试验。研究结果表明：参试的红菇菌株均可在马尾松苗木根系上形成菌根，菌根感染率达79.6%以上，其中0807菌株达到99.1%，其次0551和07234菌株分别达到96.3%和95.8%。在苗木接种后的苗高生长方面，接种2个月后，接种红菇菌处理的苗高都显著高于对照，接种12个月后，不同菌株对马尾松苗高生长的促进作用有增强也有减弱，其中0807菌株表现最优，苗高达到56.33 cm，其次是0005和07242菌株分别达到52.96 cm和52.88 cm。在生物量方面，来自广东郁南县桂圩镇的0807菌株在苗高、地径、植株地上干重和地下干质量指标中，均优于其他接种处理。综合比较而言，供试的红菇菌株0807接种马尾松苗木，无论在菌根合成还是促进苗木生长方面都表现最优，为7个红菇菌株中对马尾松苗木生长效应最佳的菌株。研究筛选的红菇菌根食用菌与马尾松高效共生组合，可为南方地区马尾松林下经济发展和培育红菇菌提供技术支撑。

马尾松；红菇菌根食用菌；接种；生长效应

红菇属中有具有较高经济价值的菌种，同时亦是名贵药食兼用真菌，其中包含正红菇Russula griseocarnosa[1]、鳞盖红菇R. lepida、大朱菇R.rubra、大红菇R. alutacea等，在自然界与楮、栲、松等树木的根系共生所形成的菌根共生体[2-4]，但至今尚未能人工栽培。为了探索和了解红菇食用菌根菌的发生规律，特别是林木对红菇菌根食用菌发生的作用和联系，2012年笔者对我国南方两个主要红菇产区广东郁南县和广西苍梧县进行了红菇发生林调查，林分类型均为次生针阔叶混交林，马尾松Pinus massoniana为其主要林木树种，此外，群落中还有黎蒴Castanopsis fissa、红锥Castanopsis hystrix、石栎Lithocarpus glaber、木荷Schima superba等树种。目前文献也报道红菇属Russula真菌常与壳斗科Fagaceae、松属Pinus、云杉属Picea、桦木属Betula、木荷属Schima等树种的根系共生形成菌根[5-9]。近些年来，对有关红菇属菌根食用菌与林木共生特性研究也引起了学者的兴趣，开展了红菇属菌根食用菌与云南松Pinus yunnanensis、木荷、红锥、黎蒴、白锥Castanopsis fabri等相关研究[5-8]，而红菇菌根食用菌与马尾松共生研究仅周再知等[9]报道了马尾松幼苗接种7个月后的接种情况。弓明钦等[10]研究阐明，林木接种菌根菌效应具有一定的接种时效性，接种时间较短菌根形成还未能达到理想状态，对苗木的生长效应还不能充分显现。因此，鉴于马尾松苗期生长较慢，本研究拟通过研究红菇菌根食用菌接种马尾松幼苗1 a后的共生效应，进一步揭示红菇菌根食用菌与马尾松的共生效应关系，以及共生关系的持续效应。马尾松为我国南方特有乡土树种，具有分布广、适应性强、生长速度慢和社会生态潜力大的特点。通过研究红菇菌根食用菌与马尾松的共生效应，可为马尾松林下发展和培育红菇菌根食用菌筛选高效共生体，为我国南方地区林下经济发展和提高林木生产力提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试苗木

马尾松种子为广西壮族自治区苍梧县林业局提供。种子播种于中国林业科学研究院热带林业研究所（简称热林所）温室内，播种基质为经高温高压灭菌（103 kPa，121 °C，60 min）的混合基质（黄心土+沙+泥炭+蛭石=1.5∶2∶1.5∶1）。早晚淋水两次，种子发芽后每天傍晚浇水一次，苗龄80～100 d有须根时，挑选苗高（约10 cm）均等生长一致的芽苗进行移栽并接种。栽培容器为高9 cm，口径7 cm，杯底直径4.5 cm的一次性塑料杯（无漏水孔，容量250 mL），容器装满育苗基质（同播种基质）。

1.1.2 供试菌种

供试菌种为红菇属7个菌根食用菌菌株（见表1）。菌种繁殖和菌剂生产均在热林所菌根实验室完成，将培养菌株接入装有无菌液体培养基的1 000 mL三角瓶中，在室温（25～28 ℃）条件下，150 rpm回旋式摇床上振荡培养10 d，将培养好的菌液在无菌匀浆器中间歇匀浆30 s，10 ℃条件下保存备用。

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

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

采用单因素完全随机化设计，7个菌株分别接种马尾松幼苗，以接种不含菌株的清水为对照（CK），每处理10株幼苗，共8个处理，重复3次。苗木接种后育苗管理均在热林所温室内完成，温度26±2 ℃，湿度60%～70%，自然光照条件，每天傍晚浇水一次。

1.2.2 接 种

马尾松芽苗移栽时将5 mL备好的红菇菌剂加入移栽穴中，菌丝体浓度约50 mg·mL-1（干质量），植入马尾松芽苗，再用基质覆盖填满杯口，等量浇水定根。

1.3 数据观测及分析

植株接种后每2个月进行苗高测定（分别以H2、H4、H6、H8、H10、H12表 示）。12个 月后收获试验苗，测定如下指标：苗高（H12）、地径（GD）、地上部分干质量（UDW）、地下部分干质量（DDW）、总干质量（TDW）。通过Olympus体式显微镜观测植株根样，统计菌根感染的根段数。利用SAS 8.1软件进行方差分析和Ducan多重比较分析（P＝0.05）。菌根感染率（%）＝(菌根感染的根段数/检查的菌根根段总数)×100%[1]，菌根感染率经Excel 2003软件进行平方根反正弦转换后进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 马尾松接种红菇菌株的菌根合成

马尾松接种12个月后的结果表明，除对照处理外，7个红菇菌株都能在马尾松根系上形成菌根（见图1），但不同菌株的感染程度存在差异，菌根感染率范围为79.6%～99.1%。均值较高的处理有菌株0807、0551、07243和07240，但之间没有显著差异（P＜0.05），接种0807菌株的感染率最高，达到99.1%。菌株07242、0005和0204菌根感染率显著低于上述4个菌株，最低是0204（79.6%）。而7个红菇属菌株除0204（79.6%）外，其他6个菌株感染率均值在90%以上。未接种菌株的对照处理没有菌根感染，感染率为0。

图1 接种不同红菇菌马尾松幼苗菌根感染情况Fig. 1 Mycorrhizal colonization after inoculated different Russula fungi on seedlings of P. massoniana

2.2 接种不同红菇菌对马尾松苗高生长的影响

连续12个月调查马尾松苗高，接种红菇菌后马尾松苗高增长在各个阶段都显著高于对照（P＞0.05），结果见表2。接种2个月后，菌株0551、0807、07242、07242和07243的苗高均高于其他接种处理，之间没有显著差异。接种4个月后，菌株0005苗高生长优势得到提高，到接种第10个月，除对照外，仅菌株0204苗高均值较低。到接种12个月，菌株0519、07240和07243接种处理的苗高增长优势降低，而接种菌株0005、0807和07242处理依然保持苗高增长优势，苗高最大为0807菌株（56.33 cm），其次是0005（52.96 cm）和07242（52.88 cm）。对比接种2个月和12个月的苗高情况，在接种2个月后菌株07242和0551苗高高于其他接种处理，接种12个月后菌株0807苗高最高，其次是0005，说明红菇菌株0807和0005在促进马尾松苗期苗高生长的后期潜力大（接种12个月）。此外，从图2可以看出，接种2个月后，不同菌株对促进苗高生长效果不同，到第4个月后，菌株间促进苗高生长作用开始分化，有些增强有些减弱。到接种10个月后，分化进一步增大，到接种第12个月是，0807菌株促进苗高增长最强，其次0005和07242，而菌株0551则呈现逐渐减弱的趋势。因此，综合来看，菌株0807对马尾松苗高生长表现最优，也是最具增长潜力，其次是0005和07242菌株。

图2 不同ECM菌接种处理的马尾松苗高生长曲线Fig. 2 Growth curve of seedling height after inoculation with different Russula fungi

表2 马尾松幼苗接种不同红菇菌后的苗高生长情况†Table 2 Growth effect of seedling height after inoculation with different Russula fungi

2.3 马尾松接种不同红菇菌根菌的生长效应

通过测定苗期接种12个月后的生物量，结果显示（见表3）：在苗高、地径、地上部分干质量、地下部分干质量和总干质量指标上，接种处理都显著高于对照（P＞0.05）。其中，菌株0005、0807和07242苗高均高于其他接种处理，之间没有显著差异。其中菌株0807苗高均值最大（56.33 cm）；地径指标中菌株0807同0005、07243没有显著差异，但高于其他处理，菌株0807均值最大（0.54 cm）；地上部分干重指标中，仅对照、菌株0204、07240和07242均值较低，其他各处理均无显著差异，其中菌株0807（5.96 g）均值较大；而地下部分干质量指标中，差异显著的处理较明显，菌株0551、0807、27242和27243高于其他处理，但之间无显著差异；从总干质量指标来看，菌株0807均值最大（7.06 g），同菌株0005、0551和07243表现无显著差异。综合各指标，菌株0807在各生物量指标中均表现最优。

表3 马尾松幼苗接种不同红菇菌根菌的效果Table 3 Effect of inoculation with P. massoniana by different Russula fungi

3 结论与讨论

本研究利用红菇属7个菌根食用菌菌株接种马尾松幼苗，进行了菌根合成观察、生物量及苗高生长测定。研究结果表明，参试的红菇菌株都能与马尾松苗木根系形成菌根，并不同程度的促进苗木的生长。有研究表明马尾松确实是外生菌根型树种[10-12]，7个红菇属菌株接种马尾松菌根感染率达到79.6%以上，最高为99.1%，菌根感染率要高于周再知等人[9]报道的研究结果（70.0%～90.0%），即使是同一个红菇菌株，本研究获得的结果要高于周再知等[9]接种7个月后的菌根感染率，其菌株0005、0204、07240、07242和07243分别为70.0%、66.7%、70.0%、73.3%和70.0%。说明马尾松接种红菇菌后持续时间的长短，对菌根的合成效果存在影响，接种12个月比接种7个月的菌根合成效果更佳。Scagel CF等利用外生菌根接种花旗松Pseudotsuga menziesii和小干松Pinus contorta也反映接种12个月比6个月的接种效果好[13]。

红菇菌根食用菌接种马尾松对苗高生长具有促进作用，在接种后不同时期，菌株间对苗高生长的促进作用表现不同，有的呈增长趋势，有的呈减弱趋势，接种后的时间越长，不同菌株对苗高生长促进作用分化越大，在接种12个月后，菌株0807对苗高促进作用呈快速上升趋势，而菌株0551则增速下降明显。从周再知等[9]利用红菇菌接种马尾松幼苗7个月的结果看，接种1至4个月苗高生长速率要高于接种后5至7个月。本研究的苗高生长曲线也反映接种6至8个月间苗高增长速度要低于前6个月，但接种8个月至12个月后，苗高生长速度呈现增长趋势。因此，对菌根菌接种马尾松苗木的生长效应观察，时间越长越能反映菌根菌对马尾松苗木生长的影响，包括红菇菌根食用菌效果的持续性，以及马尾松红菇菌组合大田试验情况等有待今后进一步研究。

菌根的形成可促进宿主植物根系的生长发育[10,14]，红菇属菌种亦可与马尾松根系形成菌根，并促进植物的苗高生长。通过测定马尾松苗木生物量，同样反映不同红菇菌株对马尾松接种的效果存在差异。从接种12个月的结果看，来自广东郁南县桂圩镇的0807菌株在促进马尾松苗高、地径及植株生长效果最佳，而来自广东郁南县都城镇的0204菌株则效果较弱，说明不是所有菌种都能与宿主植物形成最佳的共生体[15-16]。综上可见，7个红菇菌根食用菌菌株，0807菌株与马尾松可形成最佳共生组合，依据“适树适菌”原则[10]，筛选红菇菌与马尾松最佳共生组合可为生态公益林套种马尾松，为林下经济发展和培育红菇菌根食用菌提供重要依据，为南方地区生态公益林和天然次生林下经济发展和提高林木生产力提供技术支撑[17]。

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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

广东省林业科技创新专项资金项目（2011KJCX022、2013KJCX014-08）

姜清彬，助理研究员，博士

陈 羽，高级工程师；E-mail：chy1613@126.com

姜清彬，仲崇禄， 陈 羽，等. 红菇菌根食用菌接种马尾松苗期的共生效应研究[J].中南林业科技大学学报，2016,36(8): 6-9, 38.

[本文编校：文凤鸣]