广西香蕉根系内生真菌的群落组成与多样性

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热带作物学报2022, 43(2): 385 398 Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2021-07-06;修回日期 2021-10-23
基金项目 广西研究生教育创新计划资助项目(No. YCBZ2018015);广西自然科学基金项目(No. 2019GXNSFAA185051);广
西农业科学院科技发展基金项目(桂农科2019M18)
作者简介 陈艳露(1987—),女,博士研究生,研究方向:真菌分类学。

*同等贡献作者:谢 玲(1977—),女,研究员,研
究方向:植物内生真菌资源及其开发利用。

**通信作者(Corresponding author ):刘 斌(LIU Bin ),E-mail: **************.cn 。

广西香蕉根系内生真菌的群落组成与多样性
陈艳露1,2,谢 玲2*,刘 斌1**,曾凤花2,廖仕同2,张 艳2
1. 广西大学农学院应用微生物研究所,广西南宁 530004;
2. 广西农业科学院植物保护研究所/广西作物病虫害生物学重点实验室,广西南宁 530007
摘 要:本研究对广西香蕉主产区的香蕉根系样本进行内生真菌分离,采用形态学与ITS 序列分析相结合的方法进行菌株鉴定,开展其物种组成与多样性分析,对了解广西香蕉与其根部内生真菌间的关系以及探索其内生真菌功能具有重要意义。

从168个香蕉根段中共分离获得352株内生真菌,分别归属于5纲17目34科43属62个分类单元,不同分类单元的代表菌株中,有41株菌株能够产生分生孢子(66.13%)。

其中,优势纲为粪壳菌纲(Sordariomycetes )和散囊菌纲(Eurotiomycetes ),相对频率(RF )分别为66.19%和20.45%;优势目为肉座菌目(Hypocreales )、散囊菌目(Eurotiales )和格孢腔菌目(Pleosporales ),相对频率分别为55.4%、17.61%和9.66%;优势属为镰刀菌属(Fusarium )、青霉属(Penicillium )、木霉属(Trichoderma )、未鉴定属3、帚枝霉属(Sarocladium )、未鉴定属2、弯孢属(Curvularia )和突脐蠕孢属(Exserohilum ),相对频率分别为32.39%、15.06%、13.35%、5.11%、3.98%、3.41%、3.13%和2.84%,后5个属的相对频率未超过10%,其优势不明显。

多样性指数和均匀度系数结果表明,南宁地区坛洛镇TL2样地和锣圩镇LX 样地的香蕉根系内生真菌种群多样性较丰富,群落分布较均匀。

相似度系数分析显示,钦州地区大成镇2个样地(DC1、DC2)间香蕉根系内生真菌种群组成相似度最高(C s =0.67)。

不同采样点的地理环境和气候条件给香蕉提供了不同的生境,是影响香蕉根系内生真菌种类组成及多样性差异的主要因素之一。

关键词:内生真菌;形态特征;系统发育分析;多样性指数 中图分类号:S668.1 文献标识码:A
Community Composition and Diversity of Endophytic Fungi in Ba-nana Root in Guangxi
CHEN Yanlu 1,2, XIE Ling 2*, LIU Bin 1**, ZENG Fenghua 2, LIAO Shitong 2, ZHANG Yan 2
1. Institute of Applied Microbiology, College of Agriculture, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China;
2. Institute of Plant Protection Research, Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests, Nanning, Guangxi 530007, China
Abstract: Endophytic fungi were isolated from banana roots in main banana producing areas of Guangxi using the rou-tine tissue isolation method. The endophytic fungi strains were identified based on morphology combined with phy-logenetic analysis of ITS sequence. The analysis of composition and diversity of endophytic fungi associated with ba-nana roots in Guangxi is of great significance in studying symbiotic relationship between banana and endophytic fungi and exploring function development of endophytic fungi in banana roots. A total of 352 isolates of culturable endophytic fungi were obtained from 168 tissues of banana roots collected from 7 sampling sites, and they were classified as 62 taxa. The identifiable taxa belonged to 3 phylums (Ascomycota, Basidiomycota and Zygomycota) with 5 classes, repre-sented by 17 orders with 43 genera. Observation of colony morphology and diameter of 62 representative fungi showed that most of them grew rapidly on CMMY medium in a week while some of them grew slowly. The color of the fungi
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colonies was different. Light-colored fungi colonies were generally white, light yellow or pink while dark colonies were generally brown, gray, gray-black or black. The colonies of a few strains were slightly purple or red. The colonies of some strains appeared to be light-colored in the early stage of growth and became dark gradually, which might be caused by the production of a large number of conidia or chlamydospores. In addition, a tiny minority of strains produced yel-low or red pigments on CMMY medium. 41 representative fungi showed reproductive structures (66.13%). Among the endophytic fungi, the dominant classes were Sordariomycetes and Eurotiomycetes and the relative frequency (RF) was 66.19% and 20.45% respectively. The dominant orders were Hypocreales (RF=55.4%), Eurotiales (RF= 17.61%) and Pleosporales (RF=9.66%) with the dominant genera Fusarium (RF=32.39%), Penicillium (RF=15.06%), Trichoderma (RF=13.35%), unidentifiable genus 3 (RF=5.11%), Sarocladium (RF=3.98%), unidentifiable genus 2 (RF=3.41%), Curvularia (RF=3.13%) and Exserohilum (RF=2.84%). Many endophytic fungi isolated from the banana roots in the study were common plant pathogenic fungi, such as Fusarium, Colletotrichum, Cladosporium, etc. The change law of Shannon-Wiener, Simpson’ Diversity and Evenness indicated that the endophytic fungi communities in Tanluo Town (TL2) and Luoxu Town (LX) of Nanning City were abundant and well-proportioned. The endophytic fungal communi-ties from two locations of Dacheng Town (DC1 and DC2) of Qinzhou City showed the maximum similarity coefficients (Sorenson’s similarit coefficiens, C s=0.67). Habitats with different geographical conditions and climates are the main factors influencing the community composition and diversity of endophytic fungi in the roots of banana.
Keywords: endophytic fungi; morphological characteristics; phylogenetic analysis; diversity index
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.020
植物内生真菌(endophytic fungi)指那些其生活史的特定阶段或全部阶段寄生在植物组织内,而不对植物产生有害症状的一类真菌[1-2]。

许多证据表明,内生真菌与植物的结合对植物的适应性很重要[3],内生真菌定殖对植物的免疫系统[4]、病害抑制[5]、营养获取[6]和对非生物胁迫的耐受性[7]等方面都起着积极的影响。

一些植物内生真菌的活性代谢产物不仅可以促进其宿主的生长[8]、提高宿主抵抗病虫侵害的能力[9-10],对人类病原体还具有一定抑菌活性[11-12]。

香蕉(Musa spp.)归属于芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(Musa),为多年生大型草本单子叶植物,多生长于温暖潮湿的热带地区[13-15],是世界重要的热带和亚热带水果。

有研究表明,一些分离自香蕉健康植株的内生真菌不仅可以促进植物根系定殖和植株的生长[16],还具有一定生防潜力,如抑制病原真菌菌丝生长、对植物病原线虫具有杀虫活性等[17-18]。

国内外对香蕉内生真菌种群多样性的研究较少,已有研究从香蕉的假茎、球茎、叶片、根系等组织中分离获得多种不同类群的内生真菌,发现香蕉体内具有种类丰富多样的内生真菌[19-27]。

根系是植物与微生物相互作用的重要场所,蕴含着大量内生真菌[28]。

香蕉的根系较为发达,可深入土壤生长,不同土层的根系内很可能含有丰富多样的内生真菌。

广西是我国香蕉的主产区,香蕉产业是广西特色农业经济发展的支柱产业[29-30],然而目前对广西香蕉的研究多集中在枯萎病的相关研究,未见对其内生真菌的相关研究报道。

为了发掘广西香蕉内生真菌的资源,本研究采用纯培养法分离获得广西香蕉根系内生真菌,通过形态学观察及分子系统学方法确定内生真菌的分类地位,了解其主要类群与物种多样性,不仅丰富了植物内生真菌资源库,也为开发利用内生真菌潜在的生态功能提供理论基础。

1材料与方法
1.1 材料
植物材料:分别于2018、2019年从广西香蕉主产区南宁和钦州采集香蕉‘威廉斯’品种根系样本,采样地及采样日期等信息见表1。

每个样地按五点采样法采集香蕉健康植株根样,混合后放入自封袋,置于冰盒保存,带回实验室后放入4℃冰箱。

培养基:内生真菌菌株分离使用1/2玉米粉培养基(1/2CM):玉米粉琼脂8.5 g,琼脂粉7.5 g,蒸馏水1000 mL。

菌株纯化使用玉米粉麦芽汁培养基(CMMY):麦芽汁琼脂10 g,玉米粉琼脂8.5 g,酵母提取物 2 g,琼脂粉7.5 g,蒸馏水1000 mL。

燕麦培养基(OA):MgSO4·7H2O 1.0 g,KH2PO4 1.5 g,NaNO3 1.0 g,燕麦粉10 g,琼脂粉11 g,蒸镏水1000 mL。

水琼脂培养基(WA):琼脂15 g,蒸馏水1000 mL。

1.2 方法
1.2.1 内生真菌的分离纯化与保存用自来水将
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第2期 陈艳露等:广西香蕉根系内生真菌的群落组成与多样性 387
表1 样品采集点信息及采集时间
Tab. 1 Sample collection point information and collection time
地点 Locations
日期 Date
经纬度
Latitude and longitude
海拔 Elevation/m
植株数 Plant munbers
西乡塘区双定镇(SD ) 2018-06-12 N 23°0′11.25″, E 108°06′35.74″ 93.00 5 西乡塘区坛洛镇1(TL1) 2018-06-27 N 22°56′31.39″, E 107°56′6.66″ 103.84 5 西乡塘区坛洛镇2(TL2) 2018-06-27 N 22°56′31.51″, E 107°56′5.69″ 96.00 5 武鸣区锣圩镇(LX ) 2018-12-02 N 23°14′45.51″, E 108°02′51.73″ 65.80
5
南宁地区
西乡塘区金陵镇(JL )
2019-09-13 N 22°57′3.11″, E 108°01′59.72″ 81.70 5 浦北县大成镇1(DC1) 2018-06-28 N 22°04′12.22″, E 109°20′59.96″ 64.36 5 钦州地区
浦北县大成镇2(DC2)
2018-06-28 N 22°04′13.84″, E 109°21′1.51″ 60.00
5
香蕉根样冲洗干净后,在超净工作台将根样剪为
1 cm 左右的根段,随机选取24个根段,以75%酒精进行表面消毒40 s ,用无菌水漂洗3次,再用0.1%升汞表面消毒4~5 min ,无菌水漂洗3次后用无菌滤纸吸干根段表面的水分,随后将根段放置于1/2CM 培养基上,每皿放置3个根段,每个样本5皿,同时吸取最后一次漂洗的无菌水100 µL 涂布于CMMY 培养基以验证消毒效果。

置于25℃下培养,每天观察,待有菌丝从根段长出后及时转接至CMMY 培养基上[31-32]。

纯化后的内生真菌菌株均保存于广西大学农学院应用微
生物研究所和广西农业科学院植物保护研究所。

1.2.2 内生真菌形态观察 分离获得的内生真菌菌株经纯化后,接种于CMMY 培养基,观察和记录菌株菌落的生长速度以及菌落的形态特征,包括菌落质地、颜色、有无色素产生等。

真菌产孢结构观察:将菌株培养在OA 培养基上,在菌落边缘45°插入灭菌盖玻片,28℃下培养至菌丝长到盖玻片上,取出盖玻片在光学显微镜下观察菌丝形态及产孢结构(包括分生孢子梗和分生孢子的形态、大小和颜色)等。

对产孢量少或不产孢的菌株,可切取0.5 cm×0.5 cm 的OA 培养基方块,上下各夹一片无菌盖玻片,共置于WA 培养基上,将菌株接种于OA 培养基方块上,于28℃下培养10~14 d 后放入4℃冰箱低温刺激产孢[32]。

取出盖玻片进行形态观察时,可根据观察需要使用乳酸酚棉兰染色后进行显微观察。

1.2.3 内生真菌的ITS 序列分析 根据菌落形态等特征将分离的内生真菌菌株归类为71种不同的形态型,每种形态型选取1株代表菌株进行测序。

挑取适量真菌菌丝体,按照真菌基因组DNA 提取试剂盒(索莱宝,中国)的方法提取真菌DNA 。

rRNA 基因的ITS1-5.8S-ITS4-28S 部分区
域PCR 扩增使用引物为ITS1(5'‒TCCGTAGGTG-AACCTGCGG ‒3')和ITS4(5'‒TCCTCCGCTT-ATTGATATGC ‒3')。

PCR 反应体系为:2×Easy Taq PCR SuperMix 25 µL ,正反引物各1 µL ,模板DNA 1 µL ,超纯水定容至50 µL 。

PCR 反应参数:94℃预变性5 min ,94℃变性1 min ,53℃退火1 min ,72℃延伸1 min ,35个循环,最后72℃延伸10 min 。

PCR 扩增产物的纯化和测序工作由华大基因科技服务有限公司完成。

测序获得的序列通过NCBI 的BLAST 检索系统进行同源序列比对,下载相似序列或参考相应文献下载构建系统发育树所需的序列,使用MEGA 6.0软件进行序列比对,基于Kimura 双参数模型构建Neighbor-joining 系统发育树,经Bootstrap 1000次循环检验系统树的可靠性。

1.3 数据处理
相对频率(relative frequency, RF )是指样本中分离到的某种真菌的菌株数占分离到的总菌株数的百分比[33]。

优势菌可通过Camargo 指数(Camargo’s index )来确定。

Camargo’s index=1/S ,其中S 代表物种丰富度,指样品中内生真菌的分类单元。

如果RF>1/S ,则该分类单元可以确定为优势菌。

物种丰富度(species richness, S )、香农-维纳指数(Shannon-Wiener index, H')、辛普森指数(Simpson index, D )、均匀度指数(Evenness index, E )和相似性系数(Sorenson’s similarit coefficiens, C s )计算公式[33-35]如下:
/
1()(ln )s
i i i H p p ==-∑
21
1()s
i i D p ==-∑
E =H'/ln S C s = 2j /(a +b )
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388 热带作物学报 第43卷
上述公式中,p i 为属相对频率,指样本中分离到
的某属内生真菌的菌株数占分离到的总菌株数的百分比。

j 代表2个样本共有真菌属数量,a 和b 分别代表2个样本中各自分离到的真菌属数量。

2 结果与分析 2.1 内生真菌分离结果
不同样地香蕉根系内生真菌的分离结果如表
2。

从168个香蕉根段分离的内生真菌菌株经过分
离纯化后共获得352株内生真菌,其中,南宁地
区222株,钦州地区130株。

不同样地分离获得
的内生真菌菌株数量存在差异,其中,金陵镇样
地香蕉根部分离到的最多,共获得72株内生真
菌,其次为大成镇2,获得69株内生真菌;坛洛
镇2的香蕉根样分离到的内生真菌数量最少,为
25株。

金陵镇和坛洛镇2样地分离获得内生真菌
菌株数差别较大的原因可能是2个样地香蕉根样
采集的时间、季节不同(前者于2019年9月13
日采集,后者于2018年6月27日采集),或是2
个样地香蕉的种植年限及栽培管理措施不同。


外,内生真菌分离具有随机性也可能是不同样地
根样中所获内生真菌数量不同的原因。

表2 不同样地香蕉根部内生真菌的分离结果 Tab. 2 Endophytes isolation from different regions
采集地点 Sampling locations 分离根段数 Root tissue number 内生真菌数量
Endophyte number
双定镇 24 47
坛洛镇1 24 48
坛洛镇2 24 25
锣圩镇 24 30
金陵镇 24 72
大成镇1 24 61
大成镇2 24 69
合计
168 352
2.2 内生真菌的鉴定
根据菌株形态学特征(包括菌落形态、质地、颜色、有无色素产生等)将分离到的352株内生真菌划分为71个不同的形态型,每个形态型各选择1株代表菌株进行ITS 序列测定,测得序列分别在GenBank 数据库中进行比对分析,尽量选用已发表文章的序列或真菌鉴定权威机构的序列进行分子系统学分析,结合菌株形态特征,352株菌株共划分为62个分类单元,它们归属于5
纲17目34科43属。

每个分类单元选择一株代表菌株作进一步的形态特征观察和系统发育树的构建。

2.2.1 菌株形态学特征 将62株代表菌株接种至CMMY 培养基上培养1周后,观察记录菌株的
菌落形态和直径,发现大部分菌株生长速度较快,
少数菌株长速较慢,其中有10株菌株长速很快,培养3~5 d 即可长满90 mm 培养皿,因此本研究单独记录这些菌株接种2 d 后的菌落直径(表3)。

这些代表菌株菌落颜色各异,浅色系的菌落一般呈白色、浅黄色或粉色等,深色的菌落一般为褐色、灰色、灰黑色至黑色,少数菌株菌落略呈紫色或红色。

部分菌株在生长初期为浅色,后期菌落颜色逐渐变深,这可能是因为产生了大量分生孢子或厚垣孢子所致。

此外,还有个别菌株可产生黄色或红色色素。

观察发现这些代表菌株中有41株菌株能够产生分生孢子(66.13%),因此对这些产孢菌株的形态特征作进一步的观察和拍照,部分产孢内生真菌菌落和产孢结构如图1所示。

2.2.2 菌株基于ITS 序列的系统发育学分析 对不同形态型的菌株进行ITS 序列测定后在GenBank 数据库进行比对分析,尽量选用已发表文章的序列或权威机构的序列与本研究中62株代表菌株的ITS 序列进行系统发育树的构建。


统发育树中(图2),目标菌株的序列分别与不同属/种真菌的序列聚在独立的分支上。

由于一些属真菌的种间差异性较小,在ITS 序列构建的系统树中也未能明显分开,因此一些代表菌株未能鉴定到种。

3个未鉴定属(包括5个代表菌株)的ITS 序列在GenBank 数据库中比对,与其相似性较高的均为未知分类地位的菌株序列,而且这些代表菌株均未产孢,难以通过形态学方法鉴定,因此将它们归为未鉴定菌株。

2.3 内生真菌的种类组成
7个样地分离获得的352株内生真菌归属于5纲17目34科43属62个分类单元,其中有3个未鉴定属(表4)。

从表中可知,2株菌株属于担子菌门(Basidiomycota )伞菌纲(Agaricomycetes, 0.57%),2株菌株属于毛霉菌门(Mucoromycota )毛霉菌纲(Mucoromycetes, 0.57%),32株菌株属于子囊菌门(Ascomycota )座囊菌纲(Dothideomy-cetes, 12.22%),72株菌株属于子囊菌门散囊菌纲(Eurotiomycetes, 20.45%),233株菌株属于子囊
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第2期陈艳露等:广西香蕉根系内生真菌的群落组成与多样性 389
表3 广西香蕉根系内生真菌的菌落特征
Tab. 3 Colony chatacters of endophytic fungi isolates
编号No.
菌落直径
Colony diameter/mm
菌落颜色
Colony color
菌落形态特征
Colony character
JL1 34
浅黄色至浅棕色圆形至近圆形,边缘整齐
JL3 28
灰绿色,边缘灰白色近圆形,绒毡状,有少量辐射状沟纹
JL13 60
白色至浅黄色气生菌丝丰富,棉絮状
JL15 90
白色至浅黄色圆形,气生菌丝较少,菌落背面黄色
JL85 60(2
d)
白色至浅黄色近圆形,边缘整齐,气生菌丝较丰富
JL99 55
灰绿色,灰色至深灰色近圆形,绒毡状
JL111 48
黄色至浅橙色近圆形,绒粉状,初期白色,后期浅黄色至浅橙色JL113 40
灰黑色近圆形,绒毡状
JL114 58
白色至浅紫色圆形,后期菌落中部颜色加深,呈灰紫色
JL126 80
灰白色至灰色近圆形,气生菌丝灰白色,后期基内菌丝灰黑色JL130 55
黄褐色至褐色近圆形,后期菌落表面呈粉状至小颗粒状
JL133 50
绿色至灰绿色近圆形或不规则生长,粉状
JL134 30
浅黄色气生菌丝少,菌落表面部分呈白色粉状
JL135 31
灰褐色近圆形,绒毡状,产生棕色色素
JL136 27
榄绿色至灰绿色圆形至近圆形,绒粉状,有辐射状沟纹
JL137 86
白色圆形,菌落初期白色,后期逐渐出现绿色同心轮纹JL138 28(2
d)
灰色至灰黑色近圆形,菌落中部表面略呈褐色,絮状
LJJ2 35
灰色至灰褐色近圆形,绒毡状,气生菌丝较丰富
LJJ7 37(2
d)
黄褐色至灰褐色近圆形,绒毡状
LJJ17 50
白色至浅黄色圆形,气生菌丝丰富,绒毛状
LJJ21 46
灰褐色近圆形,气生菌丝较少,边缘不规则生长
LJJ22 89
褐色至灰褐色圆形,绒毡状
LJJ23 35
浅黄色至榄绿色近圆形,气生菌丝较少,后期基内菌丝橄榄绿色至暗绿色LJJ24 73(2
d)
黄绿色圆形,生长迅速,产孢量丰富
P18 61(2
d)
黄绿色至绿色圆形,生长迅速,产孢量丰富
P88 30
白色至浅紫色圆形,菌落平滑生长,产生紫色色素
P109 38
灰白色至灰色近圆形,绒毡状,菌落中部颜色较深
P127 78
灰绿色至灰粉色圆形,绒粉状,初期灰白色至灰绿色,后期灰粉色P153 13
灰黑色至黑色近圆形,具少量辐射状沟纹
P154 20
灰色近圆形,边缘整齐
P155 14
灰黑色近圆形,边缘整齐
P156 14
灰黑色近圆形,边缘整齐,具少量辐射状沟纹
P157 18
浅黄色近圆形,菌落表面略湿润,气生菌丝少
P158 40
浅黄色至浅红棕色近圆形,边缘整齐,产生红色色素
P159 17
灰白色至灰褐色圆形至近圆形,边缘整齐
P160 18
黄褐色近圆形,绒毡状,边缘整齐
S23 55(2
d)
灰褐色近圆形,生长迅速,菌落中部略呈灰绿色
S24 30(2
d)
灰白色至灰色圆形,绒毡状
S27 46
白色近圆形,绒粉状
S30 32
白色近圆形,气生菌丝较少,绒粉状
S52 24
浅橙色至橙色近圆形,表面光滑,气生菌丝少,具少量辐射状沟纹S70 37(2
d)
白色圆形,边缘不整齐,气生菌丝较丰富
S71 9
红粉色至红棕色近圆形,生长慢,气生菌丝较少,产生少量红色色素S72 47
浅棕色至棕色近圆形,边缘整齐,绒毡状
S73 35
黄棕色圆形,边缘整齐
T3 90
白色至浅黄色圆形,后期一部分菌丝逐渐呈现灰色至灰紫色T4 50
浅黄色近圆形,菌落边缘不规则
T6 49
白色至浅黄色圆形,菌落中部气生菌丝较多
T7 53(2
d)
灰白色至灰色圆形,后期基内菌丝灰黑色,生长迅速
T9 67
白色圆形,气生菌丝较丰富,棉絮状
T16 70
白色圆形,气生菌丝较丰富
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续表3 广西香蕉根系内生真菌的菌落特征
Tab. 3 Colony chatacters of endophytic fungi isolates (continued)
编号No.
菌落直径
Colony diameter/mm
菌落颜色
Colony color
菌落形态特征
Colony character
T17 39
初期白色,后期粉红色近圆形,初期绒毡状,后期变为绒粉状T18 20
灰白色至灰色圆形至近圆形
T47 73
白色圆形,气生菌丝丰富,绒毛状T51 30(2
d)
黄绿色圆形,生长迅速,产孢量丰富T59 30
灰褐色近圆形,边缘整齐
T62 84
白色至浅黄色圆形,气生菌丝丰富,绒毛状T71 55
褐绿色菌落边缘不规则生长,培养基表面产生较多子囊壳T79 26
白色至浅黄色圆形,薄绒粉状,气生菌丝较少T93 18
白色至浅黄色圆形至近圆形,平展生长,气生菌丝较少T94 55
白色至黄褐色近圆形,气生菌丝白色,基内菌丝黄褐色至褐色T96 15
灰白色至灰色菌落边缘不规则
注:JL菌株分离自金陵镇样;LJJ菌株分离自锣圩镇;P菌株分离自大成镇;S菌株分离自双定镇;T菌株分离自坛洛镇。

Note: JL strains were isolated from Jinling Town; LJJ strains were isolated from Luoxu Town; P strains were isolated from Dacheng Town; S strains were isolated from Shuangding Town; T strains were isolated from Tanluo Town.
A-C: Curvularia sp. JL113; D-F: Cladosporium sp. JL136; G-I: Brunneochlamydosporium sp. S27; J-L: Jennwenomyces sp. S71;
M-O: Mucor sp. JL85.
图1 5种内生真菌菌株在CMMY培养基上的
菌落及其产孢形态特征
Fig. 1 Colony and morphological characters of
five strains on CMMY 菌门粪壳菌纲(Sordariomycetes, 66.19%)。

相对频率(RF)反映了样本真菌群落中某类真菌的优势度[33]。

所有分离菌株中,优势纲为粪壳菌纲(Sordariomycetes, RF=66.19%)和散囊菌纲(Eurotiomycetes, RF=20.45%)。

优势目为肉座菌目(Hypocreales, RF=55.4%)、散囊菌目(Euro-tiales, RF=17.61%)和格孢腔菌目(Pleosporales, RF=9.66%)。

优势属为镰刀菌属(Fusarium, RF= 32.39%)、青霉属(Penicillium, RF=15.06%)、木霉属(Trichoderma, RF=13.35%)、未鉴定属3(RF= 5.11%)、帚枝霉属(Sarocladium, RF=3.98%)、未鉴定属2(RF=3.41%)、弯孢属(Curvularia, RF= 3.13%)和突脐蠕孢属(Exserohilum, RF=2.84%),但后5个属的相对频率未超过10%,其优势不明显。

不同地理位置香蕉根系内生真菌群落的优势类群在目和属水平上有差异。

如图3所示,内生真菌优势目中,所有样地的共有优势目为肉座菌目(Hypocreales),坛洛镇2、锣圩镇、金陵镇和大成镇2这4个样地的优势目有3个,双定镇、坛洛镇1和大成镇1这3个样地的优势目有2个。

除了大成镇2的最优势目为散囊菌目(Eurotiales),其余样地的最优势目均为肉座菌目(Hypocr-eales)。

所有样地均没有特有优势目。

如图4所示,在内生真菌优势属中,所有样地的共有优势属为镰刀菌属(Fusarium)和木霉属(Trichoderma);大成镇1样地香蕉根系内生真菌的最优势属为木霉属,大成镇2的最优势属为青霉属(Penicillium),其余5个样地的最优势属均为镰刀菌属。

锣圩镇特有优势属为(Setophoma),
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第2期 陈艳露等:广西香蕉根系内生真菌的群落组成与多样性 391
分支上的数值表示有意义的Bootstrap 值(>50%)。

Significant Bootstrap values (>50%) are indicated at the branching points.
图2 采用邻接法分析ITS 序列构建的内生真菌系统发育树
Fig. 2 Neighbour-joining tree based on ITS sequences of endophytic fungi in roots of banana
金陵镇特有优势属为曲霉属(Aspergillus ),其余5个样地均没有特有优势属。

2.4 内生真菌的多样性和相似性分析
2.4.1 内生真菌的α-多样性 α-多样性可用来分析内生真菌群落的物种多样性,香农-维纳指数(H')与物种丰富度(S )的关系最密切,而辛普森指数(D )则与物种丰富度关系较远,对物种均匀度(E )的敏感性高于香农-维纳指数(H')[34]。

地理位置对香蕉根系内生真菌群落多样性的影响见表5,结果表明,这些样地香蕉根系内定殖有丰富多样的内生真菌。

其中,坛洛镇2的香农-维纳指数(H')最高,其次为锣圩镇。

金陵镇的
辛普森指数(D )最高,其次为坛洛镇的2个样地。

所有样地中,金陵镇和大成镇2样地的香农-维纳指数(H')较低,分别为2.15和1.94;双定镇和大成镇2样地的辛普森指数(D )较低,分别为0.67和0.6。

均匀度指数(E )用于分析内生真菌群落分布的均匀程度[39]。

坛洛镇2的均匀度指数最高,说明该样地中香蕉根系内生真菌群落的分布最均匀,其次为锣圩镇,均匀度指数为1.22;而金陵镇的均匀度指数最低,说明该样地的香蕉根系内生真菌群落分布的均匀程度最低。

香农-维纳指数(H')、辛普森指数(D )和均匀度指数(E )在7个样地间的变化规律不完
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392 热带作物学报第43卷
表4 广西香蕉根系内生真菌的种类组成
Tab. 4 Composition of endophytic fungi from banana roots of Guangxi
纲Class

Order

Family

Genus
该属真菌种数
Number of
species
代表菌株
Respective
strain
该属菌株数
Number of
strains
相对
频率
RF/%
伞菌纲Agaricomycetes 多孔菌目
Polyporales
Cerrenaceae 齿毛菌属Cerrena 1 JL13 1 0.28
多孔菌科Polyporaceae Grammothele 1 S70 1 0.28
座囊菌纲Dothideomycetes 葡萄座腔菌目
Botryosphaeriales
葡萄座腔菌科
Botryosphaeriaceae
Macrophomina 1 S23 2 0.57 Cladosporiales 枝孢霉科
Cladosporiaceae
枝孢属Cladosporium 2 JL3、JL136 3 0.85格孢腔菌目
Pleosporales
Latoruaceae Polyschema 1 P109 1 0.28
未鉴定属1 1 P154 2 0.57 Lentitheciaceae Poaceascoma 1 JL135 1 0.28
Morosphaeriaceae Acrocalymma 1 S72 6 1.70
Phaeosphaeriaceae Setophoma 1 LJJ2 3 0.85
格孢腔菌科
Pleosporaceae
弯孢属Curvularia 2 LJJ22、
JL113
11 3.13
突脐蠕孢属
Exserohilum
1 JL99 10 2.84
Pyrenochaetopsidaceae Pyrenochaetopsis 1 T59 1 0.28 Tubeufiales Tubeufiaceae Tubeufia 1 P153 1 0.28 Venturiales Sympoventuriaceae 赭霉属Ochroconis 1 P160 2 0.57
散囊菌纲Eurotiomycetes 刺盾炱目
Chaetothyriales
刺盾炱科
Chaetothyriaceae
枝孢瓶霉属
Cladophialophora
1 P156 1 0.28
Trichomeriaceae 未鉴定属2 1 P155 12 3.41散囊菌目
Eurotiales
曲霉科Aspergillaceae曲霉属Aspergillus 2 JL111、
JL130
6 1.70
青霉属Penicillium 3 JL133、
LJJ21、P127
53 15.06
毛霉菌纲Mucoromycetes 毛霉目Mucorales 小克银汉霉科
Cunninghamellaceae
Gongronella 1 T47 1 0.28毛霉菌科Mucoraceae毛霉属Mucor 1 JL85 1 0.28
粪壳菌纲
Sordariomycetes
Chaetosphaeriales Chaetosphaeriaceae Dictyochaeta 1 S73 1 0.28
间座壳菌目Diaporthales 间座壳科
Diaporthaceae
间座壳属Diaporthe 1 LJJ7 4 1.14
小丛壳目Glomerellales 小丛壳科
Glomerellaceae
炭疽菌属
Colletotrichum
1 S24
2 0.57
Plectosphaerellaceae Brunneochlamydospo-
rium
1 S27
2 0.57
Musicillium 1 T4 1 0.28
Phialoparvum 1 JL134 1 0.28
Plectosphaerella 1 T6 2 0.57
Summerbellia 1 S30 3 0.85
肉座菌目Hypocreales 生赤壳科
Bionectriaceae
Clonostachys 1 T9 4 1.14
肉座菌科
Hypocreaceae
木霉属Trichoderma 3 LJJ24、P18、
T51
47 13.35从赤壳科Nectriaceae镰刀菌属Fusarium 6 JL15、
JL114、
LJJ17、P88、
T3、T62
114 32.39
线虫草科
Ophiocordycipitaceae
Purpureocillium 1 T17 1 0.28 Sarocladiaceae 帚枝霉属Sarocladium 2 P157、S52 14 3.98
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续表4 广西香蕉根系内生真菌的种类组成
Tab. 4 Composition of endophytic fungi from banana roots of Guangxi (continued)
纲 Class
目 Order
科 Family
属 Genus
该属真菌种数 Number of species 代表菌株 Respective strain 该属菌株数Number of strains 相对频率 RF/% 葡萄穗霉科
Stachybotryaceae Albifimbria 1 JL137 1 0.28
未鉴定到科 未鉴定属3 3
P159、T18、
T96
18 5.11 大角间座壳目Magnaporthales Magnaporthaceae Magnaporthiopsis 1 JL126 2 0.57
Pseudophialophora
1 LJJ23 1 0.28 小子囊菌目Microascales 小囊菌科Microascaceae 赛多孢属
Scedosporium
1 T94 1 0.28 长喙壳菌目Ophiostomatales 长喙壳科Ophiostomataceae 郝氏菌属Hawksworthiomyces
1 T93 1 0.28 粪壳菌目Sordariales Cephalothecaceae Phialemonium 1 T79
2 0.57 毛壳科Chaetomiaceae Arcopilus
1 P158 4 1.14 毛壳属Chaetomium 1 T71 1 0.28 腐质霉属Humicola 1 T16 1 0.28
Ovatospora
1 JL1
2 0.57
Lasiosphaeriaceae 尾孢属Cercophora
1 T7 1 0.28 假毛球壳目
Trichosphaeriales
Trichosphaeriaceae 黑孢属Nigrospora 1 JL138 1 0.28
粪壳菌亚纲未定地位
Sordariomycetidae incer-tae sedis Jennwenomyces
1 S71 1 0.28
总计 5 17
34
43 62 352
SD :双定镇;TL1:坛洛镇1;TL2:坛洛镇2;LX :锣圩镇;
JL :金陵镇;DC1:大成镇1;DC2:大成镇2。

SD: Shuangding Town; TL1: Tanluo Town 1; TL2: Tanluo Town 2; LX: Luoxu Town; JL: Jinling Town; DC1: Dacheng Town 1;
DC2: Dacheng Town 2.
图3 不同样地优势目的相对频率
Fig. 3 Relative frequency of dominant order
of different locations
全一致。

综合来看,坛洛镇2和锣圩镇样地香蕉根
系的内生真菌种群多样性较丰富,群落分布较均匀。

2.4.2 内生真菌的相似性 由表6看出,7个不同样地香蕉根系内生真菌的相似性存在差异,钦州地区
2个样地(大成镇1、大成镇2)的相似性系数最大,为0.67,说明这2个样地香蕉根系内生真菌种类组成最为相似;其次是金陵镇和锣圩
SD :双定镇;TL1:坛洛镇1;TL2:坛洛镇2;LX :锣圩镇;
JL :金陵镇;DC1:大成镇1;DC2:大成镇2。

SD: Shuangding Town; TL1: Tanluo Town 1; TL2: Tanluo Town 2; LX: Luoxu Town; JL: Jinling Town; DC1: Dacheng Town 1; DC2:
Dacheng Town 2.
图4 不同样地优势属的相对频率
Fig. 4 Relative frequency of dominant genus
of different locations
镇,相似性系数为0.59。

坛洛镇1和金陵镇的香蕉根系内生真菌相似性最低,相似性系数仅为0.19,说明这2个样地香蕉根系内生真菌种类组成差异较大,其次为双定镇和金陵镇,这2个样地间的相似性系数为0.21。

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