国产男女激情一区二区_亚洲无码免费视频网站_亚洲av无码之国产精品_久久精品国产自在天天线

中國科學(xué)院昆明植物研究所
location
當(dāng)前位置:首頁 > 新聞動(dòng)態(tài) > 科研進(jìn)展
left
新聞動(dòng)態(tài)
科研進(jìn)展

昆明植物所國產(chǎn)塊菌研究取得重要進(jìn)展

文章來源:生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  |  發(fā)布時(shí)間:2011-05-06  |  作者:劉培貴  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

塊菌在商業(yè)貿(mào)易上稱為”松露”。塊菌是稀缺的生物資源,具有重大的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和不可取代的生態(tài)價(jià)值,且由于其味特殊、價(jià)甚鉆石,被譽(yù)為“廚房里黑鉆石”、“上帝的食物”,而成為聞名遐邇的奇珍異饈。近十年來,在國家自然科學(xué)基金、云南省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院國家知識(shí)創(chuàng)新工程及重要方向性項(xiàng)目的資助下,中國科學(xué)院昆明植物研究所劉培貴研究員及其帶領(lǐng)的研究組先后對(duì)國產(chǎn)塊菌的分類學(xué)、分子系統(tǒng)發(fā)育、菌根合成和根際微生物多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究澄清了部分種類的混亂,迄今確認(rèn)在我國分布的塊菌屬種類有16種,其中包括兩個(gè)新種即臍凹?jí)K菌Tuber. umbilicatum和闊孢塊菌T. latisporum,以及2個(gè)新紀(jì)錄種,即凹陷塊菌T. excavatum和波氏球孢塊菌變種Tuber borchii var.sphaerosperma(Chen et al., 2005; 2007; 2008)?;贗TS序列分析和大量野外考察及標(biāo)本的形態(tài)解剖學(xué)比較研究,發(fā)現(xiàn)發(fā)表于臺(tái)灣的屑狀塊菌T. furfuraceum是會(huì)東塊菌T. huidongense的異名(Deng et al. 2009)?;贒NA分子的nrDNA-LSU、ITS和b-tubulin三個(gè)序列的單獨(dú)與聯(lián)合分析,結(jié)合大量的野外考察和標(biāo)本形態(tài)解剖學(xué)對(duì)比研究,明確了一直存在著爭(zhēng)議的國產(chǎn)黑塊菌所涵蓋5個(gè)種(Tuber himalayense,T. indicum,T.sinense,T.pseudohimalayense,T. formosanum和T. pseudoexcavatum)的種間界限。研究確認(rèn)T. pseudohimalayense和T.pseudoexcavatum是同一個(gè)種,后者是前者的異名;T. sinense是T.indicum的異名;發(fā)現(xiàn)于臺(tái)灣的T. formosanum因其所共生的宿主植物和地理分布明顯異于T. indicum,并且在形態(tài)解剖上也存在一些特征上的細(xì)微差異,明確應(yīng)該是一個(gè)獨(dú)立的種。T.indicum在分子系統(tǒng)樹上明顯分布在兩個(gè)支干上,顯示至少是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)發(fā)育種(Phylogenetic species)(Chen et al. 2011)。

 

近年來,在我國西南的野外考察中驚奇地發(fā)現(xiàn)了大量尚未報(bào)道描述過的白塊菌類群,結(jié)合形態(tài)解剖學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)的研究,表明屬于塊菌屬Tuber Sect. Puberulum 或Sect. Borchii,初步鑒定為5個(gè)新分類群,他們具不同的香味,其中不乏具有特殊怡人香味的類群。這一發(fā)現(xiàn)可能改寫塊菌類起源于北美或西歐為塊菌起源和分化中心的學(xué)說;同時(shí)也表明我國白塊菌類群具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開發(fā)潛力,也極大地補(bǔ)充豐富了我國白塊菌類群物種多樣性(結(jié)果整理中)。

在野外調(diào)查中,還驚奇地發(fā)現(xiàn)印度塊菌(中華塊菌)的菌塘內(nèi)的紫荊澤蘭幾乎全部被抑制甚或殺死!2009采集了菌塘內(nèi)外的紫荊澤蘭根樣,初步觀察研究發(fā)現(xiàn),和菌塘外的紫荊澤蘭相比菌塘內(nèi)尚殘存紫荊澤蘭根的內(nèi)生菌根(VA)的感染程度很低,甚至沒有感染。2010年進(jìn)一步采樣進(jìn)行了內(nèi)生菌根的感染程度及存在量的觀察和比較發(fā)現(xiàn),菌塘內(nèi)紫荊澤蘭根的內(nèi)生菌根的感染程度僅是菌塘外紫荊澤蘭根的的感染程度的50%。這表明,塊菌發(fā)育成熟時(shí)代謝分泌出來的或是芳香類化合物可通過他感作用(allelopathy)抑制菌塘內(nèi)紫荊澤蘭根的內(nèi)生菌根真菌的發(fā)育和侵染。紫荊澤蘭是內(nèi)生菌根植物,內(nèi)生菌根發(fā)育不良或不發(fā)育就不能生存或生存力降低。黑塊菌類的塊菌 (T. melnonosporum, T. indicum, T. aestivum) 都可以形成明顯的菌塘(br?lé),即菌塘中的草本植物和小灌木都會(huì)被抑制甚至萎焉致死,又稱“火燒區(qū)(burned area)”。對(duì)br?lé的解釋多種,有微生物區(qū)系改變說等,但是都不能令人滿意。我們發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生菌根被抑制的現(xiàn)象,可能為br?lé形成提出最合理的詮釋!這一工作還在進(jìn)行中,希望通過濕篩土壤樣品,得到VA的孢子,比較菌塘內(nèi)外的VA種群的多樣性,進(jìn)一步支持br?lé內(nèi)生菌根被抑制的設(shè)想。這一新發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)br?lé的形成做出了新的解釋,更重要的是可以通過對(duì)國產(chǎn)黑塊菌的他感化學(xué)物質(zhì)(allelochemicals)及化學(xué)生態(tài)學(xué)(Chemical ecology)的深入研究來揭示和探討防止和清除紫荊澤蘭的新思路和新途徑(這一思路尋求化學(xué)生態(tài)學(xué)方面的合作伙伴共同探索研究)。

另外,塊菌是菌根性真菌,特殊的生態(tài)環(huán)境使其與土壤微生物有密切關(guān)系。在塊菌的菌根合成過程中,高質(zhì)量菌根的形成是其成功的關(guān)鍵因素。關(guān)于影響菌根形成的非生物因素,如pH值、Ca++等離子基質(zhì)配方等已經(jīng)有很多的研究,但關(guān)于塊菌形成菌根過程中塊菌根際微生物所扮演的角色的研究鮮有涉獵。而在菌根合成實(shí)踐中合成基質(zhì)中加入抗生素致使某些細(xì)菌無法在菌根合成時(shí)起作用。對(duì)此,我們篩選了塊菌根際微生物不同菌落(放線菌、細(xì)菌)進(jìn)行分離、純化培養(yǎng),分別再回接種到塊菌菌種+幼樹苗菌根合成試驗(yàn)中,迄今發(fā)現(xiàn)有促進(jìn)菌根感染合成的優(yōu)秀菌株會(huì)顯著提高印度塊菌菌根的感染率,提高菌根合成數(shù)量。這一工作屬于原創(chuàng)性的工作,目前還在試驗(yàn)分析中。我研究組近年來開展相關(guān)研究,并且發(fā)現(xiàn)加入蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis),會(huì)顯著提高印度塊菌菌根的感染率,提高菌根合成數(shù)量;在接種塊菌的菌劑中加入抗生素會(huì)使菌根形成的數(shù)量顯著下降,推測(cè)是因?yàn)榭股刂率鼓承┘?xì)菌無法在菌根合成時(shí)起作用所致(研究結(jié)果尚未發(fā)表)。

塊菌屬中具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的種類倍受國際市場(chǎng)及美食界的青睞,由于國際市場(chǎng)需求迅猛、國內(nèi)市場(chǎng)的逐步認(rèn)可,其市場(chǎng)價(jià)格一路飆升。塊菌成了百姓特別是偏僻山區(qū)群眾的主要經(jīng)濟(jì)來源,利益的驅(qū)使為了能搶先獲得更多塊菌子實(shí)體,其一,在幼子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育期(6-10月)即已開始采集,不成熟的塊菌不僅個(gè)體小、香味淡、營養(yǎng)價(jià)值低,市場(chǎng)價(jià)格低,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)收入。其二,為了取得更多的經(jīng)濟(jì)利益,采集者采取超強(qiáng)度的反復(fù)地毯式掠奪方式使得塊菌自然成熟的繁殖體數(shù)量和質(zhì)量受到重創(chuàng),導(dǎo)致種群變小,數(shù)量嚴(yán)重萎縮,遺傳結(jié)構(gòu)受到破壞,基因交流嚴(yán)重受阻,導(dǎo)致惡性循環(huán),造成嚴(yán)重?fù)p失,在商業(yè)化采集區(qū)塊菌已瀕臨絕跡。其三,從宏觀角度看,森林生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破環(huán),而生態(tài)系統(tǒng)的破環(huán)直接影響塊菌的生長(zhǎng)和生存;傳統(tǒng)采集方法很不科學(xué),由于塊菌特殊的生物學(xué)特性,生長(zhǎng)于地下,不易發(fā)現(xiàn),采集者多用挖刨馬鈴薯的方法尋找塊菌,以鋤頭、釘耙等傳統(tǒng)農(nóng)用工具滿山遍野盲目地尋找塊菌,這種方法對(duì)塊菌生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境及其菌塘造成毀滅性破環(huán)。塊菌發(fā)生于華山松、板栗樹下,與地上特定樹種形成共生關(guān)系,通過塊菌菌絲與植物根系形成的菌根進(jìn)行物質(zhì)和信息交流與交換,達(dá)成互惠互利的依賴關(guān)系。共生樹木與塊菌真菌之間信息和物質(zhì)交換的通道和橋梁一旦被挖斷阻隔,就難以恢復(fù)。采用傳統(tǒng)農(nóng)具滿地挖,這對(duì)地下和諧的共生生態(tài)系統(tǒng)造成極大的破壞。更令人擔(dān)憂的是,在塊菌主產(chǎn)區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行全方位地反復(fù)地刨挖,甚至把共生的樹木根系都挖斷,林相受到破壞,是對(duì)塊菌生境最致命的破環(huán)。由于缺乏必要的生物學(xué)常識(shí),采集者認(rèn)定了產(chǎn)塊菌的地方后,年年多次都會(huì)在采集過的地方多次刨挖,地下共生系統(tǒng)根本沒有了恢復(fù)的時(shí)間和喘息的機(jī)會(huì),之后塊菌將再不可能繼續(xù)發(fā)生。這種殺雞取卵式的采集方式的不科學(xué)性和嚴(yán)重后果日漸突出!加之沒有任何法律法規(guī)的保護(hù)和可持續(xù)利用措施,塊菌的已陷入災(zāi)難性的境地,采取必要的保護(hù)措施和拯救瀕臨滅絕的經(jīng)濟(jì)塊菌迫在眉間。迫切需要采取保護(hù)措施,建立塊菌種植園以減輕對(duì)塊菌自然產(chǎn)地的壓力。

昆明植物所劉培貴研究組已成功地合成了國產(chǎn)印度塊菌(Tuber indicum)和華山松(Pinus armandii)、板栗(Castanea mollissima)的菌根幼苗(Geng et al. 2009),獲得國家發(fā)明授權(quán)專利,并且將接種成功的菌根苗移栽至野外建立了塊菌種植園科技示范實(shí)驗(yàn)基地,預(yù)期4-5年后可以產(chǎn)出塊菌子囊果,8-10年后逐步增加產(chǎn)量,管理得當(dāng)可以連續(xù)采集收獲40-45年塊菌子實(shí)體。

由于塊菌的種植是一個(gè)新生事物,又加之特殊的生物學(xué)特性,塊菌苗移栽到野外后需要有效地精心管理,所以塊菌種植的種植及其管理的推廣任重而道遠(yuǎn)。

基于我國西南是以喀斯特地貌發(fā)育形成的石灰?guī)r為主的多山地區(qū),其中石灰?guī)r(碳酸鈣CaCO3)和碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]為主的土壤地質(zhì)條件;再加上中山、亞高山(海拔1000—2600米)地帶的氣候、植被條件,特別適合于發(fā)展塊菌種植業(yè)。因此,在我國西南規(guī)模化種植塊菌具有巨大的發(fā)掘潛力,可以考慮把發(fā)展塊菌種植業(yè)作為我國西南新經(jīng)濟(jì)模式和農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新型產(chǎn)業(yè)來培育。

已發(fā)表相關(guān)的研究論文:

Chen J. et al. 2011. Species Recognition and Cryptic Species in the Tuber indicum Complex. PLoS ONE 6(1): 1-10;

Chen J. et al. 2008. Two new recordsof Tuber (Pezizomycetes, Pezizales) from China. Mycotaxon 104: 65-71;

Chen J. et al. 2007.Tuber latisporum sp. nov. and related taxa, based on morphology and DNA sequence dat. Mycologia 99(3):475-481;

Chen J. et al.Tuber umbilicatum, a new species from China, with a key to the spinose-reticulate sporedTuber species,Mycotaxon,2005,94:1-6;

Deng XJ. et al. 2009. Notes on Tuber huidongense (Tuberaceae, Ascomycota), an endemic species from China. Mycotaxon 109: 189-199.

Geng LY. et al. 2009. Mycorrhizal synthesis of Tuber indicum with two indigenous hosts, Castaneamollissimaand Pinusarmandii. Mycorrhiza 19(7): 461-467.


中國科學(xué)院昆明植物研究所

版權(quán)所有 Copyright © 2002-2025 中國科學(xué)院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號(hào)
地址:中國云南省昆明市藍(lán)黑路132號(hào)  郵政編碼:650201    點(diǎn)擊這里聯(lián)系我們