專利名稱：成林菌根合成專用菌源的獲得方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成林菌根合成專用菌源的獲得方法，除人工培養(yǎng)菌絲體和真菌孢子以外的一種菌源。屬于生物學(xué)中微生物學(xué)下的真菌學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
菌根是指真菌與植物根的共生體。凡能引起植物形成菌根的真菌稱為菌根真菌。 外生菌根真菌的特征是以菌絲體緊密地包圍植物幼嫩的吸收根形成致密的鞘套，有些鞘套還長(zhǎng)出菌絲或菌索，取代了植物的根毛；部分菌絲侵入根的外皮層細(xì)胞間隙形成特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為哈氏網(wǎng)；菌絲一般不進(jìn)入皮層細(xì)胞之中。形成外生菌根的真菌多屬于擔(dān)子菌， 如紅菇菌目、牛肝菌目和口蘑屬，也有少數(shù)種類屬于子囊菌，如塊菌目。約有3%的植物具有外生菌根，其中多數(shù)是喬木樹(shù)種，包括被子植物和裸子植物。
外生菌根能加強(qiáng)植物對(duì)水分和磷、鉀、氮、鈣等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，并向植物提供生長(zhǎng)素、維生素、細(xì)胞分裂素、抗生素和脂肪酸等代謝產(chǎn)物，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。外生菌根還能提高植物對(duì)病原菌侵染的抗性和提高對(duì)溫度、干旱和過(guò)酸或過(guò)堿或某些重金屬等極端環(huán)境的抗性。在這一共生體系中，植物則為菌根真菌提供了良好的生態(tài)環(huán)境和有機(jī)養(yǎng)料等。尤其是部分高山植物，如松科和殼斗科植物，長(zhǎng)期與外生菌根菌共生而產(chǎn)生較強(qiáng)依賴性，沒(méi)有外生菌根菌共生則無(wú)法天然成林。許多試驗(yàn)表明用外生菌根真菌的純培養(yǎng)體接種樹(shù)苗建成菌根苗，在荒山造林時(shí)有重要作用。在貧瘠的土壤上，外生菌根提高林木成活率并促進(jìn)成林的作用尤為明顯。因此林業(yè)部上世紀(jì)九十年代開(kāi)始大力推廣菌根化苗造林技術(shù)，菌根化苗在我國(guó)大西北荒漠綠化改造中大顯身手。
使林木細(xì)根感染菌根菌并形成共生體的技術(shù)稱為菌根化技術(shù)。菌根化技術(shù)不僅在上述的菌根化苗造林中大顯身手，而且是發(fā)展珍貴的菌根食用菌的必由之路。目前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的塊菌菌根化技術(shù)就是一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益突顯的應(yīng)用例子。而待開(kāi)發(fā)的可食用菌根菌， 包括美味牛肝菌、松茸、正紅菇、松乳菇、雞揪、紅牛肝、黃牛肝、干巴菌，但不限止這些種類， 相當(dāng)多種類被公認(rèn)是世界著名的有機(jī)美味食品。成林菌根化技術(shù)是這些菌開(kāi)發(fā)的前提，技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。
到目前為止，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)模化、商業(yè)化仿生栽培的可食用菌根菌僅塊菌 {Ttuber sp),該屬以尊塊菌{Tuber magna turn Pora)為代表的多個(gè)種可通過(guò)苗期接種、菌根合成、園林化移植、規(guī)范化管理來(lái)獲得塊菌商品，商品化栽培的歷史愈百年，技術(shù)比較成熟。近幾年，紅須腹菌(Miizopogon rubescens Tul.)、雞油菌{Cantharellus cibarius Fr.)、松乳燕Hactarius deliciosus (L:Fr. )Gra)等模仿塊菌仿生栽培的技術(shù)路線，也先后獲得仿生栽培的專利(譚著明、傅紹春、周小玲，2003)。褐環(huán)粘蓋牛肝菌{Suillus lutus) 的仿生栽培(呂明亮，2007)則是人工接種后在林木苗圃直接出菇。這些成功獲得的仿生栽培的菌根食用菌的共同特征是在林木苗期實(shí)現(xiàn)菌根化。
目前世界各地，包括我國(guó)主要進(jìn)行林業(yè)苗木菌根化，成林菌根化研究進(jìn)展緩慢。究其原因包括其一，林木幼苗期的細(xì)根幼嫩，易于菌根侵入，根據(jù)孟繁榮等人(孟繁榮邵景文曲紹義，1995)的研究結(jié)果表明，越是幼齡的苗木越容易菌根化；其二，苗圃的土壤易于人工控制環(huán)境，直至使用消毒土壤育苗以減少菌根接種中的雜菌干擾；其三，苗木接種較易控制光溫水濕等外部條件。相比較而言，林下接種非但無(wú)上述有利條件，還得忍受林下土壤中豐富的微生物種類，包括先期定殖的菌根菌，對(duì)菌根菌接種的種種不利影響。林下接種難是外生菌根菌和菌根食用菌發(fā)展的瓶頸。試圖繞過(guò)這個(gè)瓶頸，采用美味牛肝菌共生苗木移入成林的辦法也無(wú)法成功(Hall1. R. Lyon A. J. E. Wang Y.，1998)。
菌根化技術(shù)中通常使用的接種源有人工培養(yǎng)菌絲體和真菌孢子，人工培養(yǎng)菌絲體在微生物種類豐富的森林土壤中存活時(shí)間很短，難以接種成功；真菌孢子可以在森林土壤中獲得較長(zhǎng)的存活期和接種率，但由于收集難、成本高，且無(wú)法進(jìn)行人工繁殖，從而影響其在生產(chǎn)上的使用，目前主要用于林下菌根化試驗(yàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種存活時(shí)間比較長(zhǎng)，接種成功率比較高的成林菌根合成專用菌源的獲得方法。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下本發(fā)明的成林菌根合成專用菌源的獲得方法，該方法在無(wú)菌條件下培養(yǎng)無(wú)菌林業(yè)苗木，在苗木長(zhǎng)出細(xì)根至苗木生長(zhǎng)I周年之間，采用分離純化的菌絲體或菌根菌的孢子進(jìn)行人工接種苗木細(xì)根，培養(yǎng)2周以上，以獲得菌根，所獲得的菌根在顯微鏡下可以觀察到細(xì)根上的菌鞘及茂密的、向外延伸的菌絲，甚至可以觀察到大量的菌索(見(jiàn)圖1)。將菌根用鋒利剪刀或切刀截成> Imm長(zhǎng)的片斷，直接用作菌源實(shí)施苗木或成林菌根化，或用于下一代菌根接種源培養(yǎng)。
本發(fā)明綜合了現(xiàn)有兩大類外生菌根菌接種物的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)避免了各自的弊端，實(shí)現(xiàn)既易于大量繁殖，又可有效提高其在天然林下土壤中的存活時(shí)間和接種效率，使大面積天然林業(yè)山場(chǎng)的菌根化技術(shù)實(shí)施成為可能。根據(jù)室內(nèi)測(cè)定，在同等15-20°c下，森林土壤浸出液中，40hr 時(shí)人工培養(yǎng)純化的紅菇屬真菌的菌絲體內(nèi)出現(xiàn)大量液泡，失去侵染活力，在一周內(nèi)全部消亡。 而本發(fā)明所介紹的同一菌的菌根可以在4周后仍保持30%以上的侵染活力(見(jiàn)圖1-3)。
本發(fā)明不僅可以獲得大量在天然林下存活時(shí)間較長(zhǎng)、接種成功率高的菌源，同時(shí)還彌補(bǔ)少數(shù)難于分離純化的菌根菌的繁殖問(wèn)題。
本發(fā)明提供的接種源存活時(shí)間可達(dá)4周以上。(供試的紅菇屬真菌在15-20°C條件下，離體4周后的培養(yǎng)成功率30%)。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)1、技術(shù)簡(jiǎn)單苗木菌根化是一個(gè)很成熟的技術(shù)，故本發(fā)明獲得接種源技術(shù)簡(jiǎn)單，易于操作；2、效果顯著關(guān)鍵是將容易獲得的菌根截成小片斷后，其在適宜建立侵染關(guān)系的溫、濕條件下的森林根系及土壤中可以保持活力至I周以上，確保菌根上的菌絲或菌索有足夠的時(shí)間延伸并獲得成功侵染；3、對(duì)于難于分離純化的菌根菌，也可通過(guò)其孢子作為初始接種源獲得大量繁殖，大幅度擴(kuò)大接種源數(shù)量，在生產(chǎn)上有著極為重要的意義。


圖1為觀察到大量菌索的苗木菌根的實(shí)體照片。
圖2為處理Ihr后菌根(左圖)(正常)及菌絲體(右圖)(正常)顯微照片。
圖3為處理40hr后菌根(左圖)(正常)及菌絲體(右圖)(菌絲體內(nèi)出現(xiàn)大量液泡) 顯微照片。
圖4為處理I周后菌根(左圖)(菌根周邊出現(xiàn)大量雜菌，但菌根依然有一定活力) 及菌絲體(右圖)(菌絲體溶解)顯微照片。
具體實(shí)施方式
1、本發(fā)明應(yīng)用于紅菇屬真菌仿生栽培，從莆田的白腳紅菇印)分離出純菌絲，擴(kuò)大培養(yǎng)后接種于三角瓶中無(wú)菌培養(yǎng)20天的紅楮苗細(xì)根上，I個(gè)月后移栽至無(wú)菌紅壤，再培養(yǎng)5個(gè)月后，截取長(zhǎng)滿菌索的(白腳紅菇與紅楮共生的)菌根，剪成3_大小的根段， 與以細(xì)砂與泥碳土為主要成分的接種添加物拌勻，在建甌市迪口鄉(xiāng)選擇原來(lái)無(wú)這種菌的山場(chǎng)，采用林下接種技術(shù)接種在紅楮細(xì)根上，成功地于兩年后獲得子實(shí)體，穴接種成功率32%。 專家現(xiàn)場(chǎng)考察報(bào)告顯示，在有掛牌接種的區(qū)域內(nèi)觀察到紅菇屬真菌的子實(shí)體，每一出菇點(diǎn)僅能觀察到I或2個(gè)紅菇屬真菌的子實(shí)體，而在當(dāng)?shù)氐囊吧龉絽^(qū)域內(nèi)觀察到的野生紅菇， 每一出菇點(diǎn)可以觀察到多個(gè)子實(shí)體呈群生態(tài)勢(shì)。這一接種出菇的子實(shí)體形態(tài)與當(dāng)?shù)刂苓吷綀?chǎng)的紅菇屬真菌形態(tài)有明顯差異，表現(xiàn)是異地紅菇接種成功。
2、本發(fā)明應(yīng)用于“美味牛肝菌仿生栽培”，收集自云南的擬美味牛肝菌(此7^心 sp),采用孢子接種于無(wú)菌紅楮苗上，3個(gè)月后收集菌根并再接種，快速擴(kuò)大接種源，之后采用如上所述的接種技術(shù)，接種在沒(méi)有這種菌的莆田常太鄉(xiāng)的紅楮山場(chǎng)上，林下接種的第二年，在接種區(qū)采集到大量的擬美味牛肝菌。
3、本發(fā)明應(yīng)用于“正紅菇保護(hù)地菌根多樣性增產(chǎn)技術(shù)”的增產(chǎn)菌(菌根菌)接種，使該成果成功地在福建省主要紅菇生長(zhǎng)區(qū)推廣。
參考文獻(xiàn)1、Fries N. The third benefactors， lecture ecological and evolutionary aspects of spore germination in the higher Basidiomyctes. Trams Br. Mycol. Soc. 1987 88 (10) l-7.2、Hall1. R. Lyon A. J. E. Wang Y. and Sinclair L. Ectomycorrhixal fungi with edible fruiting Bodies 2. Boletus edulis, Economic Botany, 1998， 52(1) :44-56.3、呂明亮，牛肝菌人工栽培獲成功，北京農(nóng)業(yè)實(shí)用技術(shù)，2007(6)4、孟繁榮邵景文曲紹義，邵桂順吳清芳孫久忠等，影響人工接種外生菌根效果的初步研究東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，23V，6 :8_135、梁宇、郭良棟、 馬克平，菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，26(6) 739 7456、譚著明、傅紹春、周小玲、廖正乾、張志光，菌根性食用菌栽培研究進(jìn)展，食用菌學(xué)報(bào) 2003. 10(3) : 56 637、陳宇航，2012，正紅菇仿生栽培初探，福建食用菌(福建省科協(xié)第十二屆年會(huì)分會(huì)) 14 =78-81,2012 年 10 月三明。
權(quán)利要求
1.成林菌根合成專用菌源的獲得方法，其特征在于在無(wú)菌條件下培養(yǎng)無(wú)菌林業(yè)苗木，在苗木長(zhǎng)出細(xì)根至苗木生長(zhǎng)I周年之間，采用分離純化的菌絲體或菌根菌的孢子進(jìn)行人工接種苗木細(xì)根，培養(yǎng)2周以上，以獲得菌根，將獲得的菌根用鋒利剪刀或切刀截成^ Imm長(zhǎng)的片斷，直接用作菌源實(shí)施苗木菌根化或成林菌根化，或用于下一代菌根接種源培養(yǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成林菌根合成專用菌源的獲得方法，除人工培養(yǎng)菌絲體和真菌孢子以外的一種菌源。屬于生物學(xué)中微生物學(xué)下的真菌學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該方法在無(wú)菌條件下培養(yǎng)無(wú)菌林業(yè)苗木，在苗木長(zhǎng)出細(xì)根至苗木生長(zhǎng)1周年之間，采用分離純化的菌絲體或菌根菌的孢子進(jìn)行人工接種苗木細(xì)根，培養(yǎng)2周以上，以獲得菌根，將獲得的菌根用鋒利剪刀或切刀截成≥1mm長(zhǎng)的片斷，直接用作菌源實(shí)施苗木菌根化或成林菌根化，或用于下一代菌根接種源培養(yǎng)。本發(fā)明獲得接種源技術(shù)簡(jiǎn)單，易于操作；獲得的菌根存活時(shí)間比較長(zhǎng)，接種成功率比較高。
文檔編號(hào)A01G1/04GK103026900SQ20121057881
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者陳宇航, 楊菁, 陳柳英, 陳政明, 陳鵬達(dá), 黃永來(lái), 馬麗珍 申請(qǐng)人:福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所