中國(guó)紅脂大小蠹伴生菌的系統(tǒng)發(fā)育及其生物生態(tài)學(xué)習(xí)性.pdf

1、隨著全球化的進(jìn)程，生物入侵成為顯著影響全球環(huán)境變化的重要因子之一。外來(lái)入侵物種在基因水平、物種水平和生態(tài)系統(tǒng)水平上對(duì)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成重大影響。入侵物種也給我國(guó)的生物多樣性、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成危害。紅脂大小蠹(Dendroctonusvalens)作為近年來(lái)入侵我國(guó)農(nóng)林業(yè)的重要有害生物之一，給北方油松林生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大損失。該入侵物種在適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件后表現(xiàn)出更強(qiáng)的危害性，與其一系列個(gè)體及種群的生態(tài)學(xué)習(xí)性改變有直接關(guān)系。自然界

2、，真菌，尤其是長(zhǎng)喙殼類(lèi)真菌(ophiostomatoid fungi)與小蠹蟲(chóng)普遍能夠形成穩(wěn)定的共生關(guān)系?；诎樯婢谟绊懤ハx(chóng)種群建立、協(xié)同克服寄主抗性和造成寄主樹(shù)木病害等方面具有顯著作用，開(kāi)展了本項(xiàng)研究，以期進(jìn)一步探討紅脂大小蠹入侵的油松林大面積異常性死亡的原因，及合理的防治策略。 經(jīng)過(guò)對(duì)紅脂大小蠹發(fā)生的全面調(diào)查和標(biāo)準(zhǔn)樣地的設(shè)置后，系統(tǒng)采集了紅脂大小蠹危害寄主組織標(biāo)本，進(jìn)行了伴生真菌的分離鑒定。超過(guò)30個(gè)屬多樣性的真菌區(qū)系棲

3、居在紅脂大小蠹入侵危害的我國(guó)北方油松林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)。對(duì)其中最主要的類(lèi)群長(zhǎng)喙殼真菌的系統(tǒng)研究，包括生物學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析，明確了與紅脂大小蠹伴生的長(zhǎng)喙殼真菌區(qū)系組成?；陂L(zhǎng)喙殼真菌區(qū)系和紅脂大小蠹之間的緊密伴生關(guān)系，以及長(zhǎng)喙殼真菌的致病性測(cè)定，推測(cè)了這類(lèi)真菌在油松林衰退死亡中的可能作用。 通過(guò)形態(tài)學(xué)和基于ITS2&LSU，β-tubulin基因和EF 1-α基因序列的系統(tǒng)發(fā)育分析，首先發(fā)現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)喙殼真菌新種。由于該物種

4、與Leptographium procerum形態(tài)相似、親緣關(guān)系接近，定名該種為 Leptographium sinoprocerum Lu，Decock，et Maraite sp．nov．，并給予正式描述。在MEA培養(yǎng)基上，該種很容易形成大量的直立分生孢子梗，孢子梗較長(zhǎng)，著生于基質(zhì)和氣生菌絲上，?；烤呙黠@的根狀分枝。產(chǎn)孢器官的初級(jí)分枝2—3個(gè)，無(wú)明顯中央膨大分枝。大量分生孢子產(chǎn)于孢子梗頂端，形成黏性的分生孢子團(tuán)。與現(xiàn)有Leptog

5、raphium屬內(nèi)形態(tài)近似種可以從菌落特征(顏色、同心圓、氣生菌絲等)、生長(zhǎng)速度、分生孢子梗著生方式、長(zhǎng)度、基部根狀結(jié)構(gòu)、產(chǎn)孢器官，以及菌絲壁形態(tài)等多個(gè)方面得以區(qū)分。 在紅脂大小蠹伴生的長(zhǎng)喙殼真菌區(qū)系內(nèi)，還發(fā)現(xiàn)了Leptographium procerum，這是該種在我國(guó)的首次報(bào)道。值得指出的是該種的分生孢子梗長(zhǎng)度可達(dá)3900μm以上，該長(zhǎng)度在Leptographium屬內(nèi)十分罕見(jiàn)。分析推測(cè)L．procerum可能是由紅脂大小蠹

6、從北美攜帶進(jìn)入我國(guó)，并定殖蔓延。作為一種重要的松樹(shù)根部病害和引起松林衰退癥的病原物，在我國(guó)的影響值得特別予以關(guān)注。 組成該長(zhǎng)喙殼真菌區(qū)系的種類(lèi)還包括 Leptographium alethinum、L．koreanum、L．truncatum、Pesotum aureum和P.pini。由于L. koreanum和日本、韓國(guó)的測(cè)試菌株可以配對(duì)交配產(chǎn)生子囊及成熟的子囊孢子，證明其屬于生物種Ophiostoma koreanum。提

7、出新組合Grosmannia koreana comb．nov．。無(wú)論從真菌區(qū)系的優(yōu)勢(shì)種，還是區(qū)系的組成，長(zhǎng)喙殼真菌都表現(xiàn)出與紅脂大小蠹的發(fā)生危害程度明顯相關(guān)。 對(duì)4種主要伴生菌的致病性測(cè)定表明，低濃度野外接種成年油松可以造成寄主不同程度的內(nèi)韌皮部、形成層和木質(zhì)部邊材等組織的顯著性壞死。4種供試真菌的致病性為兩個(gè)水平，高致病力的G. koreanum、L．truncatum和低致病力的L．procerum、L．sinoproce

8、rum。兩個(gè)水平的致病力和體外培養(yǎng)的生長(zhǎng)速率有明確的相關(guān)性。同時(shí)表明不同健康狀況下的林分對(duì)長(zhǎng)喙殼真菌表現(xiàn)出不同的感病性。 初步離體的平板對(duì)峙培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)紅脂大小蠹伴生真菌區(qū)系內(nèi)，多種真菌對(duì)長(zhǎng)喙殼真菌具有拮抗作用，能夠形成拮抗帶，顯著抑制長(zhǎng)喙殼真菌的生長(zhǎng)。這種拮抗關(guān)系的發(fā)現(xiàn)有助于理解真菌區(qū)系的組成及其功能，同時(shí)這些菌株具備作為生物防治資源的潛力。 鑒于長(zhǎng)喙殼真菌與紅脂大小蠹的發(fā)生、危害的緊密關(guān)系，以及這些伴生菌表現(xiàn)出較強(qiáng)的致病