接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法

1.一种接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、选择胡杨种苗或胡杨种子，胡杨种苗株高15-20cm，叶片数22-35片，植株鲜重
2.3-2.6g，进行盆栽试验，于春季的4月30日移栽；
b、将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，并放置15-20天，然后在盆中设10-12cm深，直径为5cm的移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土，再将步骤a湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，确保根系受到的侵染；
c、再将步骤b粘有沙土的胡杨幼苗移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后荷格伦特营养液，观察成活率即可；
d、或将步骤a胡杨种子吸水膨胀8-12小时，在培养箱中催芽萌发，温度25-28℃，相对湿度30-50％，培养3-5天后与摩西球囊霉孢子的沙土混合，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上；
e、将步骤d培养床沙层下面预铺一层富含摩西球囊霉孢子的沙土，温度控制在
20-25℃，5-10天将萌发，萌发后10-15天，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤b在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土为2-3mm。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤b和步骤d摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于步骤e培养床沙层2-3cm下面预铺一层富含摩西球囊霉孢子的沙土为2-3mm，培养床沙层的总厚度为20-50cm。

接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法。\n背景技术\n[0002] 胡杨(Populus euphratica)为杨柳科的高大落叶乔木、稀灌木，是荒漠地区特有的古老、珍稀树种。自然分布于北非、中东及我国西北干旱区的河岸和低湿的盐渍地，是中国西北荒漠和半荒漠地区的重要乔木树种，目前，仅在我国的荒漠区保存有大面积林地，集中分布于塔里木盆地。胡杨具很强的抗旱、耐盐碱、防风、固沙等能力，是荒漠绿洲地区重要的抗逆种质资源。\n[0003] 在我国西部有大面积的干旱地区，由于人类不合理生产活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产能力下降，土地资源丧失，荒漠化、沙漠化的威胁日益严重。一些在生态系统中具有重要作用的植物数量减少或濒临绝境。\n[0004] 植物的引种是恢复生态系统功能，荒漠化、沙漠化防治；生物多样性保护及城市绿化的重要手段。在农林牧业生产、药用植物开发中植物的移植也尤其重要。在植物的引种移植过程中为植物创造有利的生境是成功的关键，在“气候相似论”、“生态历史分析法”、“生态因子论”和“综合因素论”的指导下，郁闭度、土壤pH值、土壤N、P、K含量，土壤持水量、无霜期、土层深度、降雨量和年平均气温等重要的影响因子是引种移植过程中较多的考虑(李国庆，刘君慧1984)。然而，微生物的作用往往常被忽略。\n[0005] 菌根(Mycorrhizae)是自然界一种普遍的植物共生现象，是土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体，菌根真菌是土壤微生物区系中生物量最大、最重要的成员之一。而能够在植物根细胞内形成“丛枝”状结构的真菌被称为：丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi，既：AM真菌)。丛枝菌根则是分布最广、与农林牧关系最为密切的一类菌根，地球上90％以上的维管植物都能形成丛枝菌根。\n[0006] AM真菌对于植物生长重要性被不断的揭示，在干旱地区恢复生态系统的功能，要依赖于对这些系统组成部分较完全的了解，研究表明在干旱地区植被的重建与AM真菌的关系非常密切，不是所有的植物都对菌根联系产生积极的回应。一些植物必须依靠菌根共同体才能存活或完成其生命周期；另一些植物在一定条件下得益于菌根，是兼性共同体；\n而有一些植物在被AM真菌侵染后生产量和存活率下降。植物根与真菌共同体获利的多少及时间与AM真菌群落的范围有关，引种植物与AM真菌之间可能存在的功能性联系的证据，有可能通过检测其与根部AM真菌群落的模式来找到；生境特征(土壤理化\水文\气候等)或AM真菌的生态特点可能会决定AM真菌的动态变化，而植物生长地特征和植物位点的差异可能会引起AM真菌分类群很大的差异，从而会影响植物的生长发育，因为不同的AM真菌分类群在它们提供给植物的养分和促进植物生长的能力也有很大的差异，尤其是对菌根依赖性很强的植物，一般说来植物快速生长期与真菌群落的高水平有关的，与真菌的种类也有关，球囊霉门(Glomeromycota)的一些种能促进植物根系的扩展延伸，提高对营养的摄取和促进植物的生长。1998年van der Heijden等人开始研究多达11种植物共生过程中AM真菌在其中的作用，研究不同AM真菌分类群在共生植物间影响营养分配的范围大小，以及不同AM真菌分类群在多大程度上改变植物共生关系的能力，在后来更量化实验中发现，AM真菌有能力通过营养在共生植物间的分配来调节植物的共生关系，一种植物所获得的营养量决定它的竞争能力和它与其它植物的共生能力。AM真菌种类丰富性和群落组成在不同生境的一种植物具有相似性的话，那么植物群落的结构可能已经受到AM真菌种类的影响，反过来，共生植物可能也会影响AM真菌群落的结构，而且还有可能植物与AM真菌种类表明一种相互依赖适应这些栖息地土壤和气候条件的关系。\n[0007] 在共生植物上产生的效果可能随着AM真菌种类组成而变化，AM真菌对植物的作用也是不等同的，改变或局部改变一生态系统的AM真菌群落就会影响到接下来的过程，在半干旱地中海地区AM真菌种群数量因农业行为而减少，直到农耕停止45年后才恢复，建议菌根对于植物在自然生态系统中的移植生长和存活很重要，并强调测定一个生态系统中的土著菌根的种类也非常重要。\n[0008] 因此，干旱地区生态系统中，AM真菌扮演着重要的角色，其不仅有可能与其它生物和非生物因素一起决定着植物的种类、营养资源的分配，甚至有可能影响植物群落结构和多样性。在引种过程中对与植物的共生AM真菌的种类、数量及其生态特点有所认识，那么将不仅有助引种移植植物成活、生长、种群保育，而且可以为生态系统功能的恢复提供理论依据，以便实施更有效的恢复措施；在干旱地区农林牧业生产、药用植物开发中植物的引种过程中人为接种AM真菌，将促进植物的生长发育、增强植物抗性、提高作物产量和品质。\n[0009] 通过2007-2010年对新疆干旱地区常见的建群植物：防风固沙、用材乔木的胡杨(Populus euphratica)其根际AM真菌多样性进行调查，了解AM真菌群落的数量、种类和水平；对主要菌株进行培养和保藏；对胡杨幼苗在移植前进行AM真菌接种，测定其成活率，测量生长发育情况。\n[0010] 新疆塔里木河中游和老龙河下游的胡杨林分别采集13个土壤和根系样，土样通过湿筛分离，在胡杨根区土壤鉴定出AM真菌3属15种：细凹无梗囊霉(A.scrobiculata)、沾屑多样孢囊霉(D.spurcum)、悬钩子状球囊霉(G.rubiforme)、缩球囊霉(G.constrictum)、大果球囊霉(G.macrocarpum)、沙荒球囊霉(G.deserticola)、透光球囊霉、(G.diaphanum)、地球囊霉(G.geosporum)、何氏球囊霉(G.hoi)、木薯球囊霉(G.manihotis)、幼套球囊霉(G.etunicatum)、象牙白球囊霉(G.eburneum)、摩西球囊霉(G..mosseae)、层状球囊霉(G.lamellosum)、聚丛球囊霉(G.aggregatum)。(王幼珊，陈理\n2010)\n[0011] 根样通过染色测定表明，胡杨能与AM真菌建立很好的共生体，胡杨根系侵染频度和侵染强度分别可达80％和100％。\n[0012] 近年来与丛枝菌根相关的研究已成为热点，经过检索，丛枝菌根应用研究主要集中在经济作物、粮食作物和果树。也有少量对观赏植物的接种研究。因此，丛枝菌根应用仍具有很大的发展空间。丛枝菌根真菌的应用，使用频率依此是球囊霉属Glomus，巨孢囊霉属Gigaspora、无梗囊霉属Acaulospora、盾巨囊霉属Scutellospora、硬囊霉属Sclerocystis。在城市大树移植过程中，强调尽可能多保留原根区土壤，为了能使植物根际微生物得以较多的保留。\n[0013] 各国在AM真菌研究方面投入了大量人力、物力，除了加强对菌根分类、生理生态等基础研究仍是热点外。在菌根应用方面重点有：①优良菌株的选育及评价体系建立。通过常规和非常规方法培育出适和多种生态系统的，高抗逆的，以及工业严重污染地区应用的菌根真菌。并建立AM真菌基因库。②AM真菌---植物互惠共生的条件研究。研究使植物在最大程度上受益的调控因素，如最佳接种时期和接种剂量的研究、以及生态条件和耕作方式对菌根的发育和效果的影响。③菌根化苗木培育体系和菌根菌在田间的大面积推广和有商业价值的应用。优先考虑针对一些珍贵、稀有树种、沙漠造林树种及果树、花卉、药用植物等的应用研究。④AM菌对植物的作用效果、作用机理，以及AM真菌同其他土壤微生物以及土壤低等动物的相互影响和作用。目前，世界范围内对AM菌的研究处于一种极其活跃的状态中，对其生态、生理学，新技术的应用等方面均有大量报道。如夏威夷大学(Miyasaka，\n2001)建立商业规模的移植树种接种AM真菌的树苗圃，并把接种AM真菌后树苗移栽在外地，并证明AM真菌接种是有利的。可以预见，尽管AM真菌在的分离、培养以及鉴定的难度可能在一定程度上影响推广应用，但AM真菌应用技术仍将逐渐会走向商品化。成为今后农业生产中不可缺少的一项生物技术。\n[0014] AM真菌与新疆干旱地区有关的报道90年代初有张美庆等分类和生态分布的报道，近年的报道集中在库尔勒以北地区生物多样性及分布，在新疆北部的准葛尔盆地有AM真菌与沙生短命植物生态学方面的研究。\n[0015] 对干旱区生态系统中AM真菌的作用近年倍受关注，Allen等认为干旱区菌根的作用主要表现为增加植物的抗旱性以及提高水分的传输速率，Benthlenfalvay等则认为菌根可以改变土壤结构以及提高土壤持水量，国内有刘润进、李晓林在内源激素对植物抗旱的影响研究，国外近年有AM真菌产生一些化学物质，如保水蛋白使植物抗旱能力增加。\n[0016] 胡杨作为干旱地区主要建群植物，目前国内对胡杨保育的有关研究主要集中在水、盐等非生物因素以及胡杨的植物生理方面，而与AM真菌共生关系的研究尚无人涉及。\n[0017] 骆驼刺有少量分类学和植物生理方面研究的报道，与AM真菌共生的研究国内外均未见报道。\n发明内容\n[0018] 本发明的目的在于，提供一种接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法，该方法是由选择胡杨种苗进行盆栽试验，将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，然后在盆中设移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土，再将湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后荷格伦特营养液，观察成活率即可；或将胡杨种子吸水膨胀在培养箱中催芽萌发，与摩西球囊霉孢子的沙土混合，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上，培养床沙层下面预铺一层富含摩西球囊霉孢子的沙土，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染。通过该方法与对照组相比，本发明所述方法获得的胡杨幼苗在生长速度和存活时间上与对照组胡杨幼苗有显著差异，特别是成活率有明显差异。\n[0019] 本发明所述的一种接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法，按下列步骤进行：\n[0020] a、选择胡杨种苗或胡杨种子，胡杨种苗株高15-20cm，叶片数22-35片，植株鲜重\n2.3-2.6g，进行盆栽试验，于春季的4月30日移栽；\n[0021] b、将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，并放置15-20天，然后在盆中设\n10-12cm深，直径为5cm的移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土，再将步骤a湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，确保根系受到的侵染；\n[0022] c、再将步骤b粘有沙土的胡杨幼苗移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后荷格伦特营养液，观察成活率即可；\n[0023] d、或将步骤a胡杨种子吸水膨胀8-12小时，在培养箱中催芽萌发，温度25-28℃，相对湿度30-50％，培养3-5天后与摩西球囊霉孢子的沙土混合，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上；\n[0024] e、将步骤d培养床沙层2-3cm下面预铺一层2-3mm富含摩西球囊霉孢子的沙土，温度控制在20-25℃，5-10天将萌发，萌发后10-15天，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染。\n[0025] 步骤b在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土为2-3mm。\n[0026] 步骤b和步骤d摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙。\n[0027] 步骤e培养床沙层2-3cm下面预铺一层富含摩西球囊霉孢子的沙土为2-3mm，培养床沙层的总厚度为20-50cm。\n[0028] 本发明所述的一种接种丛枝菌根真菌提高胡杨人工育苗成活率的方法，该方法中盆栽试验为选择胡杨(Populus euphratica)种苗由中国科学院吐鲁番沙漠植物园提供，在数百株10个月的幼苗中选出48株，盆栽分为两组，每组24株，一组为对照，一组接种，株高无显著差异(15-20CM)，叶片数差无显著差异(22-35片)，植株鲜重无显著差异(2.3-2.6G)；\n[0029] 球囊菌门Glomeromycota，球囊菌纲Glomeromycete，球囊霉目Glomerale，球囊霉科Glomeraceae.球囊霉属Glomus，的摩西球囊霉G.mosseae(分离自新疆轮台)；\n[0030] 盆栽沙土为灭菌沙土并放置15-20天；\n[0031] 摩西球囊霉孢子的沙土：为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，由高粱扩繁而来。\n[0032] 每次浇水对照与处理均浇同浓度同体积的稀释的荷格伦特(Hoagland)营养液，按常规方法中的光照，温度，湿度等环境因素两组均一致。\n[0033] 营养液的配制：各国科学家先后研制出数百种营养液配方，其中，荷格伦特(Hoagland)营养液是一种应用比较广泛的营养液。\n[0034] 荷格伦特营养液的配方为：\n[0035] 大量元素每升培养液中加入的毫升数为KH2PO4浓度为1mol，1ml；KNO3浓度为\n1mol，5ml；Ca(NO3)2浓度为1mol，5ml；MgSO4浓度为1mol，2ml；\n[0036] 微量元素每升培养液中加入的克数为H3BO32.86g，MnCl2·4H2O1.81g，ZnSO4·7H2O \n0.22g，CuSO4·5H2O 0.08g，H2MoO4·H2O 0.02g；\n[0037] 每升培养液中加入1mL乙二胺四乙酸铁盐溶液，然后将加入的大量元素，微量元素和乙二胺四乙酸铁盐溶液混合均匀即可。\n[0038] 被接种胡杨幼苗在生长速度和存活时间上与非接种胡杨幼苗有显著差异，特别是成活率有明显差异。\n[0039] 胡杨种子接种方法：在培养箱中，胡杨种子吸水膨胀8-12小时，在25-28℃温度，\n30-50％相对湿度培养3-5天催芽，催芽后种子与沙土混合后铺撒于预准备好的培养床沙层表面上，该培养床沙层下2-3cm预铺一层2-3mm富含摩西球囊霉G.mosseae孢子的沙土，温度控制在20-25℃，5-10天将萌发，萌发后10-15天，根系将通过富含摩西球囊霉G.mosseae孢子的沙土层，从而受到AM真菌的侵染。而移栽时再无需接种处理。\n[0040] 因为在人工育苗过程中，无论是培养箱吸水催芽，还是与沙土混合苗床出芽，还是移栽过程，都与天然环境不同，幼苗被有益AM真菌侵染的可能性下降，本发明包括从苗床出芽生根阶段和移栽阶段两个阶段都可以进行AM真菌定向的接种，使其受到有益AM真菌的侵染，提高其成活率，并为其后的健康生长提供必要的条件。\n[0041] 胡杨接种摩西球囊霉G.mosseae生长及成活情况表\n[0042] \n[0043] 从表中可以看出：被接种胡杨幼苗在生长速度和存活时间上与非胡杨幼苗有显著差异，特别是成活率有明显差异。\n具体实施方式\n[0044] 实施例1\n[0045] 选择胡杨种苗，胡杨种苗株高15cm，叶片数22片，植株鲜重2.3g，进行盆栽试验，于春季的4月中旬移栽；\n[0046] 将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，并放置15天，然后在盆中设10cm深，直径为5cm的移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土2mm，再将湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，确保根系受到的侵染；\n[0047] 再将粘有沙土的胡杨幼苗移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后的荷格伦特营养液，观察成活率即可；\n[0048] 实施例2\n[0049] 选择胡杨种苗或胡杨种子，胡杨种苗株高18cm，叶片数30片，植株鲜重2.5g，进行盆栽试验，于春季的4月底移栽；\n[0050] 将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，并放18天，然后在盆中设11cm深，直径为5cm的移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土3mm，再将步骤a湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，确保根系受到的侵染；\n[0051] 再将粘有沙土的胡杨幼苗移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后荷格伦特营养液，观察成活率即可；\n[0052] 实施例3\n[0053] 选择胡杨种苗，胡杨种苗株高20cm，叶片数35片，植株鲜重2.6g，进行盆栽试验，于春季的4月底移栽；\n[0054] 将盆栽试验中的沙土按常规方法进行灭菌，并放20天，然后在盆中设12cm深，直径为5cm的移栽孔穴，在孔穴底部铺撒富含摩西球囊霉孢子的沙土3mm，再将步骤a湿润的胡杨幼苗根系移栽前在摩西球囊霉孢子的沙土上缓慢转动，使胡杨幼苗根系粘上沙土，摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，确保根系受到的侵染；\n[0055] 再将粘有沙土的胡杨幼苗移栽到盆中孔穴中，将周围的土压实，然后每次浇稀释后荷格伦特营养液，观察成活率即可。\n[0056] 实施例4\n[0057] 选择上年采集的胡杨种子，6月底开始育苗工作，吸水膨胀12小时，在培养箱中催芽萌发，温度25℃，相对湿度30％，培养3天后与摩西球囊霉孢子的沙土混合，摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，种子和接种沙土体积比1∶3，种子密度2500/平方米，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上，其中培养床沙层厚度为30cm；\n[0058] 将培养床沙层下面2-3cm预铺一层2mm富含摩西球囊霉孢子的沙土，温度控制在\n20℃，5天将萌发，萌发后15天，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染，\n40天后待苗株高3-5cm，真叶数5-6片时移栽，移栽行距20cm，株距5cm，次年后可观察其生长和成活情况。\n[0059] 实施例5\n[0060] 选择当年采集的胡杨种子，7月初开始育苗工作，吸水膨胀9小时，在培养箱中催芽萌发，温度26℃，相对湿度40％，培养4天后与摩西球囊霉孢子的沙土混合，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上，摩西球囊霉孢子的沙土为小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，种子和接种沙土体积比1∶3，种子密度2700/平方米，其中培养床沙层厚度为25cm；\n[0061] 将培养床沙层下面2-3cm预铺一层3mm富含摩西球囊霉孢子的沙土，温度控制在\n23℃，8天将萌发，萌发后12天，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染，\n35天后待苗株高3-5cm，真叶数5-6片时移栽，移栽行距10cm，株距10cm，次年后可观察其生长和成活情况。\n[0062] 实施例6\n[0063] 选择当年采集的胡杨种子，吸水膨胀10小时，在培养箱中催芽萌发，温度28℃，相对湿度50％，培养5天后与摩西球囊霉孢子的沙土混合，铺撒于预先准备好的培养床沙层表面上，摩西球囊霉孢子的沙土为颗粒直径小于2mm的水洗砂，15-25个孢子/ml沙，种子和接种沙土体积比1∶3，种子密度3000/平方米，其中培养床沙层厚度为20cm；\n[0064] 将培养床沙层下面2-3cm预铺一层3mm富含摩西球囊霉孢子的沙土，温度控制在\n25℃，10天将萌发，萌发后10天，根系将通过富含摩西球囊霉孢子的沙土层，即可受到侵染\n35天后待苗株高3-5cm，真叶数5-6片时移栽，移栽行距15cm，株距15cm，次年后可观察其