内生真菌对兰科药用植物种子萌发作用研究进展

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1、内生真菌对兰科药用植物种子萌发作用研究进展杨建文凌鸿张盈曾旭郭顺星中国医学科学院药用植物研究所摘要：兰科植物种子细小，无胚乳，自然条件下需与适宜的内生真菌共生才能萌发。近年来，大量的研究结果表明，内生真菌能够为兰科药用植物种子萌发提供必要的碳源、氮源等多种营养物质。本文对内生真菌为兰科药用植物种子提供的营养物质进行总结，并对二者的营养关系进行了综述。关键词：兰科种子;药用植物;共生萌发;内生真菌;营养物质;作者简介：GUOShun-Xing,E-mai1:sxguo@implacl.ac.cn收稿日期：2017-09-26基金：

2、国家自然科学基金(81573526)EffectsofendophyticfungionseedgerminationofmedicinalplantsofOrchidaceae:areviewYANGJian-WenLINGHongZHANGYingZENGXuGUOShun-XingInstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences;Abstract：Orchidseedsaretiny,withoutendospermandmustdep

3、endonsuitableendophyticfungitogerminateundernaturalconditions.Moreandmorestudieshaveshownthatendophyticfungicanprovidethenecessarycarbonnutrients,nitrogenandothernutrientsourcesfortheseedgerminationofmcdicineilplantsofOrchidaceac.Theresearchprogressconccrningnutrient

4、sprovidedbyendophyticfungiforseedsoforchidmedicinalplantsarereviewed,andthenutritionalrelationshipsbetweenendophyticfungiandorchidseedgerminationarediscussed.Keyword：orchidseeds;mcdicineilplant;symbioticgcTmination;endophyticfungi;nutrient;Received：2017-09-26兰科Orchid

5、aceae植物包含800余属25000余种，其中很多种类均具有极高的药用价值。兰科槓物种子细小，不含胚乳和子叶，只有分化不完全的微小的原胚,储存在胚屮的营养成分不足，有些种子缺少乙醛酸循环体和各种酶系，不能利用自身的营养物质，有些成熟种子会产生脱落酸(abscisicacid,ABA)等对萌发有抑制作用的次生代谢产物(Baskin&Baskin1998;于雪梅2000)。此外，杓兰CypripediumcalceolusL.和春兰Cymbidiumgoeringii(Rchb.f.)Rchb.f.等地生兰种子由于种皮过于坚韧而不

6、利于萌发(Leeetal.2005),以上因素均导致兰科植物种子萌发困难，萌发率仅在万分Z—左右(董芳2008)。自然条件下，真菌对种子的侵染是兰科植物种子正常萌发所必须的，且能够促进其种子萌发与生长的内生真菌都是兰科植物的菌根真菌。大多数兰科植物的种子萌发阶段完全依赖菌根真菌提供营养物质；而幼苗阶段，即还没有光合能力的原球茎或根状茎阶段，同样完全依赖真菌为其提供养分来进行生长发育，被称为最初的真菌异养(Merckx2013;Stockeletal.2014)。兰科植物种子在没有内生真菌时，多数只能萌发到种子吸水膨胀导致种皮破裂

7、阶段(Rasmusscn&Whigham1993),此时若没有内生真菌，种子即停止生长或死亡，如有内生真菌存在，菌丝体就能够穿过种子种皮，产牛淀粉酶使胚内淀粉水解，促使胚原体继续牛长，并从周围环境中获得养分，与兰科植物共同利用，促进种子进一步萌发与生长(Smith&Read2008)。因此，研究内生真菌为兰科药用植物种子萌发提供的营养物质可以为研究内生真菌的促萌发机制提供理论基础，并将促进兰科药用植物种苗快繁途径中有性繁殖技术的发展。1兰科植物种子萌发所需的养分来源1.1内源养分兰科植物种子萌发所需的养分来源包括内源养分和外源养

8、分。内源养分即种子内含有的少量营养物质，是启动种子萌发的第一营养源。少数兰科植物，例如万代兰属Vanda植物的种子(Ricardo&Alvarez1971),种胚的薄壁细胞中贮存了大量的蛋白质、油脂以及碳水化合物，是兰科植物中在自然条件下较容易萌发的种子类型。而