兰科植物菌根真菌对种子萌发苗木生长的影响研究
摘 要 兰科植物是一种非常具有经濟和科研价值的植物资源，同样也是一种观赏性很强的植物。目前，野生兰科植物的种类和数量正在急剧减少，而在自然状态下，兰科植物需与菌根真菌建立共生关系才能够生存。19世纪中期起，人们对菌根的研究不断深化，研究表明，大多数植物都有菌根，菌根对植物的生长发育起着至关重要的作用，许多兰科植物没有菌根很难存活，其种子没有菌根的感染和影响就不能正常萌发。因此，对菌根真菌的分析在对兰科植物的研究领域中十分重要。兰科植物菌根真菌在兰科植物的生长发育过程中起着十分重要的作用，进一步了解研究植物菌根真菌的多样性和作用，对兰科植物的保护和培养以及相关产业的发展都有着积极意义。基于此，简要介绍兰科植物菌根真菌，并为其对种子萌发及苗木生长的影响方面进行了总结说明，旨在为研究兰科植物菌根真菌提供有益参考，促进我国生物研究行业的发展。
关键词 兰科植物；菌根真菌；种子萌发；苗木生长
中图分类号：S682.31 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.30.050
菌根真菌与兰科植物存在共生关系，两者相辅相成、共同存活生长。菌根真菌生长在植物的根部，从植物中获取存活所需的碳水化合物和其他必需品，同时也给兰科植物的生长发育提供营养物质、酶等，二者彼此相互促进，共同生长，兰科植物菌根真苦种类繁多，作用也不同，例如一种真菌与一种植物是共生关系，而对另一种植物可能就构成了严重的为害，具有致病性。
1 菌根的简介及特点
菌根是大自然中存在的一种共生的普遍现象，几乎所有的兰科植物都与菌根有着共生关系，此关系贯穿兰科植物种子的萌发到开花结果以及枯萎衰老整个过程。自发现菌根与兰科植物的共生关系后，人们就将兰科植物与真菌共生所形成的独特菌根称为为兰科菌根。
菌根有两大特点，一是种子非常细小，一个蒴果内容纳数10万颗种子，其种子是分化不完全的胚细胞，内不含胚乳，且在植物进行光合作用之前不能提供营养物质。二是在兰科苗木生长发育过程中，菌丝团吸收苗木的营养物质及能量并储存起来，在苗木需要大量营养物质的时期，再释放出来，彼此相辅相成，建立共生关系[1-3]。虽然兰科植物没有菌根真菌就很难进行生长发育，但大部分兰科真菌都属于腐生真菌，它们可以不依靠这种共生关系，能够独立在土壤中存活繁殖。
2 菌根真菌对兰科植物种子和苗木的作用
2.1 兰科植物菌根真菌有利于种子的萌发
兰科植物和菌根真菌的共生关系是自然形成的，从兰科植物的种子萌发阶段就有了菌根真菌的影响。在兰科植物种子萌发和初期的生长发育阶段，需要真菌提供营养物质，同时也有利于苗木形态的建成，这也是菌根真菌对兰科植物生长发育的所起的主要生态功能。
早在1903年，Bernard就报道了兰科植物种子萌发与菌根真菌的关系，证实了在自然生长发育的条件下，种子只有被菌根真菌感染才能萌发，证明了兰科植物菌根真菌对种子萌芽发育的促进作用。种子的萌发及生长发育依赖菌丝的侵入破壁和提供矿物质、维生素和水分等。
2.2 兰科植物菌根真菌对苗木生长的影响
很久之前郭顺星等就通过实验证实了真菌对兰科植物苗木的生长发育具有促进作用，其中对原球茎的子叶分化、生长及假根的形成有着不可替代的作用。
兰科植物菌根真菌具有多样性，其合成功能可以让菌丝团产生植物生长调节剂、酶前体等有利于植物生长发育的活性物质[4]。其中菌根菌所产出的淀粉酶能够提高兰科植物苗木的碳水化合物利用水平，有利于兰科植物苗木更好地吸收利用营养物质，从而快速生长。
菌根在生长形成过程中会利用兰科植物的光合作用，在菌丝团中存储大量营养物质。在菌根形成初期，会和植物苗木争夺营养、水等物质，彼此牵制，生长缓慢，对苗木的生长起了抑制作用。而随着时间的增长，兰科植物光合器官增大，光合作用效率得到提高，菌根菌吸收了苗木的营养物质，有了生长扩展基础，菌丝团就能快速生长，储存营养物质。当苗木生长至开花繁殖期，植株需要大量的营养物质时，菌丝团会大量消解，从而释放出糖类、氨基酸等苗木需要的物质，供给苗木生长发育，满足其需求。
当一种菌根感染兰科植物苗木后就建立了共生关系，而此关系一旦建立，苗木就很难再于其他真菌建立寄生关系，从而有效防止苗木遭受致病菌的感染，提高
苗木对某些菌类的抵抗力，促进苗木根部发育，健康生长，充满生机与活力。
3 结语
对于兰科植物发育过程中所需要的各种营养以及其生态条件的控制，已经广泛的引起人们的注意，并且在其发育的过程中所需要的各种营养和生态条件的控制方面取得了非常巨大的研究进展。但现有资料表明，真菌同兰科种子共生方面的研究还有很多不足，特别是真菌侵染的生理机制、途径和真菌与种子萌发的关系等各个方面的研究，依旧还有许多问题有待更加深入的研究和调查。在这一方面还有很多发展的空间，这不仅是在研究兰科植物方面，同时也是其他方面的一大进步。
在除了少数兰科植物的研究实验外，大部分研究依旧还停留在试验的水平上，真正实际有效的报道还是不多，同时对有经济价值的兰科植物种了萌发及大规模推广应用报道也是不多。鉴于此，可以根据真菌和兰科植物共生及长期形成的营养平衡等关系，研究出一条简便可行的真菌促进种子萌发的方法以及可以使得种子快速繁殖幼苗的新途径，这个技术不仅具有理论意义，而且有着十分重要的经济价值。可以使研究成果更快地转化为经济效益，同时带动研究的发展。
参考文献
[1]王亚妮，王丽琨，苗宗保，等.兰科石斛属植物菌根真菌研究进展[J].热带亚热带植物学报，2013，21（3）：281-288.
[2]王亚妮.兰科石斛属植物根部内生真菌多样性研究及应用[D].北京：北京林业大学，2013.
[3]何新华，段英华，陈应龙，等.中国菌根研究60年：过去、现在和将来[J].中国科学：生命科学，2012，42（6）：431-454.
[4]吴慧凤.菌根真菌对铁皮石斛种子萌发及其生长的影响[D].海口：海南大学，2011.
（责任编辑：赵中正）