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兰科植物与其它开花植物有着很多显著不同的特征,其中之一就是大部分兰科植物的一个果荚能产生大量“尘埃”种子,由于其种子结构简单,仅由单层种皮细胞包裹未发育的胚、没有胚乳,因此兰科植物种子需要依赖特定的菌根真菌提供营养才能在自然条件下萌发,而种皮作为共生萌发过程中菌根真菌第一附着点,在其中的作用尚不清楚。已有的研究表明,亲和真菌能快速促进种子萌发至幼苗阶段,而非亲和真菌虽然可以促进种子萌发或形成原球茎,却不能支持后续生长到幼苗阶段。目前关于亲和及非亲和真菌对萌发效应的特异性原因尚不明确。因此,本研究以铁皮石斛(Dendrobium officinale)和齿瓣石斛(Dendrobium devonianum)种子为材料,开展了不同亲和及非亲和真菌与种子共生培养的实验,对种子萌发过程中真菌的侵染程度和特征、种子不同萌发阶段进行了比较,在此基础上对铁皮石斛种子进行了NaClO溶液预处理,以及利用原球茎和不同菌根真菌进行共生培养,拟研究种皮在兰科植物种子与不同菌根真菌共生过程中的作用。主要的研究结果如下:1.通过亲和及非亲和真菌与2种石斛共生培养后对不同萌发阶段进行比较分析,发现铁皮石斛种子与亲和真菌Piriformospora indica PI共生萌发62天幼苗形成率为67.79±5.23%显著高于另一株亲和真菌Tulasnella sp.TPYD-2处理的37.12±3.55%(P<0.05),并且PI处理中铁皮石斛幼苗的宽、长、面积显著高于TPYD-2处理和非共生萌发处理(P<0.05)。两株非亲和真菌Epulorhiza sp.FDd1和Tulasnella sp.Ag P-2的处理,在共生培养62天后停滞在原球茎阶段,不能形成幼苗。对于齿瓣石斛,两株亲和真菌FDd1、PI和非共生萌发MS处理均能使种子萌发至幼苗阶段,但这三个处理中亲和真菌处理的种子萌发率、原球茎和幼苗形成率高于非共生萌发MS处理,其中亲和真菌FDd1处理的表现优于PI处理。此外,齿瓣石斛与非亲和真菌Tulasnella sp.SSCDO-5共培养69天后未能形成原球茎和幼苗。2.亲和及非亲和真菌对兰科植物的侵染模式不同。亲和真菌能持续侵染铁皮石斛和齿瓣石斛的种子、原球茎和幼苗,并在原球茎和幼苗的基部细胞内形成大量的菌丝团;而非亲和真菌的菌丝聚集在种子胚柄端口,无法持续大量地侵染到种子或原球茎内部。3.基于NaClO溶液可以改变种皮的渗透性,且处理时间越长,种皮的渗透性越高。因此,将铁皮石斛种子在NaClO溶液中预处理不同时间(0 min、5 min、10min、20 min、30 min、40 min)后,再与亲和及非亲和真菌共生培养,结果发现非亲和真菌FDd1的所有处理都未有幼苗形成,且菌丝仍大量聚集在种子胚柄端口处,极少进入种子内部。此外,选择在MS培养基上获得的无菌铁皮石斛原球茎分别与亲和及非亲和真菌进行共生培养,结果发现亲和真菌PI处理在52天后出现少量幼苗(1.21±0.64%),62天幼苗形成率为20.99±45.57%,而铁皮石斛种子直接与PI真菌共生培养在42天和52天的幼苗形成率为39.22±4.98%和67.79±5.23%,亲和真菌TPYD-2也有同样的现象,因此原球茎阶段接种亲和真菌共生培养使得幼苗形成时间推迟。有趣的是,未有种皮的情况下,非亲和真菌FDd1的菌丝大量聚集在铁皮石斛原球茎外,无法在原球茎内定殖,并且仍然不能促进原球茎进一步形成幼苗。无论是种子预处理或者移去种皮(真菌与原球茎共生培养)都不能促进非亲和真菌在铁皮石斛种子或原球茎内定殖形成菌丝团,也无法改变真菌对兰科植物的亲和性。因此,本研究表明种皮未参与到共生萌发过程中。本研究的结果对探索不同菌根真菌对石斛属植物种子共生萌发的效应,以及进行关于菌根真菌兰科植物的繁殖和保护都具有重要理论意义。