丛枝菌根（Arbuscularmycorrhiza,AM）真菌作为生态系统中一类与宿主植物互惠共生的生物群落，其在与宿主进行物质交换、能量转移、信号传递及稳定生态平衡等过程中发挥着至关重要的作用[1]。AM真菌以多物种构建的生物群落发挥其生理生化及生态效应，且不同的AM真菌群落结构所产生的功能不同。大量研究证明，土壤养分[2]、土层深度[3]、气候[4]、农业管理措施[5]、植被[6]等因子，尤其是宿主植物[7,8]对AM真菌群落结构和多样性有重要影响。张海波等[7]研究认为，在黄壤土中生长的单性木兰（KmeriaseptentrionalisDandy）比紫弹树（CeltisbiondiiPamp）和红锥（Castanopsishystrix）更有助于维持较高的AM真菌物种丰富度和群落多样性。蔡邦平等[8]研究表明，云南昆明不同品种梅花生长状况与其根围土壤AM真菌种类或孢子密度密切相关：根际AM真菌种类多、孢子密度大的梅花植株生长更好。任禛等[9]在分子水平上证明了AM真菌多样性及群落结构受宿主植物品种的影响，侵染4个品种烟草根系的主要AM真菌类型相同，但稀有AM真菌类型明显不同。因此，研究同种植物的不同品种对AM真菌群落结构的影响，可为作物品种选育及作物（特定品种）专用AM真菌菌剂的研发提供参考。

茶树（CamelliasinensisL.）系山茶科山茶属多年生木本常绿植物，富含茶多酚、氨基酸、生物碱等多种功能成分，亦具有水土保持、文化旅游等方面的价值，是我国重要的经济作物之一[10,11]。据统计，截止2018年，我国茶园面积约为289.9万hm2，茶园面积和产量均为世界第一[12]。自上世纪初首次发现茶树根际存在丛枝菌根以来，大量调查研究表明，AM真菌广泛存在于茶园土壤中[10,13,14]。但是目前我国茶树AM真菌资源调查尚不系统，在某些茶区仍属空白。

安康茶区地处陕西省秦岭南麓、大巴山腹地。该区域终年温暖湿润，雨量充沛，气候和土壤均有利于茶树的种植与生长[15]。但是，目前尚无有关安康茶区茶树AM真菌的研究报道，而调查茶园土壤中AM真菌群落结构可为进一步收集、筛选及研发茶树专用AM真菌菌剂奠定基础。因此，本研究对安康茶区汉水韵基地同一茶园不同品种茶树根系AM真菌定殖率、群落结构及多样性进行了研究，以期丰富我国茶树AM真菌种质资源库，为菌根技术在茶产业中的应用提供具有价值的菌种资源，也为筛选和研发茶树品种相应的专一AM真菌菌剂奠定基础。

1、材料与方法

1.1研究区域概况

研究地点位于陕西省安康市安康汉水韵茶叶有限公司生产基地。安康市位于陕西省东南部（31°42′～33°49′N、108°01′～110°01′E），属亚热带大陆性季风气候，年均气温14.5℃，极端最低气温–16.4℃，年均降雨量945mm，年均日照时数1610h。基地茶园占地面积40hm2，其中双龙镇基地茶园占地200m2。2012年在双龙镇基地茶园同一田块种植有龙井长叶、龙井43、陕茶1号、福鼎大白及紫阳群体种5个茶树品种。所有品种的茶树栽培、施肥、修剪及采摘等管理方法相同。

1.2样品采集

2017年5月，在安康市汉滨区双龙镇汉水韵茶叶有限公司基地茶园的同一地块采集不同品种茶树根际土壤及根系。选取5个茶树品种：龙井长叶（LJCY）、龙井43(LJ43）、陕茶1号（SC1）、福鼎大白（FDDB）及紫阳群体种（ZYQT），每个茶树品种选取3株，于植株根际定点采集土样，其土壤为黄棕壤，pH5.68，有机质11.65g·kg-1，全氮0.87g·kg-1，速效磷16.79mg·kg-1，速效钾52.27mg·kg-1。去除土壤表面枯枝落叶，距植株主干0～30cm处，沿主根系采集0～20cm土层范围内带有细根的根系，以及距离根表9mm以内的根际土壤1～2kg，编号并详细记录采样时间、地点、茶树品种等信息。

1.3试验方法

1.3.1AM真菌定殖率测定

从采集的土样中挑选出茶树细根，自来水冲洗干净，将根样剪成约1cm长根段，按照Phillip等[16]和柳洁等[17]方法测定AM真菌定殖率。丛枝、泡囊和菌丝定殖率分别为丛枝、泡囊和菌丝定殖根段占总观测根段的百分比。菌根定殖率的高低参照文献[18]划分为5个侵染等级。

1.3.2AM真菌孢子的分离鉴定

采用湿筛倾析法[19]分离、镜检孢子，记录孢子数量、孢子的大小、颜色、形态和连孢菌丝等显微特征。根据《VA菌根真菌鉴定手册》[20]、国际AM真菌保藏中心INVAM(http://invam.caf.wvu.edu）最新分类描述和图片，并参照近几年发表的新记录种和新种[21,22]对AM真菌孢子进行鉴定。

1.3.3AM真菌孢子密度、分离频度、种丰度和相对多度

称取100g风干土壤，采用湿筛倾析法[19]分离AM真菌孢子，在体视显微镜下记录孢子数量，以每克风干土中统计的孢子数量计为孢子密度。

AM真菌孢子的分离频度（Frequency,F)[23]、种丰度[24]和相对多度[25]分别按照下列公式计算：

分离频度（F）=（某AM真菌属或种出现的样本数量/土样总的样本数量）×100%

将AM真菌优势度按分离频度（F）划分为5个等级：F>80%为优势属（种），60%<F≤80%为最常见属（种），40%<F≤60%为常见属（种），20%<F≤40%为少见属（种），F≤20%为偶见属（种）[18]。

种丰度：每个土壤样品中AM真菌孢子种的数量，本文指每个茶树品种根际土壤中AM真菌孢子的种数。

相对多度=（某样方中某种AM真菌孢子数量/某样方中AM真菌孢子总数）×100%

1.3.4AM真菌物种多样性指数

采用Shannon-Wiener指数[26]和均匀度Pielou指数（Evenness,E)[27]来描述AM真菌多样性特征，分别用下列公式进行计算：

公式1

式中：Pi=Ni/N,Ni为种i的数量，N为样方中AM真菌孢子总数，S为种i所在土壤样方中种的数目。

1.3.5AM真菌种类组成相似性系数

按照Sorenson系数[28]公式计算不同品种茶树AM真菌种类组成相似性系数：

公式2

式中：a为某品种茶树根际AM真菌种类数目；b为另一品种茶树根际AM真菌种类数目；j为两品种茶树根际共同存在的AM真菌种类数目。

1.4数据处理

采用SPSS17.0统计软件分析试验数据，用Duncan新复极差法进行方差分析和差异显著性检验（P<0.05）。采用SigmaPlot10.0软件作图。

2、结果与分析

2.1AM真菌定殖状况

由表1统计结果可知，5个品种茶树根系均被AM真菌侵染，菌丝和泡囊是AM真菌定殖的主要形式，说明AM真菌能与茶树根系形成一定的共生关系。但菌根定殖率普遍较低，侵染等级为2、3级。其中，定殖率最高的为龙井长叶（29.5%），侵染等级3级；定殖率最低为福鼎大白（15.8%），侵染等级2级。龙井长叶的丛枝定殖率最高（6.5%），而陕茶1号丛枝定殖率最低（3.0%），但陕茶1号的泡囊和菌丝定殖率均显著高于其他品种，其分别达到11.0%和6.1%。

2.2AM真菌种质资源及分离频度

由表2可知，本研究从5个品种茶树根际土壤中共鉴定出3属11种AM真菌，其中10种鉴定到种，1种孢子鉴定到属。包括球囊霉属（Glomus)8种，无梗囊霉属（Acaulospora)1种，盾巨孢囊霉属（Scutellospora)2种。

无梗囊霉属唯一一种AM真菌细齿无梗囊霉（Acaulosporadenticulata）和盾巨孢囊霉属的AM真菌异配盾巨孢囊霉（S.heterogama）均只出现在陕茶1号根际土壤中，均为少见种。红盾巨孢囊霉（S.rubra）在龙井长叶和龙井43茶树根际土壤中被分离检出，分别为龙井长叶的优势种（F=83.3%）和龙井43的常见种（F=66.7%）。

表1不同品种茶树AM真菌定殖状况

表2不同品种茶树根际AM真菌种类和分离频度

球囊霉属的种类占绝对优势，在各品种茶树根际土壤中均有分布，是其共同优势属。其中，网状球囊霉（G.reticulatum）在5个品种茶树根际均有分布，是其共同优势种。单孢球囊霉（G.monosporum）和白色球囊霉（G.albidum）均只分布在福鼎大白茶树根际，其分别为福鼎大白的偶见种（F=16.7%）和常见种（F=66.7%）。团集球囊霉（G.glomerulatum）和双型球囊霉（G.ambisporum）仅在紫阳群体种茶树根际土壤中被检出，分别为紫阳群体种的偶见种（F=16.7%）和常见种（F=66.7%）。

2.3AM真菌种丰度、孢子密度和相对多度

由表3可看出，不同品种茶树根际土壤中AM真菌种丰度、孢子密度和各属的相对多度存在明显差异。其中，孢子密度最大的是龙井长叶（每克干土含3.57个孢子）；孢子密度最小的是龙井43，每克干土含1.10个孢子。紫阳群体种的AM真菌种丰度（5.67）显著高于其他4个品种，而福鼎大白的AM真菌种丰度最低，为2.83。不同品种茶树根际AM真菌各属的相对多度变化趋势基本一致，均表现为球囊霉属>盾巨孢囊霉属≥无梗囊霉属。

2.4AM真菌物种多样性指数

由图1可知，不同品种茶树根际AM真菌的物种多样性存在明显差异。其中，紫阳群体种茶树根际AM真菌的Shannon-Wiener指数（H′，图1-A）和均匀度Pielou指数（E，图1-B）均显著高于其他4个品种，分别为0.63和0.096；而龙井长叶的H'和E值均最低，分别为0.18和0.027。

表3不同品种茶树根际AM真菌种丰度、孢子密度及属的相对多度

图1不同品种茶树根际AM真菌物种多样性指数

2.5AM真菌群落组成相似性系数

不同品种茶树根际土壤中AM真菌群落组成的相似性系数维持在0.111～0.750。其中，龙井长叶与龙井43的相似性系数最高，而福鼎大白与紫阳群体种的相似性系数最低。福鼎大白与龙井长叶、福鼎大白与龙井43的相似性系数相同，均为0.143。紫阳群体种与龙井长叶、紫阳群体种与龙井43的相似性系数也相同，均为0.300（表4）。

3、讨论

AM真菌的生存和生长发育依赖宿主植物提供所必需的碳水化合物[29]，不同植物甚至同种植物不同品种的生理生化代谢特性、根系形态与分泌物等差异必然影响AM真菌对宿主植物的识别与侵染，进而影响AM真菌的生长、产孢及群落组成等[30,31]。因此，宿主植物甚至品种是影响AM真菌群落结构的一个重要因素[32]。本研究表明，茶树的不同品种影响AM真菌的定殖率和种属构成，且导致其种丰度、相对多度、多样性指数及相似性系数等群落结构差异，说明同种植物不同品种能抑制或促进某些AM真菌的生长，进而影响AM真菌的群落结构特征。茶树遗传来源复杂，形态变异多样，不同品种茶树遗传物质不同[33]，其根系分泌物化学成分必然也存在差异，继而影响与根系共生的AM真菌定殖率和AM真菌群落结构等。不同茶树品种的作用机制除了基因型[34]和生理特性[35]差异外，其他作用机制有待进一步研究。

近年来，刘辉等[10]从安徽茶区鉴定出8属36种AM真菌，其中缩管柄囊霉（Funneliformisconstrictum）是优势种。吴丽莎等[36]从青岛崂山茶区鉴定出3属22种AM真菌，其中无梗囊霉属（Acaulospra）和球囊霉属（Glomus）为优势属。Singh等[14]从印度古毛恩地区自然和耕作条件下茶树根际土壤中鉴定出4属51种AM真菌。卢东升等[37]从豫南茶园鉴定出4属12种AM真菌，其中光壁无梗囊霉（A.laevis）、幼套球囊霉（G.etunicatum）和聚丛球囊霉（G.aggregatum）是该茶园的优势种。吴铁航等[38]从江西余江红壤茶园土壤中分离鉴定出4属7种AM真菌，其中细齿无梗囊霉（A.denticulata）是优势种，丽孢无梗囊霉（A.elegans）是偶遇种。本研究从安康茶区5个品种茶树根际土壤中分离获得3属11种AM真菌，其属和种相对较少。不同品种茶树根系均能被AM真菌定殖，但菌根总定殖率差异不大，侵染等级大多为3级，菌根定殖率最高为龙井长叶（29.5%）。菌根定殖率普遍偏低，AM真菌种类相对较少，这可能与该茶园土壤被长期耕作或海拔较低（约600m）有一定的关系，但仍有待于与其他茶产区进行比较研究。

本研究中，球囊霉属在5个常见品种茶树根际土壤中普遍存在，证实球囊霉属是广谱生态型[39]。其中，网状球囊霉（G.reticulatum）是龙井长叶、龙井43、陕茶1号、福鼎大白及紫阳群体种茶树根际土壤中共同存在的优势种。有研究表明，网状球囊霉在荒漠地区[40]、新疆艾比湖流域[41]、松嫩草地[42]、河北峰峰矿区[43]、内蒙古农牧交错区[44]等均有分布，说明该种AM真菌适应能力强。网状球囊霉可能适应偏酸性的土壤条件，从而成为该茶园的优势种，这可能也与其本身的生物学特性有关。其有关适应机制与接种效应有待于进一步研究，以期为利用该优势菌种制备茶树专用菌剂提供技术依据。

表4不同品种茶树根际AM真菌群落组成相似性系数

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基金:陕西省科协青年人才托举计划项目(20170210);陕西省教育厅自然科学专项研究计划项目(17JK0016);安康学院高层次人才科研启动项目(2017AYQDZR06);国家级大学生创新创业训练计划项目(201711397007､201711397006)