地生兰-菌根真菌-松三联共生关系研究

The tripartite symbiosis system among Cymbidium goeringii, mycorrhizal fungi and Pinus yunnanensis is established based on previous studies to study tripartite symbiosis mechanism. The main contents: (1) The 13C and 15N isotopic abundance of Cymbidium goeringii, Pinus yunnanensis and other autotrophic plants in the habitat is tested to determine nutrition relationship between terrestrial orchids and Pinus yunnanensis and the degree dependence of orchids on photosynthetic carbon.(2) Pinus yunnanensis of tripartite symbiosis is fed with 13CO2 and C input of Cymbidium goeringii is tracked under laboratory conditions to determine the physiological status of Cymbidium goeringii.(3) Cymbidium goeringii are inoculated with mycorrhizal fungi to study the effects of different symbionts on absorption capacity of nitrate nitrogen, ammonium nitrogen and organic nitrogen in Cymbidium goeringii and to explore its mechanism.(4) The samples of mature orchids seedlings are collected both from laboratory and from original habitate, to compare both types and levels of flowering related hormones(GA and CTK) by HPLC-Deca MAX-MSn (high performance liquid chromatography - ion trap mass spectrometry) and to study their roles to the growth and flowering in orchids. Through nutrients isotope tracking and flowering related hormones determination to study the tripartite symbiosis mechanism of terrestrial orchids，it not only has theoretical significance, but also good for orchid cultivation.

前期研究基础上建立春兰-菌根真菌-云南松三联共生体系，研究共生机制。主要内容：（1）测定栖息地春兰、云南松和其他自养植物的13C、15N丰度，确定兰、松的营养联系以及兰对松光合碳的依赖程度。（2）对实验室三联共生体系中的松饲喂13CO2，追踪C输入兰，及其与兰生理状态的关系。（3）用不同类型菌根菌与春兰共生，比较不同共生系统对春兰吸收硝态氮、铵态氮和有机氮能力的影响，并探讨其影响机理。（4）对实验室三联共生体系中的兰株和栖息地云南松林下成年兰株取样，应用植物激素HPLC-Deca MAX-MSn分析方法（高效液相色谱仪-离子阱质谱）分析活性赤霉素和细胞分裂素的种类和水平，探讨兰成花必须的激素条件及其来源。从营养关系和成花激素关系两方面研究三联共生机理，不仅对研究领域的前沿具有较高的科学意义，而且对地生兰促花栽培有应用前景。

在前期研究基础上，首先建立春兰-菌根真菌-云南松三方共生体系，其次，利用同位素示踪的方法研究：①栖息地春兰、云南松和其他自养植物的13C、15N丰度，确定兰、松的营养联系和兰对松光合碳的依赖程度。②三方共生体系中的松饲喂13CO2，追踪C输入兰，及其与兰生理状态的关系。③用不同类型菌根菌与春兰共生，比较不同共生系统对春兰吸收硝态氮、铵态氮和有机氮能力的影响，并探讨其影响机理。④对实验室三联共生体系中的兰植株和栖息地云南松林下成年兰植株取样，应用植物激素 HPLC-Deca MAX-MSn分析方法（高效液相色谱仪-离子阱质谱）分析活性赤霉素和细胞分裂素的种类和水平，探讨兰成花必需的激素条件及其来源。从营养关系和成花激素关系两方面研究地生兰-菌根真菌-云南松 三方共生机制。结论研究发现，以春兰为例，菌根真菌能够改变地生兰的主要氮素摄取来源，由NO3-变为NH4+。不同土壤深度氮素摄取种类的不同可能由春兰菌根真菌种群的不同所致；在春兰-菌根真菌-云南松三方共生体系建立条件下，氮转移有三种不同的模式：从兰到松苗的单向转移;兰和松间双向无网状结构转移，以及从兰到松间的网状双向转移，这些发现为了解菌根网络的作用及其生态意义提供了新的见解。