由于AMF菌种资源收集与保藏的各个步骤 (包括:诱导培养、单孢培养、扩繁培养、取样、检查、收获等) 都是在开放或半开放的有菌环境下进行,并且培养时间较长 (一般3个月以上),因此,必须尽量保持操作和培养空间洁净,寄主植物健康,尽可能降低植物病原物、腐生生物和昆虫等的滋生、有毒或有害物质的污染等。
1. 寄主的选择与种子消毒:一般选用对AMF依赖性较大、对菌种专一性较小、根系较发达,适合温室盆栽的植物。已经成功运用的物种有高粱、三叶草、苜蓿、紫云英、烟草、玉米、洋葱、苏丹草和小麦等。本方法选择使用高粱作为寄主植物。高粱种子用1%甲醛溶液浸泡5 min消毒后,用蒸馏水清洗数次,再于蒸馏水中浸泡2-3 h后装入上下盖中均装有湿润滤纸的培养皿中,25-30 °C催芽24 h,中间用蒸馏水清洗种子1次。
2. 基质的选择与灭菌:文献报道用过的生长基质包括树皮、泥炭、陶粒、沸石、河砂、蛭石、珍珠岩、钙质黏土和膨胀黏土等,可以用一种或几种不同比例的组合。本方法选择使用沸石和河砂1:1混合作为生长基质。沸石和河砂按体积1:1混合,加水拌匀成潮湿状,装布袋。95-100 °C常压蒸汽灭菌2 h,间隔24 h,相同条件下灭菌1 h,放置1-2周后使用。
3. 培养容器的选择与消毒:培养容器的大小应当与根系生长时的实际空间相匹配,采用塑料或容易清洁的材质,所有容器使用前均需消毒。可以用0.5%的次氯酸钠溶液浸泡30 min,淋干,备用。也可以用70%-75%的乙醇溶液擦拭,淋干,备用。
4. 接种过程、取样检查、收获等操作的质量控制:接种、取样、收获等步骤不在超净工作台中进行,要求在洁净的室内空间完成,尽量减少空气流动,以最大限度减少操作过程中培养物微粒在空气中散布所造成的交叉污染。每次工作前后操作桌面要用70%-75%酒精擦拭消毒。在处理干培养物时,空气中会迷漫大量培养物微粒并沉积下来,可向空中喷水或喷0.5%的次氯酸钠溶液,清除空气中的微粒。
5. 光照培养室和温室的质量控制:为了高效培养AMF菌种,确保无病原物、无虫卵和最低数量的其他腐生生物,需要建立专门用于AMF培养的光照培养室或温室,并设专人管理,严格禁止在培养室内进行土壤和植物的处理操作。光照培养室或温室的地板及培养架在每一个培养周期完成后彻底清洗消毒。培养过程中严格观察、控制病虫害的发生,一旦观察到有土传病害存在的症状 (如生长下降、失绿、叶片变薄等) 应立即检查基质和根系,如检测到病原菌,应立即丢弃,重新开始盆栽。
6. 生长管理的质量控制:AMF的分离及定期复壮均采用盆栽的方法进行,期间应注意浇水、营养液使用、光照、温湿度及病虫害控制等。本培养方法光照培养室参数控制:光照强度10,000-15,000 lx,光照时间16 h温度21-28 °C,新风机通风量50%。人工适量浇洁净的水,做到基质的干湿交替,尽量避免过湿或过干。为保障用水清洁,采用安利净水器。一般认为,过多的肥料,特别是P和N的含量过高,会抑制AMF的生长与产孢,只有当植物出现缺素症状时补浇适量20%的霍格兰营养液。杀虫剂能够影响AMF的侵染和产孢数量,但是为了防止昆虫引起盆栽中的交叉污染,或对植株生长产生影响,可以应用一些昆虫杀虫剂。
注意事项
1. 野外采样一般选择寄主植物基本停止营养生长,开花结果期为采样时间,此时大部分AMF的孢子已经成熟,易于进行菌种鉴定、分离和培养。
2. 一些AMF的较大孢子果会分布在表层土壤中,采样时避免去掉表层土壤,只需挑出枯枝落叶、大块砂石和其他杂物即可。
3. 单孢扩繁时,应除去孢子表面游离的任何菌丝片段。菌丝片段的存在可能会造成污染。这种污染要到产孢或到第2-3代盆栽周期后才可能被发现。
4. 盆栽培养温度调控必须从两方面考虑:一是寄主植物生长的适宜温度,二是AMF生长的适宜温度。因此,培养室的最适温度应根据寄主植物的种类及AMF的种类而定,一般情况下最适温度应保持在寄主植物最适温度的上限,但最低温度不能低于15 °C。
5. 湿度是盆栽扩繁的重要因素,盆栽积水会导致培养物中滋生微生物和病虫,过度干旱胁迫会导致寄主植物不能正常生长。最好人工适量浇洁净的水,做到基质的干湿交替,尽量避免过湿或过干。
6. 所有培养过程中浇水时都要用洁净的水,浇水容器用水冲洗干净后再用;严禁浇水容器接触到培养基质表面或将基质或水泼溅到外面,以免造成盆栽之间的污染。