兰科植物与菌根真菌具有天然的菌根共生关系,菌根真菌对种子的萌发和植物的生长都有重要的作用,也被认为是影响兰科植物的生存、多样性及空间分布的重要生态因素。研究兰科菌根真菌,对于兰科植物的保育和资源的可持续利用具有重要的意义。本文对北京地区的9属10种兰科植物,手参、二叶舌唇兰、蜻蜓兰、大花杓兰、紫点杓兰、凹舌兰、角盘兰、沼兰、绶草及尖唇鸟巢兰,运用石蜡切片、Illumina MiSeq高通量测序、单菌丝团分离和室内种子共生萌发等方法对其菌根结构、菌根真菌区系组成、菌根真菌的分离与培养和菌根真菌生态功能方面进行了系统研究,以期对北京温带地生兰与菌根真菌互作关系有较为全面的认识。主要研究结果如下:1、对北京地区兰科植物的菌根结构进行显微观察发现,根被结构薄,仅由一层细胞构成,菌丝通过根被细胞侵入并定殖于皮层薄壁细胞,大多以疏松菌丝或菌丝团的形式存在,表现为典型的兰科菌根特征。2、运用高通量测序技术研究北京地区兰科菌根真菌区系组成,共产生总序列数486344,其中担子菌序列数392188,占总序列的80.64%,其余的为少量的子囊菌和未鉴定种。担子菌OTU 194个,其中角担菌科Ceratobasidiaceae、胶膜菌科Tulasnellaceae、蜡壳耳目 Sebacinales、革菌科 Thelephoraceae、红菇科 Russulaceae、小菇科Mycenaceae和丝膜菌科Cortinariaceae真菌为常见的菌根真菌,共83个OTU,序列数为387162,占到担子菌类群的98.72%,而角担菌科Ceratobasidiaceae(20个 OTU)、胶膜菌科 Tulasnellaceae(9 个 OTU)和蜡壳耳目 Sebacinales(34 个 OTU)真菌是主要的菌根真菌,总序列数为378386,在不同兰科植物常见菌根真菌类群中占比94.33%～99.97%,不同种类兰科植物的菌根真菌特异性不尽相同。同种兰科植物的菌根真菌组成存在地域差异性。3、运用单菌丝团分离法从北京地区兰科植物根中获得8株菌根真菌,经形态学及分子生物学鉴定,其中4株为胶膜菌科、3株为角担菌科、1株为蜡壳耳目。4、从分离到的8株菌根真菌中筛选对兰科药用植物手参、绶草、角盘兰和羊耳蒜种子具有促萌发活性的菌株,最终筛选到2株促萌发和幼苗建成效果较好的菌株GS2和HH1。其中只有菌株GS2能有效促进手参种子的萌发,显示出手参种子与萌发菌间较高的特异性;而菌株HH1能有效促进绶草、角盘兰和羊耳蒜种子的萌发,表现出较高的促萌发活性。实验中观察记录了该4种兰科药用植物种子共生萌发的过程,显微结构也显示真菌与种子萌发形成的原球茎或幼苗建立了良好的共生关系。通过本文的研究我们明确了北京地区兰科植物的菌根真菌区系组成,所发现的具有促进种子萌发的活性菌株可进一步在兰科植物的人工栽培和野生种群的生态恢复中加以应用。