外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)是由ECM真菌侵染林木根系形成的一种具有特定结构和功能的共生体,对提高林木矿质营养和水分吸收,增强林木抗逆及维系森林生态系统稳定等具有重要意义。同时,ECM真菌中有不少能够产生可食用子实体的类群,极具经济价值。目前,对ECM的研究主要集中于其对宿主植物的促生和抗逆效应方面,大多数ECM真菌与其宿主植物的共生特征(尤其是共生建立过程)还是未知的,这在一定程度上限制了很多兼具经济价值和生态价值的ECM真菌的应用。本研究以马尾松Pinus massoniana及其林下优势ECM真菌粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为材料,综合形态学、分子生物学和生态学实验技术和方法,研究了两者共生体建立过程的形态学和分子生物学特征,调查分析了粘盖乳牛肝菌子实体的发生规律。主要结果如下:(1)从子实体分离到1株粘盖乳牛肝菌,其在PDA、MMN和Pach三种培养基上均生长良好,其中以MMN为最优;该菌在MMN培养基上形成白色菌落,菌丝有隔,少有锁状联合,不产孢;筛选了马尾松无菌苗的制备方法,即:马尾松种子表面消毒+基质促萌。其中,马尾松种子表面消毒的最优方法为0.01%吐温20清洗+0.5%KMn O4 2h+(0.01%吐温20+0.5%多菌灵)1h+抗生素(200mg/L硫酸链霉素+100mg/L庆大霉素)15min,其幼苗最佳生长基质为蛭石。(2)在无菌条件下,建立马尾松与粘盖乳牛肝菌共生体系,对两者菌根共生体形成过程的形态学特征进行观察。结果表明:马尾松与粘盖乳牛肝菌的共生过程可分为2个阶段:1)在预共生阶段,即物理接触之前,粘盖乳牛肝菌可通过释放挥发物和分泌物促进马尾松根系伸长和分枝;2)共生阶段,又可分为3个时期。接种后第4d,粘盖乳牛肝菌菌丝体开始与马尾松根系接触并形成附着胞进入接触期;接种后第7d菌丝开始侵入根系内部,侵入期开始;随后至接种第28d菌套和哈氏网形成,即菌套和哈氏网形成期。该时期菌根化根尖开始膨大,随后继续发育至二叉分枝状菌根形成。在发育顺序方面,哈氏网与菌套同步发育,但哈氏网成形早于菌套。(3)转录组测序结果表明,接种粘盖乳牛肝菌7天的马尾松相对于未接种处理共检测到213个差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),其中上调基因109个,下调基因104个。GO富集分析显示,DEGs主要定位于细胞质和胞质分区,涉及蛋白质代谢、细胞氮化合物生物合成和有机氮化合物代谢等生物学过程。KEGG代谢途径分析结果进一步表明,马尾松与粘盖乳牛肝菌共生建立初期涉及苯丙烷类生物合成,植物激素信号转导途径,植物—病原体互作途径和甘油酯代谢途径等一系列生物学过程。(4)粘盖乳牛肝菌与马尾松形成的菌根呈珊瑚状,其菌根表面光滑无根外菌丝但具有根外菌索;粘盖乳牛肝菌子实体在马尾松林下具有较长的发生期、产量较大,其子实体的发生受温度和降雨影响显著,产量随温度和降雨升高而增加,降低而减少。综上,本研究从形态和分子生物学角度阐明了马尾松与粘盖乳牛肝菌的共生特征,这为后续进一步揭示马尾松与粘盖乳牛肝菌共生机制提供基础,并对后续从子实体角度发展林下经济有一定指导意义。