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四子王旗荒漠草原植物深色有隔内生真菌（DSE）研究

2020-12-02阅读(870)

四子王旗荒漠草原植物深色有隔内生真菌（DSE）研究

论文摘要

深色有隔内生真菌（Dark Septate Endophytes,DSE）,是一类侵染植物根组织后形成深色有隔菌丝与典型微菌核结构的内生真菌,能够在胁迫环境中表现出独特的生态学功能,促进宿主植物对碳、氮、磷物质的吸收。本研究对四子王旗荒漠草原区阿德格草原和格根塔拉草原的短花针茅（Stipa breviflora）、冷蒿（Artemisia frigida）、细叶韭（Alliumtenuissimum）、阿尔泰狗娃花（Heteropappusaltaicus）和银灰旋花（Convolvulus ammannii）5种多年生草本植物进行了根样和土样采集。通过观察5种植物根系DSE共生结构特征及定殖情况,进一步分离培养DSE,通过形态学和分子方法鉴定DSE种类组成,对植物根系DSE生态异质性进行研究,同时选取部分菌株进行不同条件培养,对其耐旱性、促生作用和培养条件进行探究,以便阐明四子王旗荒漠草原植物DSE群落组成和物种多样性特征,为充分利用DSE资源,促进荒漠草原植物生长和植被恢复提供依据。主要试验结果如下:1.5种植物根系中均有DSE侵染和定殖,菌丝、微菌核结构及侵染情况均存在差异。相关性分析发现,菌丝侵染率与土壤细菌数量、放线菌数量、微生物总数量和土壤速效氮含量呈极显著正相关,与土壤真菌数量呈显著正相关。侵染根段DSE的侵染强度与土壤速效钾和有机质含量呈显著负相关,而整个根系DSE侵染强度只与土壤真菌数量呈显著相关性。2.利用 Biolog 方法分析土壤微生物的 AWCD（Average Well Color Development）值、群落功能多样性指数与对6大类碳源的利用能力,结果显示土壤微生物碳源代谢活性和功能类群差异显著。相关性分析发现,DSE菌丝侵染率与土壤微生物的AWCD值、Shannon-Wiener指数和Simpson优势度指数呈显著正相关,DSE菌丝侵染率受土壤微生物碳源代谢活性和功能类群影响较大。3.5种植物间DSE的分离率和物种多样性指数差异性显著,DSE种类差异明显。DSE的分离率为1.33%～8.00%,冷蒿根系DSE的Shannon-Wiener指数和Simpson优势度最高,DSE种类组成最多。2个样地共分离出108株DSE,其中阿德格样地67株,格根塔拉样地41株,分属于4个属,即Pleosporales（隔孢腔菌属）、Paraphoma（异茎点霉属）、Phoma（茎点霉属）和Alternaria（链格孢属）。4.Phoma sp.（8-ZM1）与 Paraphoma chrysanthemicola（8-ZM2）是短花针茅中分离频率较高菌株,Pleosporales sp.（8-YH1）是银灰旋花和细叶韭中分离频率较高菌株,而Phoma sp.（8-XXYC1）是细叶韭中分离频率较高菌株。采用PEG-6 000模拟干旱胁迫环境培养时,4株DSE均具有耐旱性,且对葡萄糖和磷营养物质的利用能力呈显著差异,黑色素含量均在WPEG-6 000=7%时达到最高。DSE对多年生黑麦草（Loliumperenne）的促生试验结果显示黑麦草均受到DSE的侵染,且对其地上部分的促生效果最明显。5.确定了 4株DSE的最适固体培养基和培养条件,即8-ZM1与8-ZM2使用PDA培养基、添加0.4%蛋白胨、pH=6.0;8-XXYC1用乳糖代替PDA中的葡萄糖、添加0.4%蛋白胨、pH=6.0;8-YH1用麦芽糖代替PDA中的葡萄糖、添加0.4%酵母粉、pH=8.0;25℃、暗培养。优化后菌落颜色变浅,菌丝疏松,与培养基的贴合更紧密。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  •   1.1 深色有隔内生真菌（DSE）的研究概况
  •     1.1.1 根内DSE的形态结构特征
  •     1.1.2 DSE的分布情况
  •     1.1.3 DSE的分类和多样性
  •     1.1.4 DSE的生态功能
  •   1.2 内蒙古草原荒漠化现状
  •   1.3 四子王旗荒漠化草原
  •   1.4 研究目的与意义
  •   1.5 技术路线
  • 2 材料与方法
  •   2.1 采样区概述
  •     2.1.1 地理位置与气候概况
  •     2.1.2 土壤与植被概况
  •   2.2 样品收集与处理
  •   2.3 试验方法
  •     2.3.1 根内DSE定殖情况观察和分析
  •     2.3.2 土壤理化因子的测定方法
  •     2.3.3 土壤微生物数量的测定
  •     2.3.4 Biolog ECO板测定碳源利用情况
  •     2.3.5 DSE分离鉴定
  •     2.3.6 DSE的生态学特征研究
  •     2.3.7 DSE培养条件优化研究
  •   2.4 试验数据处理
  • 3 结果与分析
  •   3.1 根内DSE的侵染特征
  •     3.1.1 根内DSE侵染结构的空间分布特征
  •     3.1.2 根内DSE侵染情况的空间分布特征
  •   3.2 土壤理化因子的空间分布特征
  •     3.2.1 土壤理化因子
  •     3.2.2 DSE侵染情况与土壤理化因子的相关性分析
  •     3.2.3 土壤理化因子的主成分分析
  •   3.3 土壤微生物数量的空间分布特征
  •     3.3.1 土壤微生物数量
  •     3.3.2 土壤微生物数量与土壤理化因子的相关性分析
  •     3.3.3 DSE侵染情况与土壤微生物数量的相关性分析
  •   3.4 土壤微生物碳代谢能力的空间分布特征
  •     3.4.1 土壤微生物AWCD值的空间分布特征
  •     3.4.2 土壤微生物功能多样性的空间分布特征
  •     3.4.3 土壤微生物对碳源利用能力的影响
  •     3.4.4 DSE侵染情况与土壤微生物AWCD值和多样性相关性分析
  •   3.5 DSE的群落组成
  •     3.5.1 DSE的形态特征
  •     3.5.2 DSE的分子鉴定
  •     3.5.3 DSE的分离率和物种多样性
  •   3.6 DSE的生态学特征
  •     3.6.1 DSE的化学成分和抗氧化活性特征
  •     3.6.2 DSE的耐旱性特征
  •     3.6.3 DSE对多年生黑麦草的促生作用
  •   3.7 DSE培养条件的优化
  •     3.7.1 碳源对DSE生长情况的影响
  •     3.7.2 氮源对DSE生长情况的影响
  •     3.7.3 温度对DSE生长情况的影响
  •     3.7.4 光照时间对DSE生长情况的影响
  •     3.7.5 pH对DSE生长情况的影响
  • 4 讨论
  •   4.1 根内DSE侵染情况与土壤理化因子
  •   4.2 根内DSE侵染情况与土壤微生物
  •   4.3 DSE的分离与物种多样性分析
  •   4.4 DSE的化学成分和抗氧化活性分析
  •   4.5 DSE的耐旱性分析
  •   4.6 DSE的促生作用分析
  •   4.7 DSE培养条件优化分析
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者简介

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李雪梦

    导师: 姚庆智

    关键词: 荒漠草原,四子王旗,深色有隔内生真菌,物种多样性

    来源: 内蒙古农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学,生物学

    单位: 内蒙古农业大学

    基金: 内蒙古自治区科技计划项目《农牧交错风沙区生态治理关键技术研究》,呼和浩特市科技计划项目(重大科技专项)(2015-重-社-1)

    分类号: Q949.32

    总页数: 71

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