论文部分内容阅读
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。