梵净山山顶苔藓矮林丛枝菌根真菌多样性研究

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangbao_2002
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丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌是一类分布广泛且适应性强的植物共生真菌,可以与大多数陆地植物形成共生关系。深入了解AM真菌的生物地理分布,对保护与维持生态系统多样性、预测不同区域AM真菌的作用等至关重要,因而进一步研究其多样性分布,挖掘种质资源具有重要意义。目前,极端环境中AM真菌资源调查和生态学研究已受到广泛关注,但有关山顶苔藓矮林生境中的AM真菌物种多样性研究还未见报道。山顶苔藓矮林作为中亚热带森林生态系统中垂直分布植被带的一种特殊生境,以往研究大多集中于分布、植物群落组成、生境特征和形成原因等方面。因此,开展梵净山山顶苔藓矮林AM真菌物种多样性及其影响因子的研究,对于摸清梵净山山顶苔藓矮林AM真菌物种资源状况,探索植物群落对AM物种多样性的影响及生物多样性保护等工作十分必要。本研究对梵净山山顶苔藓矮林的6种矮林群落(山樱-山矾Prunus-Symplocos、杜鹃-槭树Rhododendron-Acer、花楸-杜鹃Sorbus-Rhododendron、槭树Acer、黔稠Cyclobalanopsis stewardiana、杜鹃Rhododendron)进行了AM真菌侵染状况调查,并从不同矮林根际土壤中分离并鉴定AM真菌物种,挖掘苔藓矮林生境下AM真菌种质资源,分析不同矮林类型间AM真菌物种多样性特征,探索影响AM真菌分布和群落多样性的因素。结果如下:1.AM真菌物种种类。从梵净山山顶苔藓矮林群落土壤中共分离鉴定AM真菌13属32种,包括无梗囊霉属(Acaulospora)13种、球囊霉属(Glomus)5种、近明球囊霉属(Claroideoglomus)2种、多样孢囊霉属(Diversispora)2种、隔球囊霉属(Septoglomus)2种、原囊霉属(Archaeospora)1种、双型囊霉属(Ambispora)1种、内养囊霉属(Entrophospora)1种、和平囊霉属(Pacispora)1种、硬囊霉属(Sclerocystis)1种、西维丁囊霉属(Sieverdingia)1种、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种和巨孢囊霉属(Gigaspora)1种。挑选经过形态学鉴定后的32种AM真菌孢子进行单孢DNA提取及nested-PCR扩增,共获得19条基因序列,经比对分析,获得14种AM真菌分子证据。2.发布1个AM真菌新物种。在槭树矮林群落的七裂槭(Acer flabellatum)根际土壤中分离到1株未知AM真菌孢子,基于孢子形态学特征和SSU、ITS和LSU三个区域基因片段进行系统发育分析,鉴定为无梗囊霉属新种,命名为梵净无梗囊霉(Acaulospora fanjing R.J.He,L.M.Yao&L.Jiang sp.nov.),并发表在Phytotaxa期刊上。3.山顶苔藓矮林不同植物群落AM真菌侵染状况。山顶苔藓矮林的菌丝侵染率(Hyphae)、泡囊侵染率(Vesicles)和丛枝侵染率(Arbuscules)整体偏低。除黔稠矮林外,其余矮林群落的植物根系均有不同程度AM真菌侵染。其中,槭树矮林的菌丝、丛枝和泡囊均有较高侵染,侵染强度最高。杜鹃矮林的菌丝侵染率较高,但丛枝和泡囊侵染率均较低,植物根系侵染率最低,说明植物群落与AM真菌存在相互选择。4.AM真菌优势属种。无梗囊霉属(Acaulospora)的分离频率、相对多度和重要值最高,分别是100%、65.90%和82.95%,为矮林区域的优势属;双型囊霉属(Ambispora)、球囊霉属(Glomus)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)为矮林区域的常见属;柯氏无梗囊霉(Acaulospora koskei)是该区域的优势种;细凹无梗囊霉(Acaulospora scrobiculata)、椒红无梗囊霉(Acaulospora capsicula)、大型无梗囊霉(Acaulospora colossica)、网纹双型囊霉(Ambispora reticulata)和美丽盾巨孢囊霉(Scutellospora calospora)为该区域常见种。5.不同矮林间AM真菌群落结构组成差异显著。槭树矮林的孢子密度和Shannon-Weiner指数显著高于其他5种植物群落,黔稠矮林的孢子密度和物种丰富度最低,杜鹃矮林的AM真菌Shannon-Weiner指数和Simpson指数均为所有植物群落中最低,表明不同矮林类型对AM真菌群落结构具有显著影响。6.土壤因子是影响AM真菌分布的重要因素。梵净山山顶苔藓矮林区域土壤条件差异较小,矮林区域土壤呈酸性,有机质含量普遍偏高。RDA分析表明:无梗囊霉属(Acaulospora)与p H呈显著负相关,且为该区域唯一的优势属,说明该属AM真菌偏好于酸性土壤;球囊霉科(Glomeraceae)下的各属(球囊霉属Glomus、隔球囊霉属Septoglomus和硬囊霉属Sclerocystis)对土壤环境的选择均较为一致,均偏好于分布在偏碱性的土壤环境中;近明球囊霉属(Claroideoglomus)与土壤有机质呈显著正相关;有效磷与双型囊霉属呈正相关,且相关性最强。
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