蒙古国中央省区不同植物群落常见植物菌根结构及根际AMF多样性的研究

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蒙古国在人类活动和自然因素的双重破坏下,草原荒漠化,湿地面积急剧缩小,土壤质量退化,风蚀沙化和水土流失加剧等现象日益严重;导致生物多样性、草原生态功能和作用的减弱,制约了蒙古国经济和生产力发展水平,生物多样性资源保护和利用极为迫切。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)具有分布和物种的广泛性和多样性,对于维持生态系统中物质循环、提高生态系统生产力以及生态修复等方面都具有非常重要的功能。本研究选取蒙古国中央省区不同植物群落及其常见植物,进行AM真菌物种多样性、遗传多样性及其分布与土壤理化性质间相关性的研究,主要结果如下:1.蒙古国中央省区69种常见植物中被丛枝菌根真菌侵染的植物有65种,占94.2%。菊科植物中AM植物的比例为85.7%;禾本科植物中的比例为90%;蔷薇科和豆科植物中的比例为100%;石竹科的毛叶老牛筋Arenaria capillaris Poir.和兴安石竹Dianthus versicolor Fisch.均有不同程度的侵染。其中,疆南星型菌根形态类型共有37种,占AM植物的56.92%,而重楼型菌根形态类型共有15种,占24.62%。重楼型多出现在毛茛科、伞形科、龙胆科、桔梗科、部分禾本科植物中;而疆南星型多出现在菊科、百合科、豆科、莎草科的植物中。2.从研究区样地土壤中共鉴定出AM真菌6科10属34种,无梗囊霉属(Acaulospora)9个种;双型球囊霉属(Ambispora)1种;近明球囊霉属(Claroideoglomus)3种;多样孢囊霉属(Diversispora)1种,斗管囊霉属(Funneliformis)1种、球囊霉属(Glomus)13种、根孢囊霉属(Rhizophagus)1种、隔球囊霉属(Septoglomus)2种;盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1个种。分类地位未明确的内养囊霉属(Entrophospora)2个种(1个未知种);已鉴定到属的种类23种,未知属种11个。该研究样区的AM真菌优势属有Acaulospora和Glomus,优势种为C.etunicatum,常见种有Acaulospora mellea、Glomus multiforum,偶见种是Amb.feninica,本次发现中国和蒙古国首次报道的种类1个,为Amb.feninica,蒙古国首次报道的种类有三个,分别为Acau.denticulate,Acau.mellea,G.multiforum;物种丰富度为2-12种·100g-1土样,孢子密度介于12-164种·100g-1土样,香农威纳指数介于0.5-2.138,辛普森指数介于0.32-0.999.3.使用Miseq测序平台对AM真菌18S rRNA进行测序,共产生了695个OTUs,并注释到了27种AM真菌中,分属于Septoglomus,Rhizophagus,Glomus,Funneliformis,Dominikia,Claroideoglomus等6属。优势种属与形态学鉴定结果较为符合。4.Artemisia dracunculus等植物根际土壤养分含量差异较大,AP为7.6-27.4mg/kg,AN为9-27.2 mg/kg,A.pot为80-128.5 mg/kg,P为32.13-74.81 mg/kg,N为2.31-6.69 mg/kg.5.调查的15种常见植物根际AM真菌多样性包括孢子密度、物种丰富度、多样性指数等均存在差异,辛普森指数与土壤中有效磷含量呈极显著负相关(P<0.01)。6.研究区常见植物中菌根植物比例高,植物根际AM真菌多样性较高,无梗囊霉属、球囊霉属种类较多,AM真菌多样性受寄主植物和土壤环境因素的影响。本文研究结果为深入开展蒙古国不同植被类型中菌根植物与AM真菌资源调查、生物多样性及其分布规律,研究AM真菌的生理生态学功能奠定基础。
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