AM真菌特性及其对柑桔生长影响的研究

AM真菌特性及其对柑桔生长影响的研究

杨晓红[1]2001年在《AM真菌特性及其对柑桔生长影响的研究》文中研究指明丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza)是植物根系和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)形成的共生体(Symbiont)。参与丛枝菌根形成的植物是大多数的陆生植物,参与丛枝菌根形成的真菌是隶属于球囊霉目(Glomales)6个属的真菌,即:球囊霉属(Glomus)、硬囊霉属(Sclerocystis)、无梗囊霉属(Acaulospora)、内养囊霉属(Entrophospora)、巨孢囊霉属(Gigaspora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora),它们共同的典型特征是在宿主根皮层细胞中能够形成树状的分支,即丛枝(arbuscules)。 丛枝菌根真菌在植物和土壤间起着桥梁的作用,是植物和土壤间物质运输的载体。这种从植物到土壤和从土壤到植物的物质运输的载体,对植物和土壤的发育与健康都十分重要。因此,研究丛枝菌根菌在提高作物产量和维护生态平衡方面具有重要的意义。 柑桔根系缺少根毛,对丛枝菌根的依赖性强。菌根技术的研究和在柑桔生产中和应用,将促进柑桔业的可持续性发展。本研究从柑桔菌根应用基础研究出发,以我国常用柑桔枳砧、成年结果柚树、百喜草及其桔园常见杂草的发酵物为主要试材,在植物发酵有机物对柑桔生长、菌根形成和AM真菌生长的影响方面,在大田接种AM真菌对成年结果柚树果实品质的影响方面,在AM真菌耐热耐旱的生理生态学机理方面,在AM真菌的离体培养方法和生物学特性方 拘 要2 面以及桔园生草栽培优良草种的选择和引进方面进行了如下研究。 1.试验 1 百喜草(PasPalu。notatum Flugge)茎叶发酵物对积 生长和菌根形成效应试验 本试验于 1999年 5~9月在日本爱媛大学石井孝昭教授研究室 进行。百喜草茎叶充分发酵后,用其1%(W八)发酵液和发酵茎叶分 别处理高密度州真菌繁殖体(2600个抱子/509土壤)培养土中生 长的积苗。对照培养土中不加入任何发酵物,其它与处理相同。生 长70天后的测量结果表明: 对照、百喜草茎叶发酵液和发酵茎叶处理的茵高分别为:15.5 11.Zcm、20.9士1.Icm和28.3土3.Zcm;根鲜重分别为:1.50上0.Zg、 1.90士0.Zg和2.20土0.3g;植株总鲜重分别 为:2.90土0.3g、3.20 土0.3g 和4.60土0.sg。与对照相比,百喜草茎叶发酵液和发酵茎 叶处理的苗木,无论是苗高、根鲜重或者是整株苗鲜重,都表现出 显着的生长促进效应,尤其是发酵百喜草茎叶处理,对积苗生长具 有极显着的促进作用。 对照的菌根感染率为 84.08土 1.25%,百喜草发酵液处理的菌根 感染率为75.54土2.22%,百喜草发酵茎叶处理菌根感染率为66.52 士 0.88兄 与对照相比,百喜草发酵物抑制了积苗根中的菌根形成, 并以发酵茎叶对菌根形成的抑制作用更强。表明,发酵植物或发酵 植物体中的一些活性物质在一定条件下将直接或间接地抑制菌根 的形成。 2.试验2 百喜草茎叶发酵前后甲醇溶提物对离体条件下AM真菌 生长效应试验 用 80%甲醇(Me0H)溶液分别对新鲜百喜草茎叶和充分发酵的 百喜草茎叶进行溶提,获得的溶提物分别用0兄10%、25兄50%和 100%的Me0H在层析柱上层析分离后,减压45℃蒸馏浓缩。用0.ig、 0.4e和1.oeFW发酵百喜草茎叶/10mL培养基的Me0H溶提物处理珠 状巨囊霉(6isasnora marsart ta Becker&Hall)的活性抱于, 凸南水在大砂傅十恰式 摘 耍3 30~33C暗培养14d。试验结果表明: 新鲜百喜草茎叶中同时含有AM真菌生长促进物质和抑制物质, 生长促进物质主要存在于0~25%的甲醇溶提物中,并以25%甲醇溶 提物的生长促进作用最明显,生长抑制物质主要存在于 100%甲醇溶 提物中。发酵过程能有效地分解新鲜百喜草茎叶中AM 真菌生长的 抑制物质,保留AM 真菌生长促进物质。百喜草茎叶发酵后的各梯 度甲醇溶提物促进 AM真菌生长的最适质量浓度不同。0%~10%甲醇 溶提物在培养基的不同质量浓度处理中,以0.4gFW/(10mL)处理 生长促进作用最明显:25%甲醇溶提物中,以0.ig Fw/(10m卜)处 理生长促进作用最明显;50%甲醇溶提物在 1.ogFW/(10mL)处理 时能明显地促进AM真菌的生长:100%甲醇溶提物在0.lgFw八10mL) 低浓度

王鹏[2]2011年在《橘园丛枝菌根真菌的多样性及其对宿主植物生长和基因表达的影响》文中指出丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌在农业生态系统广泛存在,能够与寄主植物根系形成一种互惠共生体,帮助寄主植物从土壤中吸收水分和矿质元素,增强寄主植物抗逆性及对新环境的适应性。柑橘是一种菌根依赖性很强的果树;本文调查研究了不同生态环境下柑橘菌根的发生发育特点,鉴定了柑橘根围及侵染柑橘根系的AM真菌,探讨了田间条件下柑橘菌根发育及AM真菌多样性与橘园生态因子间的关系,主要研究结果如下:(1)橘园菌根际微域环境田间条件下柑橘菌根在不同土层中的发生发育状况及其与根际微生物数量和土壤酶活性关系的研究结果表明,土层深度对柑橘菌根菌丝和丛枝的侵染率有显着影响,它们在20-40 cm土层中均最大,分别为69.72%和43.83%,而泡囊侵染率在不同土层中差异不显着;相关性分析表明,丛枝侵染率与细菌(r=0.483)和真菌(r=0.529)数量显着正相关(P<0.05),与转化酶(r=0.448)、脲酶(r=0.623)和磷酸酶(r=0.518)活性显着正相关(P<0.05)。(2)海拔和季节对柑橘菌根发生发育的影响叁峡库区不同海拔柑橘菌根发育随季节变化趋势的研究结果表明,柑橘菌根在低海拔(<400 m)橘园的发育状况要好于高海拔(>600 m)橘园,且具有明显的季节性;主成分分析表明,海拔和季节首先影响橘园的菌根活性和微生物数量等根际微生物因子,其次为橘园土壤因子;主成分散点图表明,高海拔果园菌根发育季节规律性比低海拔果园更为明显,但菌根活性均在夏秋季较高,春冬季较低;相关性分析表明,橘园土壤有机质含量与菌根总侵染(r=0.762,P<0.01)、孢子密度(r=0.619,P<0.01)和菌丝长度密度(r=0.513,P<0.05)及细菌、放线菌和真菌数量(r1=0.454,P<0.05;r2=0.644,P<0.01;r=0.451,P<0.05)均显着正相关。(3)柑橘根围AM真菌的物种多样性从叁峡库区不同海拔柑橘根围土壤中共分离得到了5属18种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)为优势属,而该属中的聚丛球囊霉(G. aggregatum)和摩西球囊霉(G. mosseae)又为优势种。与其它自然条件生态系统相比,本研究中橘园AM真菌种的丰度偏低,范围是9-18。典型对应分析表明,聚丛球囊霉(G. aggregatum)、苏格兰球囊霉(G. caledonium)、幼套球囊霉(G. etunicatum)、摩西球囊霉(G. mosseae)和根内球囊霉(G. intraradices)之间生态分布差异较小,它们大量分布在低海拔、低湿度、低pH和低营养的橘园环境中;微白巨孢囊霉(Gigaspora albida)和Scutellospora sp.1分布在高海拔、高湿度、低pH值和低营养的橘园环境中。(4)柑橘根系AM真菌的分子多样性侵染柑橘常用砧木枳(Poncirus trifoliata L. Raf.)和红橘(Citrus reticulata Blanco)根系AM真菌的SSU rDNA基因片段序列构建的系统发育树表明,得到的柑橘根系AM真菌被分成11个分离的序列组合,而且全部都属于球囊霉属(Glomus);侵染枳根系的AM真菌群体主要为GLO1(31.65%)和GL02(22.78%)进化分枝,均与Uncultured Glomus聚为一类,而侵染红橘根系的AM真菌群体主要为GL06(28.75%)进化分枝,与根内球囊霉(G. intraradices)、聚生球囊霉(G. faciculatum)和G. irregulare聚为一类;侵染枳和红橘根系的AM真菌群体的多样性指数分别为1.69和1.65,两者间没有显着差异。(5)接种土着AM真菌对枳生长发育的影响在低磷条件下生长的枳(Poncirus trifoliata L. Raf.)实生苗上接种土着和外来摩西球囊霉(G. mosseae)进行盆栽试验的结果表明,无论是土着AM真菌还是外来AM真菌均促进了枳的生长,但接种外来AM真菌促生长效应(菌根贡献率)不及接种土着AM真菌好;基因表达谱分析显示,接种AM真菌后枳根系的差异表达基因主要涉及代谢过程(33.3%)、应答外界刺激(13.4%)、转移酶活性(14.8%)、调节生物学过程(10.0%)和转运子活性(9.1%)等功能;其中,有两个磷酸盐转运子基因的表达发生了显着的变化,其中一个高亲和力的磷酸盐转运子基因表达上调,而另外一个低亲和力的磷酸盐转运子基因表达却下调。

李东彦[3]2007年在《甘蓝型油菜菌根及其对产量和质量的影响》文中研究表明丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,简称AM真菌或AMF)作为一种新型的生物肥料,存在于几乎所有类型的土壤中,可以与绝大多数被子植物的根共生;大多数农作物、果树、蔬菜、观赏植物和花卉等都能形成丛枝菌根。AM真菌在植物和土壤间起着桥梁的作用,是植物和土壤间物质运输的载体。这种从植物到土壤和从土壤到植物的物质运输的载体,对植物和土壤的发育与健康都十分重要。由于丛枝菌根在可持续农业和生态重建中所具有的重要意义,近年来,世界各国对植物菌根及菌根真菌的研究方兴未艾。已被证实,AM真菌可增加植物对水分和矿质营养的吸收,促进植物生长,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤,提高苗木移栽成活率,提高产量和改善品质等。因此,AM真菌在生态系统重建、生态平衡的维护以及农林业生产中具有重要的意义和广泛的应用。油菜属十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica),一年生或越年生草本植物,是世界主要油料作物之一。亚洲地区的油菜面积占世界油菜栽培面积70%,中国、印度和巴基斯坦都以油菜作为主要食用油来源,我国油菜种植面积和产量均居世界首位。油菜也是叁峡库区最重要的经济作物之一。油菜包括甘蓝型油菜(Brassica napus L.)、芥菜型油菜(Brassica juncea Czern.et Coss)和白菜型油菜(Brassica campestris L.)叁个栽培种。由于白菜型油菜和芥菜型油菜的产量和含油量都较低,且抗逆性也较差,故甘蓝型油菜是目前油菜栽培上经济价值最高、栽培面积最广的品种。本实验以甘监型油菜的两个品系:中油821(黑籽)和渝黄一号(黄籽)为材料探索其菌根形成机理及其对产量利质量的影响。十字花科植物一般被认为是“非菌根植物”,不能或很少形成菌根。虽然近年来关于十字花科植物能形成菌根的研究时有报道,但是菌根油菜的研究仍然十分罕见。本文设计了对2个油菜品种幼苗接种AM真菌的盆栽和大田试验,目的是探讨AM真菌对油菜的侵染能力和可能的效应,为进一步丰富菌根学理论和提高油菜籽的产量提供理论依据。首先进行了盆栽实验,重点观察油菜能否与AM真菌共生,形成菌根。为尽量排除土壤环境中其它微生物的干扰,实验在无菌条件下进行。实验前对油菜种子进行了表面消毒,对供试土壤进行伽马射线放射灭菌,育苗阶段在无菌室内进行。盆栽实验结果表明,油菜均能被AM真菌有效地侵染形成菌根,在菌根中可以清晰的观察到丛枝、泡囊、菌丝等结构。各处理中AM真菌对油菜的侵染率均达剑30%以上,且接种Glomus mosseae处理的侵染率高于接种Glomus versiforme的处理。试验结果表明,油菜根尖对AM真菌没有免疫性,根内的AM真菌与皮层根细胞之间有着良好的营养互作关系。由于本组试验之前并不能确定甘监型油菜是否能被AM真菌成功侵染,所以试验的主要目的是观察是否能被侵染。但在试验过程中我们通过对少数几个指标的测量发现,在油菜的各个生长时段,接种处理的长势相比对照都有明显优势,表明油菜存在菌根依赖性特性。所以下一步我们开展大田试验,深入探讨油菜根系与AM真菌的互作关系,并观察对油菜生长及矿质含量的影响。在其后进行了大田实验中,我们采用了土团接种育苗,育苗用的土壤和种子也事先进行了消毒或灭菌处理。育苗结束后,将土团移栽至大田中,常规管理、定期观察、测量、记录和照相。油菜收获后测量发现,在大田中AM真菌仍能较好的与甘监型油菜共生并形成了菌根,侵染率仍在30%以上。实验结果表明,AM真菌显着促进了油菜的生长。与对照相比,接种处理的株高、地径、叶面积、干重、花序数量等生长指标都有不同程度的增加。接种处理的油菜籽产量也有明显提高,但油菜籽品质的两个指标差异不显着。AM真菌还显着促进了油菜对矿质元素的吸收,非常明显的提高了植物茎中磷元素的含量。各接种处理间相比,Glomus mosseae比Glomus versiforme的生长促进效应更加显着。本实验对探讨十字花科植物与AM真菌的关系有重要的意义,为AM真菌在油菜生产中的应用提供理论基础,对进一步提高油菜产量和质量,开辟了一个重要的研究方向。

刘瑛颖[4]2008年在《猪苓菌丝形成菌核的诱导及菌核发生过程中生理学特性的研究》文中指出猪苓[Polyporus umbellatus(Pers.)Pil(?)t]菌核入药已有两千年的历史,具有利水渗湿之功效,从猪苓菌核中分离的多糖证明其对动物移植性肿瘤有抑制作用。由猪苓菌丝培养菌核尚未获得成功,这阻碍了菌核的生产效率及规模。所以由猪苓菌丝培养出菌核,以及阐明猪苓菌核的发生机理是急需解决的科学问题。不同营养条件对猪苓菌丝生长和菌核形成的影响研究表明,以葡萄糖完全培养基为基础培养基,通过单因素的实验方法研究15种碳源、10种氮源、8种无机元素、8种维生素和7种植物激素对于猪苓菌丝生长和菌核形成的影响发现,碳源是决定猪苓菌丝生长和菌核的最关键的因素,其中果糖、麦芽糖和葡萄糖是最适合的叁种碳源:但仅在果糖完全培养基上培养的后期猪苓菌丝可形成菌核。在葡萄糖完全培养基上,所试的氮源条件中,猪苓较易利用复合有机氮源是蛋白胨和酵母膏。对于猪苓菌丝生长最适的无机元素、维生素分别为:Ca~(2+)和Vb_1;植物激素对猪苓菌丝生长有显着正向作用。优化的适合猪苓菌核产生的最适果糖浓度、氮源及浓度为:50g/L果糖和4.0g/L蛋白胨。对猪苓菌丝形成菌核影响的正交试验表明:果糖、蛋白胨及其交互作用为果糖>果糖与蛋白胨组合>蛋白胨;无机盐为:1.0g/L的K_2HPO_4、0.5g/L的KH_2PO_4和0.5g/L的MgSO_4。实验室水平缩短猪苓菌核的产生时间和提高菌核产量的最佳组合为:果糖和蛋白胨混合湿热灭菌的培养基,其中蛋白胨中的主要因子是1g/L精氨酸。放大栽培水平猪苓菌丝形成菌核的最佳栽培基质为:稻糠适合猪苓菌丝的生长,但玉米芯能显着诱导菌丝形成菌核。研究了猪苓菌丝形成菌核过程中各个碳源代谢途径上的特征酶活性发现:在果糖培养基和葡萄糖培养基上生长的猪苓菌丝内磷酸果糖激酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶都表现出了活性,但是磷酸果糖激酶的活性显着高于6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的活性;叁羧酸循环的特异酶——柠檬酸合酶表现出了活性,而乙醛酸循环的特异酶——苹果酸脱氢酶只在培养前期阶段表现出较低的活性,培养后期则无活性;在果糖培养基上生长的猪苓菌丝中的磷酸果糖激酶、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶和柠檬酸合酶,均显着高于在葡萄糖培养基。上述结果说明两种碳源条件下生长的猪苓,在糖酵解阶段的代谢的途径基本相同,都是以HMP途径为主,EMP途径为次。在糖酵解途径完成后,主要通过叁羧酸循环进一步分解碳源,但猪苓对果糖的利用显着高于葡萄糖;通过含量测定也进一步证明在菌核产生时,猪苓对果糖的利用效率显着提高。研究了抗坏血酸(Vc)、Ve和草酸叁种抗氧化剂对猪苓菌丝形成菌核的影响,发现了与果糖和精氨酸混合灭菌相似的作用,且低浓度抗氧化剂能显着提高菌核产量。推测果糖与精氨酸混合灭菌后诱导猪苓菌核产生的其实也是一种类似抗氧化剂的作用,因为果糖与精氨酸高温发生“美拉德反应”后会产生大量的类黑素,类黑素也是一种强抗氧化剂。进一步从果糖与精氨酸混合灭菌的产物中提取类黑素,将其以5.0mg/L、10.0mg/L和20.0mg/L叁种浓度加入到果糖和蛋白胨分开灭菌的果糖完全培养基中,发现与抗氧化剂对猪苓生长的作用相同,5.0mg/L类黑素能显着提高猪苓菌核产量。通过自由氧的TMB显色法发现不同营养条件和生长阶段的猪苓菌丝内的活性氧量存在着显着差异;进一步对胞内活性氧量的测定,发现以果糖为碳源培养的猪苓菌丝胞内活性氧量高于以葡萄糖为碳源的培养的猪苓菌丝,但在菌核形成前的猪苓菌丝中活性氧量随着果糖浓度的升高而升高,而在菌核形成后菌丝内的活性氧量迅速降低。这些结果说明了猪苓菌核的产生与其菌丝内产生的活性氧有密切的关系,或者说活性氧调控着猪苓菌核的产生。研究了几种钙信号抑制剂对猪苓菌丝内活性氧的作用,发现钙离子螯合剂、钙离子通道阻断剂和钙调蛋白抑制剂均能降低猪苓菌丝内的活性氧量。通过在果糖培养基中加入不同的信号传导途径的抑制剂或者激活剂蜂毒肽(mastoparan)、IBMX、星孢菌素(staurosporine)、海绵酸(okadaic acid)、硝苯地平(nifedipine)、A23187、PD98059、GDP-βs,初步确定猪苓菌丝形成菌核的这一形态转变过程所采用的信号传导途径。发现其中与钙信号传导相关的硝苯地平和A23187能显着抑制猪苓菌核的产生,初步说明钙信号可能参与了猪苓的菌核形成。在此基础上,进一步测试了多个与钙信号相关的钙离子螯合剂EGTA和BAPTA,钙离子通道阻断剂硝苯地平、维拉帕米、叁七总皂甙,钙调蛋白抑制剂FK506、W-7、氯丙嗪,钙离子载体A23187。其中,钙离子螯合剂:EGTA、BAPTA对猪苓的菌核形成表现出了显着抑制甚至完全抑制的效果;BAPTA作为一种特异性更强的钙离子螯合剂在所试的3个浓度(10μM、100μM、1mM)均能完全抑制猪苓菌核的产生。本研究中的钙离子通道阻断剂和钙离子载体在所试的浓度下能显着降低猪苓菌核的产量,但是不能完全抑制其产生,其原因可能是猪苓细胞膜上存在着多条钙离子通道,所试的通道抑制剂不能完全抑制外钙的流入。钙调蛋白抑制剂FK506完全抑制猪苓菌丝的生长,另外两种抑制剂:W-7和氯丙嗪完全抑制猪苓菌核的产生,说明钙调蛋白也参与了猪苓菌丝形成菌核的形态转变。选取快速生长期的猪苓菌丝细胞,通过低温孵育法在经过研磨预处理的猪苓菌丝细胞内装载了钙离子特异性荧光指示剂Fluo-3/AM。通过指示剂Fluo-3/AM直接观测了所试的钙离子螯合剂、钙离子载体和通道阻断剂、钙调蛋白抑制剂对猪苓菌丝内的游离钙离子浓度的降低效果,同时发现随着快速生长期的猪苓菌丝内的游离钙离子信号传导强度高,在猪苓的菌核菌丝内几乎无法观察到游离钙离子的存在。抗氧化剂的抗坏血酸和草酸均能将猪苓菌丝胞内的钙信号降到最低,其抑制程度超过了所试的几种钙信号抑制剂。以上的现象都说明Ca~(2+)/CaM信号传导系统参与了猪苓菌丝形成菌核的过程,而且猪苓菌丝中的钙信号传导途径和活性氧的产生是相互影响作用的。

韦洁敏[5]2012年在《丛枝菌根真菌对梨苗生长及抗旱耐热性的影响研究》文中提出梨属于蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)梨属(Pyrus L.)植物,是我国的主要栽培果树之一。梨在我国栽培历史悠久,东方梨的绝大部分原产于我国。为了调整我国梨产业的品种结构,国家大力推广南方早熟梨的种植。在南方特别是重庆地区,夏秋季节高温干旱,早熟梨树常常出现开秋花、发秋梢等不良现象。丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizas, AM)是接合菌门(Zygomycota)接合菌纲(Zygomycete)球囊霉目(Glomales)的真菌与植物根系形成的互惠共生体,普遍存在于植物体中。许多研究表明,丛枝菌根真菌可以促进果树生长,改善果树的营养状况和水分代谢情况,并且可以提高果树的抗旱性和耐高温的能力。本研究将叁种丛枝菌根真菌(根内球囊霉(Glomus intraradices)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)、根内球囊霉(Glomus versiforme))及其混合菌种,接种到一年生“翠冠”梨根系上,研究其生长状况;并对梨苗分别进行四个梯度的干旱胁迫处理(轻度干旱、中度干旱、重度干旱和极度干旱)和四个梯度的高温胁迫处理(40℃高温一天、叁天、七天和十四天),研究菌根化梨苗在胁迫下的生理状况及其对逆境的抗性,为控制南方早熟梨秋花秋梢现象提供技术依据。通过试验,得到如下主要结论:1试验发现,接种200天后,几种菌根真菌对梨苗的侵染率由高到低分别为:混合菌种62.5%,根内球囊霉47.06%,摩西球囊霉33.85%,地表球囊霉23.92%。证实不同种类丛枝菌根真菌对梨苗的亲和力不同。2试验结果显示接种丛枝菌根真菌能提高梨苗的存活率,增加叶面积和植株质量,提高梨苗根系活力,从而提高叶片N、P、K含量并改善梨苗水分状况,提高光合作用水平和CAT活性,初步表明丛枝菌根真菌能促进梨苗生长。3在干旱胁迫下,菌根化梨苗含水量、束缚水与自由水的比值都比对照梨苗高,并且与对照梨苗相比,菌根化梨苗的POD、SOD活性较高,游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量增加, MDA含量降低,相对电导率和伤害度也降低。初步表明在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌能减缓干旱对梨苗的伤害,即提高了梨苗的抗逆性。4试验初步证实丛枝菌根真菌能提高梨苗的耐热性。在高温胁迫下,与对照梨苗相比,丛枝菌根真菌能提高梨苗POD、SOD活性,增加游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,降低梨苗MDA含量。5不同种类丛枝菌根真菌对梨苗生长、抗旱性和耐热性的影响不同。在本试验中,接种混合菌剂的梨苗生长最好,抗旱性、耐热性最强,其次为根内球囊霉,因此根内球囊霉可能是“翠冠”梨苗的优势侵染菌种。

盖京苹[6]2003年在《我国北方部分地区丛枝菌根真菌的多样性及其生长效应研究》文中提出AM真菌是农业生态系中一类重要的土壤微生物,在农田土壤和工业污染区土壤中都广泛存在。由于不同AM真菌对特定植物的生长效应存在差异,因而通过了解当地AM真菌的多样性,筛选目标植物上的高效菌种,继而进行大田试用,是AM真菌走向田间应用的必由之路。本研究通过调查我国北方部分地区的AM真菌资源,研究了AM真菌的种群组成及其在空间、土壤利用方式和宿主植物类型等不同环境条件和空间尺度上的分布规律;在此基础上,根据它们对甘薯的生长、吸磷效应筛选出高效菌株,在大田条件下研究了AM真菌菌丝的分布特性、代谢活性及其对甘薯产量和品质的影响;并通过分子探针跟踪调查了引入AM真菌在共生体中的发育和表达,以期为菌根真菌的生产应用提供技术支持。具体结果如下: 在河北省、山东省的农田土壤和辽宁省矿区重金属污染土壤中采集有代表性的土样,从中分离出AM真菌7属33种。原始样品经过诱集培养、分离纯化后,得到39个纯净菌株,18个纯株,在欧洲菌藏中心登记5个菌株,在此基础上初步建立了菌种保藏室。分析不同土壤条件下AM真菌的多样性特点及其影响因素发现,重金属污染土壤和普通农田土壤中均以Glomus属的频度最高。农田土壤中速效磷含量、pH对孢子密度的影响较大。重金属污染土壤中,综合污染指数和速效磷含量是影响种的丰度的主要因素,土壤pH值与重金属综合污染指数是影响孢子密度的主要因素。宿主植物明显改变了污染土壤中AM真菌的种群组成,土壤pH值对种群组成也有一定影响。 以宿主植物的生物量、产量及吸磷效应作为筛选高效菌株的主要标准,在所用的17个菌株中,选出SP4、SP5、BEG167和BEG141为高效菌株。并发现AM真菌的生态学特性与其效应有关,不同属AM真菌的侵染率、根外繁殖体数量及对甘薯的效应均有差异,多数Glomus属真菌的繁殖体数量和菌根效应明显优于Acaulospora属和Scutellospora属真菌。研究中还观察到,起源相同的2种AM真菌对甘薯的效应不同,表明同一AM真菌群落中的不同成员间存在生态位的分异。 接种AM真菌改变了田间条件下根外菌丝的分布特征,增强了菌丝对磷的吸收和运输功能。接种处理中平行于垄的方向的菌丝密度和活性菌丝密度显着增加,根内菌丝的ALP活性和根外菌丝的SDH活性提高。 田间小区试验的结果显示,接种AM真菌显着提高了甘薯的产量和品质,其中BEG168,GSP4和BEG141的效应较高,增产了10%以上;接种GSP4、BEG141还提高了红兴335的可溶性总糖和胡萝卜素含量。与外来菌种相比,当地筛选的菌种BEG168和GSP4与甘薯的亲和力最强,效应最高。PCR检测结果显示,引入真菌已侵染植物根系。证实甘薯生物量和产量的增加来自于接种AM真菌的效应。

盖华[7]2010年在《丛枝菌根真菌对‘丰香’草莓生长、产量和品质的影响》文中提出丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)是土壤中的丛枝菌根真菌(AMF)与寄主植物根系所形成的一种互惠共生体,能帮助寄主植物从土壤中吸收所需的矿质元素,从而成为土壤与植物间物质的运输载体,对植物的生长发育、产量和果实品质具有明显的促进作用。本试验以草莓品种‘丰香’(Toyonoka)为试材,以摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme)为菌剂,研究了AMF对草莓生长发育、产量和果实品质影响。其主要内容和结果如下:1、基质灭菌对AMF生长发育特性的影响在基质灭菌条件下,接种AMF能极显着的提高草莓的菌根侵染率以及基质中的孢子密度,并且孢子密度与菌根侵染率呈极显着正相关性。在6月份,草莓的菌根侵染率达到最大值,其中接种G. versiforme的菌根侵染率最大,最高达到98.71%,未接种处理的菌根侵染率仅为35.33%;孢子密度的变化趋势均表现为:5月中旬至8月中旬孢子数量缓慢增加,8月中旬以后急剧增多,并且9月份不同处理间孢子密度差异最明显,其中接种G. mosseae的基质中孢子密度最大(为8277个/100g干土),而未接种处理的孢子增长幅度较平缓(基质中仅含孢子2987个/100g干土)。2、基质的土着菌种和接种AMF对土壤理化性状的影响基质土壤中,土着菌种有方竹球囊霉(Glomus chimonobambusae)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、地球囊霉(Glomus geosporum)、扭形球囊霉(Glomus tortuosum)、近明球囊霉(Glomus claroideum)、光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)和格氏原囊霉(Archaespora gerdemannii)7种。基质灭菌或不灭菌条件下,G. mosseae和G. versiforme单独接种或混合接种均可促进草莓植株对土壤中矿质元素的吸收,提高对土壤碱解N、速效P和速效K的利用率;在基质灭菌条件下接种G. mosseae +G. versiforme更有利于草莓从基质中吸取养分。3、接种2种AMF对草莓生长发育和产量的影响无论基质灭菌与否,单独接种G. mosseae或G. versiforme和二者混合接种均提高了草莓的株高、叶柄长度、茎粗、单叶面积和冠幅,促进了草莓植株干物质(茎叶和根系)的积累,并有利于草莓由营养生长向生殖生长转化,使草莓提早开花3~4d,果实提前成熟5~7d,明显提高了草莓的单株产量(高达17.01%~59.58%)。在基质灭菌条件下,AMF对草莓的促生作用更加明显,且G. mosseae的效应比另外两个处理有更明显的促进作用。4、接种2种AMF对草莓果实品质的影响无论基质灭菌与否,单独接种G. mosseae或G. versiforme和二者混合接种均明显提高了草莓果实的单果重、横纵径,改善了草莓的外观品质,并有效提高了果实的可溶性糖、可溶性固形物和Vc含量,降低了可滴定酸含量,提高了果实的糖酸比,改善了草莓的风味。在基质灭菌条件下,AMF改善草莓果实品质的效果更为明显,其中G. mosseae的效应较另外两个处理更明显,极显着改善了草莓果实品质,有利于草莓的商品化生产和提高经济效益。

王明元[8]2008年在《丛枝菌根真菌对柑橘铁吸收的效应及其作用机理》文中研究表明丛枝菌根真菌是地球上广谱分布的一类土壤微生物,能够与寄主植物形成互惠共生体,帮助寄主植物从土壤中吸收更多的矿质元素和水分,因而对植物的生长和发育尤其重要。在栽培条件下柑橘根系根毛很少且短,甚至无,需要依赖丛枝菌根的吸收作用维持其正常生长,从而对丛枝菌根的依赖性强。柑橘是一类缺铁敏感的果树,生产上常常因土壤中高钙或高pH等因子影响出现缺铁现象,严重引起产量降低、品质下降。本研究以柑橘常用砧木枳和红橘为试材、以丛枝菌根真菌球囊霉属(Glomus)中的3个菌种为菌剂,探讨其对柑橘铁吸收的影响及其作用机理,为阐明菌根真菌提高矿质营养吸收提供理论依据,进而为丛枝菌根真菌在柑橘上的应用提供参考。本研究主要内容和结果如下:(1)丛枝菌根真菌对柑橘及其微域环境影响的研究。以G.mosseae、G.versiforme和G.diaphanum为供试菌种,接种于枳(Poncirus trifoliata(L)Raf.)实生苗上进行4种基质盆栽试验,从菌根发育、植株生长和土壤微生物等方面比较上述3种菌种的接种效果。结果表明,丛枝菌根真菌对柑橘的作用存在种间差异,4种基质中,接种G.versiforme的枳实生苗菌根发育最好(如菌根侵染率和菌丝密度最高),其株高、茎粗和根系体积明显高于接种G.mosseae和G.diaphanum的,且根围土壤中细菌、真菌和放线菌的微生物量最大,分别达到了155.66×10~6 cfu/g、71.25×10~6 cfu/g和36.61×10~5 cfu/g,其它两种真菌效应比较没有一定规律。因此,G.versiforme是这3种丛枝菌根真菌中最适合柑橘接种的。(2)不同pH下丛枝菌根真菌对柑橘铁吸收影响。以G.versiforme为供试菌种,接种于枳(Poncirus trifoliata(L.)Raf.)和红橘(Citrus reticulata Blanco)实生苗上进行盆栽砂培试验,营养液pH值分别设置4个水平,枳的为pH 5.0、6.0、7.0和pH 8.0,红橘的设置为pH 5.2、6.2、7.2和pH 8.2。从植株生长量、叶绿素和叶片铁含量、根系质子分泌等方面衡量菌种G.versiforme对柑橘铁吸收的影响。结果显示,丛枝菌根真菌提高了枳和红橘实生苗株高、干重、叶绿素、叶片活性铁和全铁含量,最大增幅分别为33.34%、26.83%、32.72%、24.37%和13.75%。在高pH处理下,未接种的枳和红橘根系分泌大量的质子,表现出强烈的缺铁信号,而接种处理的质子分泌量明显较少,这说明丛枝菌根真菌提高了柑橘体内铁营养。(3)缺铁和重碳酸盐处理下丛枝菌根真菌对柑橘铁吸收的作用。以G.versiforme为供试菌种,接种于枳和红橘实生苗上进行盆栽砂培试验,缺铁和重碳酸盐处理分别设置4个水平,枳的为CK(pH 6.0)、-Fe(pH 6.0)、CaCO_3(pH 7.0)和CaCO_3 {pH 8.0),红橘的设置为CK(pH 6.2)、-Fe(pH 6.2)、CaCO_3(pH 7.2)和CaCO_3(pH 8.2)。从植株生长量、叶绿素和叶片活性含量、叶片组织结构以及叶片矿质元素的比值及根系FCR活性、总酚等方面研究接种G.versiforme对柑橘铁吸收的作用。结果显示,缺铁条件下,柑橘叶片变薄,栅栏组织和海绵组织二者界限模糊,细胞排列紧密;接种G.versiforme促进了叶片活性铁的积累和叶绿素的合成,提高了叶片Fe/Mn和K/Ca的比值,增强了叶片POD、CAT以及根系FCR活性和总酚含量,最大增幅分别为66.67%、22.46%、54.04%、50.17%、12.87%和12.70%;降低了P/Fe、50(10P+K)/Fe,最大降幅分别达到了52.33%和35.58%。(4)丛枝菌根真菌与柑橘不同根围土壤中各形态铁的关系。以G.versiforme为供试菌种,接种于枳和红橘实生苗上进行盆栽砂培试验,利用根袋技术将根围土壤分为0-2 cm、2-4 cm和4-8 cm 3个土层,研究丛枝菌根真菌对柑橘不同根围土壤中交换态铁,氧化锰结合态铁,碳酸盐结合态铁,有机质结合态铁,无定型氧化铁结合态铁,晶形氧化铁结合态铁、残渣态铁和有效铁及土壤球囊霉素年动态变化的影响。结果表明,残渣态铁、有机结合态铁以及交换态铁是土壤中有效性铁的组成部分,而碳酸盐结合态铁和无定形氧化铁结合态铁则抑制了土壤中铁的有效性。丛枝菌根真菌基本上降低了不同根围土壤中残渣态铁、有机结合态铁以及交换态铁的含量,最大降幅分别达到55.27%、42.15%和59.10%,促进有效铁的吸收。此外,土壤中球囊霉素能够螯合铁、锰、铜和锌等金属,具有缓解土壤铁紧张的作用。(5)柑橘根系FR01基因克隆以及丛枝菌根真菌对FR01表达分析。提取枳和红橘根系RNA,利用同源序列法克隆柑橘根系FR01基因,并利用Real time QT-PCR技术分析接种G.versiforme对柑橘根系FR01表达的影响。结果显示,同源序列法克隆了枳和红橘根系FR01基因,片段长度同为350 bp,与豌豆、苜蓿中叁价铁螯合物还原酶基因同源性达到80%以上。接种丛枝菌根真菌提高了不同时期柑橘根系FR01表达量,且缺铁条件下,其表达量要高于正常铁处理的。

王奇燕[9]2008年在《AM菌剂对赤霞珠扦插苗生长和抗旱性的影响》文中研究表明本研究于2006~2007年在陕西杨凌西北农林科技大学温室条件下进行,供试苗木为2006年冬剪埋土保藏的欧洲酿酒葡萄品种(V. vinifera L.)赤霞珠(Cabernet Sauvignon)扦插苗,采用两种AM真菌:摩西球囊霉(Glomus mosseae,简称Gm)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum,简称Ge)。通过单菌剂接种和混合菌剂接种葡萄扦插苗,所用菌剂为培养基质(沸石和河沙)、侵染根段、菌丝和孢子的混合物,孢子密度约为30个孢子/ml,接种量均为30ml/盆,对照接种经121℃下高温灭菌的等量菌剂。接种处理100d后,测定葡萄植株的各种生物量指标:株高,茎基粗,地上、地下干重,菌根依赖性,菌根侵染率,可溶性糖,可溶性蛋白质,P含量等。设置4个干旱胁迫梯度T1(30%-35%)、T2(40%-45%)、T3(55%-60%)和正常T4(70%-75%),干旱处理30d后,测定各种抗旱生理指标:叶片和根系的保护酶体系,膜质过氧化物含量与相对电导率;渗透调节物质:叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量,植株菌根侵染率和菌根依赖性的变化,及根际土壤微生物和土壤酶活性对不同干旱胁迫的响应。其结果如下:1.不同接种方式对赤霞珠扦插苗作用的差异性试验采用Gm单菌剂接种、Ge单菌剂接种和Gm+Ge混合菌剂接种,3种接种方式对赤霞珠扦插苗的菌根侵染率表现为:混合菌剂>Ge单菌剂>Gm单菌剂,说明了Ge菌剂与赤霞珠扦插苗的亲和性要强于Gm菌剂,而混合菌剂弥补了单菌剂侵染空间上的不足,对植株作用效果更明显。2.AM菌剂对赤霞珠扦插苗生长的影响接种AM菌剂的赤霞珠扦插苗在株高,茎基粗,地上、地下干重等生长指标及根系活力,光合作用,可溶性糖,可溶性蛋白含量等生理指标均显着高于对照植株,由菌根依赖性:混合接种(131.11%)、G.e(122.47%)、G.m(121.21%)可以得到验证,因此混合菌剂接种对植株作用效果最明显,单一菌剂接种间差异不大。3.干旱胁迫对菌根化赤霞珠扦插苗渗透调节物质的影响干旱胁迫下,植株体内可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸3种渗透调节物质呈不同的变化趋势。前两种渗透调节物质均随着土壤干旱加重而降低,同一干旱条件下接种处理都显着高于对照;游离脯氨酸3个接种处理随着土壤含水量减少先快速增加,后缓慢增加,而对照则在严重干旱时增加到最大值,推测其细胞膜可能已经破损。4.干旱胁迫对菌根化赤霞珠扦插苗保护酶体系和膜质过氧化物的影响在同一水分条件下,赤霞珠扦插苗体内SOD、POD和CAT等保护酶的活性,接种处理显着高于对照,且混合菌剂接种>Ge单菌剂接种>Gm单菌剂接种,其膜质过氧化物MDA的含量与之变化相反,以对照显着高于接种菌剂的处理,说明植株体内酶活性的升高能减少MDA的产生,而且相对电导率以对照最高,混合菌剂接种最低。5.AM真菌对赤霞珠幼苗根际土壤微生物含量和土壤酶活性的影响虽然细菌、真菌和放线菌3种土壤微生物的含量因土壤含水量不同而异,但微生物总量随着土壤水分减少而逐渐降低,在土壤含水量相同时,接种处理均显着高于对照。过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶和磷酸酶等土壤酶活性基本上均随土壤含水量的降低显现先升高、再降低,不同的酶对干旱胁迫的敏感度不同,其变化幅度也不相同,但同一水分条件下接种菌剂后能显着提高土壤微生物数量及土壤酶活性。

杨雅婷[10]2016年在《叁叶草根瘤菌与AMF互作效应及其对梨生理代谢的影响》文中认为丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhiza Fungi,AMF)属于接合菌门(Zygomycota)接合菌纲(Zygomycete)球囊霉目(Glomale),是寄生于土壤中的一类真菌,与自然界多数植物根系结合形成互惠共生联合体。菌根学研究的重点一直以来都是丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM),许多研究表明,AMF对大多数植物的生长都具有促进的作用,丛枝菌根真菌菌丝在根内的变态泡囊结构和独特的丛枝状细胞结构,可以改善植物水分代谢,提高养分吸收率,改善植物根际土壤微环境,保护植物根系,促进植物根部及地上部分的生长,减少病原菌,改善逆境对植物的影响,改善植物的营养状况,提高植物经济产量。固氮菌广泛存在于土壤生态系统中。其中根瘤菌与叁叶草等豆科植物形成典型的共生固氮关系,有效提高了豆科植物氮素的营养水平。同时,叁叶草也是菌根植物,有研究报道叁叶草能够被多种丛枝菌根真菌侵染,并促进叁叶草矿质营养的吸收和生长发育。对豆科植物同时接种根瘤菌和AMF,形成双重共生关系,AMF能促进根瘤的形成和提高固氮效率,能促进根瘤菌与植株细胞间的特异性识别;同时根瘤菌能促进AMF的侵染率、菌根形成以及生长发育。这一双重共生和微生态结构对农业生产发挥重要的支撑作用,以叁叶草生草栽培运用于果园生态系统中,通过菌丝桥(hyphal link)的联接,把豆科植物中根瘤菌与丛枝菌根真菌的双重共生效应传导至果树根系中,对解决果园有机质低、土壤肥力差、肥水利用率低、生产成本高等关键问题,具有重要的应用价值。梨是我国主要栽培果树之一,为全面调整我国梨产业结构,国家已经大力推广种植南方早熟梨。南方早熟梨园主要分布于山地,常常面临土层浅薄、营养缺乏和高温干旱等环境胁迫。利用豆科植物进行生草栽培,以豆科植物中根瘤菌和AMF的双重共生为切入点,通过AMF接种早熟梨根系,研究梨苗根系,梨苗生长状况,土壤养分,以及土壤微生物群落结构的影响,分析出最有利于改善梨树根系生态的丛枝菌根种类和田间作物生长模式,将其应用于生产,达到增加梨园产量的目的,相关报道尚不多见。本研究采用黄冠/川梨作为试验材料,盆栽条件下间作AMF和根瘤菌共生的叁叶草,同时,接种不同AMF,研究叁叶草根瘤菌与AMF互作效应,土壤微域环境中土壤微生物的变化,梨的生理代谢。试验共设置7个处理组,分别是:不接种AMF叁叶草生草栽培、单接种幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、叁叶草生草栽培并接种幼套球囊霉、单接种根内球囊霉(Glomus intraradices)、叁叶草生草栽培并接种根内球囊霉、单接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、叁叶草生草栽培并接种摩西球囊霉;以及一个空白对照组。每处理小区5盆,叁次重复,随机区组排列,共120盆。主要结果如下:(1)叁叶草能被GM、GI和GE叁种丛枝菌根真菌侵染,并且侵染率都达到了69%以上,其中GM侵染率最高,达71.5%。叁叶草同时能被根瘤菌侵染,形成双重共生。(2)接种AMF显着提高了叁叶草根瘤量、根际固氮酶活性以及成活率。结瘤量、固氮活性与菌根侵染率高低相联系,表明接种AMF显着促进了叁叶草根瘤菌的生长发育,提高了固氮酶活性,最高提至1.45μmol(C2H4)·g-1·h-1。另一方面,试验结果还表明,同时接种根瘤菌和AMF的叁叶草较仅接种AMF的叁叶草根系有着更高的菌根侵染率,接种根瘤菌也显着地提高了AMF的侵染活力。(3)叁叶草生草栽培的梨园根际系统中,通过AMF菌丝桥的联接,促进了梨根系矿质营养和水分的吸收运转,促进梨苗的生长发育。叁叶草生草栽培后,接种叁种AMF显着增加了最长侧根长,一级新根数、根体积和根冠比。同时显着促进梨苗株高、茎粗和叶面积,尤其以接种GM和叁叶草生草栽培对梨生长促进效应最为显着,与对照相比各项指标分别增加43.32%、58.38%,48.66%。(4)接种AMF显着促进川梨根系发育生长,AMF通过扩大根系吸收范围,提高须根数量,增强根系活力,提高了根系可溶性糖,可溶性蛋白含量。试验表明接种AMF明显促进梨幼苗叶片矿质元素N、P、K、S、Zn、Fe、Ca、Mg的吸收。接种AMF同时显着促进了土壤养分的利用,提高了土壤酶的活力,在叁叶草生草栽培条件下,接种AMF处理显着提高了土壤有机质,有机C、全N、全P、全K、碱解N、有效P、有效K的含量。(5)接种AM真菌在改善梨苗营养代谢的基础上,显着提高了梨叶片叶绿素a和叶绿素b的含量,尤其在叁叶草生草栽培条件下,接种AMF处理作用更为显着。试验还表明,叁叶草生草栽培下,接种AMF的植株其叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均显着高于不接种的对照。(6)梨园间作系统改善根际微生物群落,接种AMF后细菌、放线菌、根瘤固氮菌的数量均增多,真菌的数量以对照组最高。叁叶草生草栽培下,接种GM和GI均与各处理之间存在显着性差异,其中生草栽培下接种GM比对照组增加了39.26%,对土壤改善效果最佳。(7)大多数土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量与土壤微生物均表现出显着或极显着相关水平,其中固氮菌和碱解N相关系数高达0.952。大多数土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量与土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶表现出不同程度的正相关关系,其中脲酶和有效P相关系数高达0.979。细菌、放线菌和固氮菌与土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶活性均表现为显着正相关关系,其中脲酶和固氮菌的相关系数达0.934。真菌与土壤酶活性呈显着负相关。

参考文献:

[1]. AM真菌特性及其对柑桔生长影响的研究[D]. 杨晓红. 西南农业大学. 2001

[2]. 橘园丛枝菌根真菌的多样性及其对宿主植物生长和基因表达的影响[D]. 王鹏. 华中农业大学. 2011

[3]. 甘蓝型油菜菌根及其对产量和质量的影响[D]. 李东彦. 西南大学. 2007

[4]. 猪苓菌丝形成菌核的诱导及菌核发生过程中生理学特性的研究[D]. 刘瑛颖. 中国协和医科大学. 2008

[5]. 丛枝菌根真菌对梨苗生长及抗旱耐热性的影响研究[D]. 韦洁敏. 西南大学. 2012

[6]. 我国北方部分地区丛枝菌根真菌的多样性及其生长效应研究[D]. 盖京苹. 中国农业大学. 2003

[7]. 丛枝菌根真菌对‘丰香’草莓生长、产量和品质的影响[D]. 盖华. 华中农业大学. 2010

[8]. 丛枝菌根真菌对柑橘铁吸收的效应及其作用机理[D]. 王明元. 华中农业大学. 2008

[9]. AM菌剂对赤霞珠扦插苗生长和抗旱性的影响[D]. 王奇燕. 西北农林科技大学. 2008

[10]. 叁叶草根瘤菌与AMF互作效应及其对梨生理代谢的影响[D]. 杨雅婷. 西南大学. 2016

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AM真菌特性及其对柑桔生长影响的研究
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