干旱胁迫下内生真菌对高羊茅的生理特性影响的研究

干旱胁迫下内生真菌对高羊茅的生理特性影响的研究

李飞[1]2007年在《内生真菌对醉马草抗旱性影响的研究》文中研究表明醉马草(Achnatherum inebrians)是我国北方天然草原主要的烈性毒草之一,在干旱与半干旱的高寒草原区恶劣环境条件下的草地群落中具有明显的生长优势。研究发现醉马草与甘肃内生真菌(Neotyphodium gansuense Li et Nan)共生。有关内生真菌分类学与生物学特性,共生体的抗病、虫特性等已有研究报道,但是有关带菌(E+)与不带菌(E-)醉马草抗旱特性的研究尚属空白。本论文通过在一定的渗透胁迫和干旱胁迫条件下,观测E+与E-醉马草种子的萌发情况,幼苗及成株的生长情况和抗旱相关生理指标等,明确了内生真菌对醉马草的各生长阶段抗旱性的影响,最终从理论上探明了内生真菌-醉马草—水分之间的相互作用及其关系。主要结果如下:1.夏河、榆中两地醉马草的带菌率高达90%以上;叶鞘、茎髓和种子中均带有内生真菌菌丝体。2.室内渗透胁迫条件下,内生真菌可以提高干旱地区醉马草种子的发芽率、发芽速度,促进胚根、胚芽的生长。在较重度渗透胁迫条件下,干旱地区醉马草E+植株的发芽率、发芽指数、胚芽和胚根长显著高于E-植株(p<0.05)。而湿润地区E+与E-醉马草种子发芽率、发芽指数、胚芽和胚根长差异不显著(p>0.05)。3.温室渗透胁迫条件下,内生真菌可以显著提高醉马草幼苗在重度胁迫下的叶片相对含水量,使干旱地区醉马草幼苗的叶片数增加、叶片伸长。干旱地区醉马草E+植株的叶片增加数、叶片延伸量都要显著高于E-植株(p<0.05),而湿润地区醉马草的E+与E-植株之间的差异不显著(p>0.05)。4.在室外盆栽干旱条件下,内生真菌对醉马草的分蘖数、叶片生长、叶片相对含水量均无显著的影响(p>0.05)。干旱地区E+植株受到的氧化伤害显著低于E-植株,而E+植株与E-植株的光和性能之间的差异不大。干旱地区E+醉马草植株叶片的SOD酶活性显著低于E*植株(p<0.05),而湿润地区醉马草E+与E-植株SOD酶活性间的差异不显著(p>0.05)。5.无论是温室幼苗渗透胁迫条件还是田间盆栽干旱胁迫条件,在重度胁迫下,与E-植株相比,内生真菌能够明显的促进干旱地区E+醉马草的地下生物量的积累(p<0.05),增加或者维持醉马草的地上生物量,引起生物量格局的重新分配—使植株根冠比增大;显著促进干旱地区E+醉马草叶片中的脯氨酸积累(p<0.05)。而对湿润地区醉马草这种影响不显著。6.干旱恢复阶段,内生真菌对原受重胁迫的干旱地区醉马草的分蘖和叶片的生长有一定促进作用,能够减缓脯氨酸的降解,可以提高其旱后的恢复能力。而对湿润地区醉马草的旱后恢复能力则无显著影响。

张金锋[2]2013年在《水分胁迫下内生真菌对垂穗披碱草种内竞争的影响》文中认为本研究以广泛生长于我国青藏高原地区的优良禾本科牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,在盆栽与田间水分胁迫条件下,对带(E+)与不带(E-)内生真菌的植株之间的竞争作用进行了研究。主要结果如下:1.实验室条件下,研究建立了利用水浴处理杀死种带内生真菌,获得E-种子的方法,发现60℃处理20min可以有效的杀灭种子内的内生真菌,且不显著降低种子活力,为建立遗传背景相似的E+与E-种群奠定了基础。2.温室环境下,采用De Wit取代试验设计方法,设立了3个水平的水分条件:分别是土壤相对含水量70%(对照)、50%(中度胁迫)和30%(重度胁迫)和5个E+:E-的播种比例,分别是:O:1、3:1、1:1、1:3和1:0,研究内生真菌对垂穗披碱草生长和竞争的影响。E+和E-植株单播,随着水分胁迫程度的加剧,垂穗披碱草E+和E-植株的气孔导度、蒸腾速率及净光合速率均呈现下降趋势,在重度胁迫条件下,E+植株气孔导度、蒸腾速率显著小于E-(P<0.05)但是净光合速率显著大于E-植株(P<0.05);E+植株的游离脯氨酸、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性始终高于E-植株,E+植株丙二醛含量在重度胁迫初期高于E-植株,胁迫的末期,E+植株含量低于E-。本研究表明,内生真菌能在一定程度上提高其宿主植株对胁迫的抗性。对上述处理的E+和E-植株的氮、磷含量测定发现:不同胁迫条件下,氮含量在E+植株和E-中的差异不显著;磷含量无论单播还是混播,E+植株均高于E-植株,二者的差异在重度胁迫条件下,达到显著水平(P<0.05)。3.单播时,E+和E-植株干物质量随胁迫程度的加剧而下降,但E+植株的产量始终高于E-植株,对照、中度胁迫和重度胁迫条件下E+植株干物质量较E-植株分别增加40%,41%和27%,前两个水分条件下E+和E-植株间差异显著(P<0.05)。E+和E-植株混播时,在不同水分胁迫条件下,随着E+植株播种比例的增加,其相对产量(Relative Yield, RY)值逐渐增大,而E-植株的RY值逐渐减小。E+植株和E-植株在1:1比例混播E+植株的RY值都显著的大于1.0,表明其竞争力大于E-植株。在不同水分胁迫条件下和不同播种比例下相对产量总和(Relative Yield Total, RYT)都与1.0差异不显著,表明E+和E-植株生长需求相同的资源,E+植株可以通过竞争排除E-植株。同样对竞争攻击指数(Aggressivity index, A)的比较中发现,E+植株的竞争力大于E-植株。由此表明,内生真菌侵染能够在一定程度上提高垂穗披碱草的竞争能力。4.田间水分胁迫下,通过设立了与温室试验相同的3个水平的水分条件和3个播种比例(E+:E-):0:1、1:1、1:0,采用裂区试验设计,研究了内生真菌对垂穗披碱草生长和竞争的影响。结果显示,E+和E-植株单播生物量随着胁迫程度的加剧,逐渐下降;对照处理下,两者差异不显著;重度和中度胁迫条件下,E+植株相对于E-植株生物量分别增加27%、32%,两者差异显著(P<0.05)。E+和E-植株混播的结果显示,在三种水分条件下,E+植株生物量均显著大于E-植株(P<0.05)。以上研究表明,内生真菌的侵染能够提高垂穗披碱草的生长和竞争能力,。该研究为研究草地植物竞争、群落演替及利用内生真菌改良草地提供了科技支撑。

杜永吉[3]2010年在《野生羊茅属植物内生真菌及其共生体抗逆性研究》文中指出本研究在新疆、西藏进行了野生羊茅属植物内生真菌资源及生境因子的调查和搜集,对检测出有内生真菌的野生羊茅属植株进行内生真菌的分离、纯化、鉴定和保存。对从四川、云南和贵州三地搜集到并已分离得到的内生真菌Neotyphodium typhinum和Neotyphodium starrii进一步展开研究,研究内容包括:将上述两种内生真菌接种至商品种高羊茅,通过光合测定检验商品种高羊茅-内生真菌新共生体的特性;人工栽培条件下商品种高羊茅-内生真菌新共生体种子获得;模拟煤矸石山特殊立地条件下植被恢复的限制因子对内生真菌N. typhinum、N. starrii进行酸、盐胁迫实验,对新共生体种子、幼苗进行酸、盐胁迫实验,对新共生体植株进行高温、干旱、酸胁迫实验。本研究将理论研究与生产实践相结合,既填补了我国利用野生羊茅属植物内生真菌资源的空白,探讨了野生羊茅属-内生真菌植株共生体与生境的关系,又为煤矸石山及其他困难立地条件的植被恢复提供新的手段和思路,具有重要的理论意义和经济价值。主要研究结果如下:1)从新疆、西藏采集到的7种(亚种)野生羊茅属植株即草甸羊茅(Festuca pratensis Huds.)、紫羊茅(Festuca rubra L.)、矮药羊茅(Festuca brachyphylla Schult.)、寒生羊茅(Festuca kryloviana Reverd.)、羊茅(Festuca ovina L.)、沟羊茅(亚种)(Festuca valesiaca subsp.Sulacta(Hack.)Schinz et R.Keller.)、假羊茅(亚种)(Festuca valesiaca subsp. Pseudovina(Hack.ex Wiesb.)Hegi.)均检测到内生真菌,内生真菌感染率10%~95%。2)初步揭示了野生羊茅属-内生真菌共生体与海拔、坡向、坡位、草地类型、土壤类型、土壤成分等环境因素的关系。海拔910m~4600m范围内,光照条件好,坡度小于5度的平缓阳坡、半阳坡下部和大于15度的陡峭阳坡、半阳坡下部,中、低山带草甸草原、荒漠草原土质土壤中,高山及亚高山带高寒草甸土石、砾石质土壤中的内生真菌感染机率高。土壤pH值7.0~8.6、碱解氮100 mg/Kg-400 mg/Kg、速效磷5mg/Kg~15mg/Kg、速效钾50μg/mL~300μg/mL、有机质200g/Kg~450g/Kg条件下,内生真菌感染机率高。3)运用传统的形态学鉴定方法,初步鉴定新疆、西藏采样分离出的内生真菌为:从7号矮药羊茅、10号草甸羊茅、13号羊茅、15号羊茅分离出N. typhinum;从19号寒生羊茅分离出N. starrii。首次从矮药羊茅、草甸羊茅、寒生羊茅中分离出内生真菌。4)经过三年的实践摸索,建立了野生羊茅属植物内生真菌的收集、检测、分离、纯化、鉴定、接种系列技术体系。5)光合试验表明,高羊茅(Festuca arundinacea)商品种Sun Boy、Eldorado、TripeA和Millennium感染内生真菌N. typhinum, N. starrii形成新共生体后,抵抗高温的能力优于未感染植株。6)获得新共生体种子11份。内生真菌N. typhinum感染的4份;内生真菌N.starrii感染的7份。7)酸胁迫实验表明,内生真菌N. typhinum能够在pH值3.5~8.1的环境条件下正常生长;内生真菌N. starrii能够在pH值5.8~8.1的环境条件下正常生长。600nm、56nm、490nm波长都可用于测定菌悬液的光密度。盐胁迫实验表明,内生真菌N. starrii能够在盐浓度0.1%-2.8%的环境条件下生长,且在0.36%-1.73%的条件下生长较好;而内生真菌N. typhinum在所有盐处理中都不能生长。8)酸胁迫实验表明,高羊茅4个品种Eldorado、Sun Boy、Millennium、Little Hero感染内生真菌N. typhinum、N. starrii后,在pH值2.8~8.1生长环境中,种子发芽势、发芽率,幼苗胚根长、胚芽长、胚根干鲜重、胚芽干鲜重比未感染者都有明显增加。感染内生真菌N. typhinum的高羊茅种子比感染内生真菌N. starrii的更适应酸环境。盐胁迫实验表明,高羊茅4个品种Eldorado、Sun Boy、Millennium、Little Hero感染内生真菌N. typhinum、N. starrii后,在盐浓度0.1%-0.36%生长环境中,种子发芽势、发芽率比未感染种子都有明显提高,幼苗的胚根长度、胚芽长度比未感染者都有明显增加。感染内生真菌N. starrii的高羊茅种子比感染内生真菌N. typhinum的更适应盐环境。9)新共生体植株高温、盐胁迫中,加权法综合评价表明耐高温能力及耐盐性:N. starrii感染植株>N. typhinum感染植株>未感染植株。新共生体植株干旱胁迫、酸胁迫试验中,加权法综合评价表明抗旱性及耐酸性:N. typhinum感染植株>>N. starrii感染植株>未感染植株。

张玉平[4]2007年在《披碱草—内生真菌共生体生物学与生理学特性的研究》文中指出披碱草(Elymus dahuricus)作为我国北方草原重要的优良牧草,在发展草地畜牧业生产和改善环境等方面发挥着重要作用。本研究以野生披碱草种群为材料,研究了披碱草中内生真菌(Neotyphodium)的分布,内生真菌分类学和生物学特性;对三个披碱草种群分别建立了带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的群体,在盆栽和田间条件下研究了这三个内生真菌-披碱草共生体种群的生长、生理的季节性特征。主要结果如下:1、在我国内蒙古、河北、山西、北京、陕西、甘肃、青海、新疆和四川等9省(自治区)的26个种群中,披碱草内生真菌侵染率为0-100%,呈区域性分布。从种子、叶片、叶鞘和茎杆中均分离到内生真菌,据其形态学特征,可以确定该菌属于Neotyphodium属,分离自不同种群的菌系具有一定的形态学多样性,对碳源和氮源的利用不同,在不同培养基渗透势下的生物量亦有差异。2、连续两年的实验结果表明:内生真菌侵染显著增加了田间生长的雾灵山和沁源种群地上生物量、株高和分蘖数,并显著减少了E-植株的生殖生长(P<0.05),而对五台山种群没有影响。光合日动态显示了与生长相似的结果。3、与E-植株相比,内生真菌的侵染提高了雾灵山和沁源种群的保护酶活性,包括超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT),抗坏血酸氧化酶(APX),显著降低过氧化氢含量(H202)(P<0.05)。保护酶活性在季节变化中表现了6月较低,10月最高的趋势。4、田间试验中,雾灵山和沁源种群的E+植株中可溶性糖、淀粉和叶片全氮含量均高于E-植株,尤其在叶鞘中表现较为明显。在五台山种群中没有表现出内生真菌的增益效应。各披碱草种群可溶性糖和淀粉均表现为春季返青时含量较低,生长季末急剧增加的趋势。叶片的全氮含量没有明显的季节性变化,同时表现为茎基部比叶片中积累较多的可溶性糖和淀粉。5、HPLC检测发现,在雾灵山和沁源种群E+植株的叶鞘中含Peramine,Peramine在叶鞘中的含量呈季节性变化,生长季末含量较高。五台山种群中无论内生真菌存在与否都未检测到Peramine。6、土壤干旱条件,E+植株较E-植株有较强的生长优势,表现为株高、分蘖数和生物量均显著增加(P<0.05),同时也增加了叶片的保护酶(SOD,POD,CAT,APX)活性、色素含量和脯氨酸含量,降低了H_2O_2含量,且E+植株的叶片相对含水量高于E-植株;但在充足供水的条件下,内生真菌侵染并没有影响披碱草的生长及生理特性。7、内生真菌带菌率高的种子在模拟干旱条件下(渗透势降低到-1.5MPa)较其他带菌率低的种子有较高的发芽率和种子活力,且发芽后的幼苗中SOD和POD酶活性也较高。

胡桂馨[5]2000年在《干旱胁迫下内生真菌对高羊茅的生理特性影响的研究》文中研究表明本研究对内生真菌(Acremonium coenophialum Morgan-Jones &Gams)侵染和未侵染的交战Ⅱ(Crossfire Ⅱ)高羊茅在温室持续干旱胁迫下渗调物可溶性糖的积累及膜系统保护酶活性变化连续测定,发现: 1.带菌植株(E~+)在干旱胁迫下可溶性糖在干旱后期(土壤相对含水量低于8.93%)极显著高于不带菌植株(E~-)(P<0.01),在极度干旱条件下(土壤相对含水量低于6.83%),表现尤为明显。在所测定的可溶性糖种,E~+茎蔗糖含量极显著地高于E~-植株茎的蔗糖含量(P<0.01),而果糖和葡萄糖含量变化不稳定,但从变化趋势来看,内生真菌对果糖和葡萄糖的影响在极度干旱条件下(土壤相对含水量低至6.062%)才得以表现。 2.干旱胁迫下高羊茅膜系统保护酶的活性变化在本研究中的表现不一致。研究发现,在干旱胁迫过程中E~+植株的茎、叶中过氧化氢酶(CAT)的活性均显著高于E~-植株CAT酶的活性(P<0.05),在茎中的变化差异极显著(P<0.01)。但E~+植株与E~-植株中的过氧化物酶(POD)的活性表现与CAT酶活性相反,也就是在干旱胁迫过程中E~+植株POD酶活性显著低于E~-植株POD酶活性(P<0.05)。这种反常现象可从以下两个方面解释或假设,即:内生真菌在干旱胁迫诱导了CAT酶活性的上升,而上升的CAT酶活性又抑制了POD酶的活性;或者是内生真菌的存在或其代谢产物抑制了POD酶的活性。而要真正解释这个现象,需要进行分子生物学的研究和探讨。 3.干旱胁迫下,E~+植株在抗旱形态特征表现均优于E~+植株,其根量、卷叶率均高于不带菌植株;干旱后的恢复率带菌植株达到70%以上,而不带菌植株不到2%。

李秀璋[6]2017年在《醉马草内生真菌与宿主种带真菌、根际微生物的互作及其进化研究》文中研究指明禾草内生真菌(Epichlo?spp.)常与早熟禾亚科(Pooideae)冷季型禾草形成一类较为特殊的禾草-内生真菌互惠共生体。醉马草-内生真菌共生体(Achnatherum inebrians-Epichlo?sp.)是国际上研究较多的三大类禾草-内生真菌共生体之一,其广泛分布于我国西部和北部的大部天然草地。已知的侵染醉马草的禾草内生真菌主要有Epichlo?gansuensis和E.inebrins,这两种禾草内生真菌属于Epichlo?内生真菌的无性态,其常通过宿主醉马草的种子进行垂直传播,同时共生体种子也是一些种传真菌进行传播的重要载体,其中包括部分引起种子苗期病害的重要病原真菌。前人报道称醉马草-内生真菌共生体对于退化草地物种丰富度的维持和恢复具有重要的生态意义,但是在醉马草-内生真菌共生体种子传播和植株生长过程中与种传真菌及根际土壤微生物群落的相关性尚缺乏研究。对于禾草内生真菌的分类学、生理生化、生态学等的研究中发现其在生态系统中扮演着重要的角色,因此有必要基于其基因组采用其他方法对其进化关系进行进一步的明确。本研究以带菌(E+)和不带菌(E-)醉马草种子及其种传真菌为研究对象,分别探讨内生真菌和种传真菌之间的相关性、内生真菌侵染对醉马草根际土壤微生物群落结构的影响及其机理,并结合Epichlo?模式菌Epichlo?festucae基因组对比分析醉马草内生真菌E.gansuensis基因组的进化途径,以期为醉马草内生真菌的开发利用及其生态意义的深入研究提供较为重要的科学依据。研究得到的主要结果如下:1.以E+和E-醉马草种子为研究材料,对比种子表面消毒处理发现,表面消毒能显著(P<0.05)降低醉马草种子的霉变率并提高其发芽率、发芽指数和活力指数;相对于未携带内生真菌的醉马草种子,未消毒处理下,内生真菌的侵染能显著(P<0.05)降低醉马草种子的霉变率并提高其发芽率、发芽指数和活力指数;干旱与消毒处理条件下,内生真菌的侵染能明显缓解干旱和种传真菌给醉马草种子的萌发带来的抑制作用,低度(-0.3MPa)干旱胁迫条件下内生真菌能显著(P<0.05)降低醉马草种子的霉变率并提高其发芽率、发芽指数和活力指数;渗透势为-0.3MPa的PEG模拟干旱处理下,萌发期野大麦、麦宾草和中华羊茅种子的霉变率均显著低于(P<0.05)对照处理且各萌发指标明显提高;贮藏期醉马草种子的带菌率和发芽率、发芽指数及活力指数随着种子含水量的上升表现出不同程度的下降趋势,E+醉马草种子萌发活力较强,这可能与内生真菌诱导宿主醉马草种子抗氧化酶系统快速反应有关。2.以分离自6个不同种群的醉马草(A.inebrians)、中华羊茅(Festuca sinensis)和野大麦(Hordeum brevisublatum)的12个(每种禾草选择两个种群,每个种群选择一个菌株)内生真菌菌株为研究材料,分析其与根腐离孺孢(Bipolaris sorokiniana)、燕麦镰孢(Fusarium avenaceum)、细交链孢(Alternaria alternata)、德氏霉(Drechslera erythrospila)、新月弯孢(Curvularia lunata)5种病原真菌之间的互作关系,平板拮抗试验表明12个内生真菌菌株相对于对照均能显著(P<0.05)抑制5种病原真菌菌落的生长,其中分离自醉马草的2个菌株对所有病原真菌生长的抑制作用较为明显,不同地理种群内生菌株之间的抑菌活性表现出一定的差异性;相对于对照,12株内生真菌培养液均能显著(P<0.05)抑制5种病原真菌菌株菌落的生长,其中5种病原真菌菌落的生长对于分离自醉马草的2个内生真菌菌株较为敏感,不同地理种群内生真菌菌株之间的抑菌活性具有一定的差异性;分析显示内生真菌对病原真菌的作用机理可能与其对病原真菌分生孢子较高的萌发抑制率具有一定的相关性。3.以分离自醉马草的内生真菌菌株Eg(E.gansuensis)、分离自野大麦的内生真菌菌株Eb(E.bromicola)和分离自麦宾草的内生真菌菌株Et(Epichlo?sp.)为研究材料,探讨其与分离自老芒麦(Elymus sibiricus)的4种种传病原真菌细交链孢(A.alternaria)、根腐离孺孢(B.sorokinianum)、燕麦镰孢(F.avenaceum)和镰刀菌(Fusarium sp.)之间互作对老芒麦种子萌发和幼苗生长的影响,结果显示相对于空白对照,不同稀释倍数内生真菌培养液的浸种处理均能显著(P<0.05)提高4种种传真菌胁迫下老芒麦种子的萌发及幼苗的生长,不同内生真菌菌株之间作用结果具有一定的差异,并且同一菌株的不同稀释倍数之间也有较大的差异,不同菌株的最佳作用的稀释倍数不同;分别选用Eb03、Et03和Eg02三个稀释倍数的内生真菌菌液进行浸种预处理之后,在温室栽培条件下观测老芒麦的株高、分蘖和生物量发现均显著(P<0.05)高于空白对照,其作用机理可能与不同内生真菌菌株产生的生物碱类次生代谢产物浓度有关。4.以E+、E-醉马草植株及其根际土壤为研究材料,分析内生真菌侵染对宿主醉马草的生长和根际土壤微生物的影响,结果显示内生真菌的侵染能显著(P<0.05)提高宿主醉马草的株高、分蘖、地上生物量、地下生物量及根冠比;E+、E-醉马草根际土壤中除土壤容重、碳氮比(C:N)比之间差异显著(P<0.05)之外,其余各土壤物理和营养状况指标均不显著;基于高通量测序结果显示,E+醉马草根际土壤中真菌和细菌群落丰富度均明显高于E-醉马草根际土壤,内生真菌的侵染提高了宿主醉马草对根际土壤微生物多样性的庇护;结合土壤因子和营养差异分析显示,醉马草根际土壤中C:N的改变可能是引起真菌和细菌群落变化的重要因素之一,同时尽管土壤pH值差异并不显著(P>0.05),但是它也是引起微生物多样性差异的重要因素之一。5.以醉马草内生真菌E.gansuensis基因组和E.festucae基因组为研究材料,基于两个基因组密码子的使用模式和偏好性分析其进化因子,中性绘图分析显示中性进化对这两个基因组的影响较小,而自然选择在其中扮演着主导作用,其对二者密码子偏好性的影响分别达到了82.71%和95.14%;通过有效密码字数(ENC)和第3位同义密码子(GC3s)之间的相关性分析显示,两个基因组分别仅有2.08%和2.76%的基因表现出较高的密码子偏好性,这就意味着供试内生真菌基因组并没有受到强烈的密码子偏好性,其基因组密码子的使用应该是通过随机选择完成的;对密码子使用的各项指标的相关性分析显示,两个内生真菌基因组密码子使用的偏好性除受有效密码字数的影响之外,同样受到核苷酸的组成和基因的表达水平的影响;两个内生真菌基因组中分别鉴定出了26个和27个以G或C结尾的最优密码子,这些最优密码子与转录水平显著相关,有助于利用这一特点进行简并引物的设计,进一步追溯内生真菌的进化起源。

彭清青[7]2012年在《Neotyphodium内生真菌对中华羊茅耐寒性的影响》文中指出本研究以我国高寒草原优良牧草中华羊茅(Festuca sinensis)为研究对象,通过种子、幼苗、成株分别冷胁迫处理的方法,对内生真菌对中华羊茅耐寒性的影响方面进行了研究。主要结果如下:1.不同温度条件下种子的萌发试验表明,中华羊茅种子最适萌发温度为30/20℃变温,萌发时间为21d。2.冷胁迫条件下种子的萌发试验表明,内生真菌显著缩短中华羊茅种子萌发的时间,提高发芽率、幼苗干重并促进胚芽生长(P<0.05)。其中采自青海的带菌(E+)中华羊茅种子胚根长显著高于不带菌(E-)者(P<0.05)。3.中华羊茅种子水引发试验表明,其最适时长为15-30min。20℃常温下,内生真菌显著提高植株株高(7-13周)、分蘖数(9-13周)、叶片数(11-13周)及地上部分干重(P<0.05);种子水引发显著提高植株株高(11-13周)、叶数(13周)和地上部分干重(P<0.05)。10℃低温下,内生真菌显著提高生长11-13周的植株株高、分蘖、叶片数并显著提高地上部分干重(P<0.05);水引发则显著提高了低温下生长13周的植株叶片数(P<0.05)。4.短期冷胁迫条件下(12℃,8℃和4℃)的生长试验结果表明,内生真菌显著提高可溶性糖、色氨酸和茎脂肪含量,增加植株总生物量的积累(P<0.05);12℃及8℃条件下,E+植株根长、须根数及根干重显著高于E-植株,而且刈割后再生长期,E+植株株高、叶长均显著高于E-植株(P<0.05);8℃和4℃低温下,内生真菌显著提高宿主叶片相对含水量和叶片脂肪含量(P<0.05);12℃低温E+植株总叶绿素含量显著高于E-植株(P<0.05)。5.长期冷胁迫条件下(12℃,8℃和4℃)的生长及恢复试验结果表明,冷胁迫下萌发并生长60d时,E+幼苗成活率高于E-。常温下恢复30d时,成活率达到稳定,受12℃和8℃冷胁迫后的E+幼苗比E-幼苗粗壮。其中:12℃条件下,大多数幼苗处于4叶期,其中E+、E-幼苗中分别有86%和83%处于4叶期,而14%和17%处于3叶期;8℃条件下,大多数幼苗处于3叶期,其中15%的E+幼苗于4叶期,而无E-幼苗处于4叶期;E+、E-幼苗中分别有85%和83%处于3叶期;4℃条件下,大多数幼苗处于2叶期,其中,15%的E+幼苗于3叶期;分别有80%和70%的E+、E-幼苗处于2叶期;仅5%的E+幼苗1叶,而25%的E-幼苗1叶。12℃低温胁迫后,恢复40-60d,E+植株高度、分蘖均显著高于E-植株(P<0.05);8℃低温胁迫后,恢复50-60d的E+植株高度,恢复40-60d的E+植株分蘖数均显著高于E-植株(P<0.05);4℃低温胁迫后恢复60d,E+分蘖显著高于E-(P<0.05)。恢复60d,12℃,8℃和4℃冷胁迫后的E+植株地上部分干重均显著高于E-植株(P<0.05)。

贾彤[8]2014年在《内生真菌种类、宿主植物基因型和水分养分条件对天然禾草—内生真菌共生体生理生态特征的影响研究》文中指出内生真菌与禾草的共生在自然界普遍存在而且有广泛的影响,但大多数报道都以栽培禾草为主要研究对象,对天然禾草的研究相对较少,而且就已报道的关于内生真菌与宿主植物关系的研究而言,得到的结果也不尽相同,有的报道是正效应,有的是没有显著影响,甚至是负效应,造成这种差异的原因不仅可能与共生体所生长的环境条件有关,还可能与宿主植物的种类、基因型及内生真菌的种类有关。然而,到目前为止,探讨禾草-内生真菌共生关系复杂变化原因的研究却较少,尤其是综合考虑内生真菌种类、宿主植物种类及基因型、以及环境因素对共生关系的影响研究更是少见。为探讨共生体双方种类及水分和养分条件对共生关系的影响,本文选择我国内蒙古草原芨芨草属植物羽茅(Achnatherum sibiricum)、美国西南部芨芨草属植物睡眠草(Achnatherum robustum)、美国亚利桑那羊茅(Festuca arizonica)3种天然禾草为研究对象,采取自然感染和人工构建禾草-内生真菌共生体相结合的方式,研究不同种类内生真菌、宿主基因型以及不同水分和养分条件对禾草-内生真菌共生体生理生态影响,获得以下主要结论:1,羽茅中宿主基因型与内生真菌的相互作用表明内生真菌感染对羽茅的生长和储存特性能产生较少的影响。然而,内生真菌作用的结果在刈割前后并没有一致的正效应。内生真菌与羽茅间的相互作用取决于植物基因型。宿主植物基因型对刈割前羽茅分蘖和光合特性的作用大于内生真菌的作用,刈割后,宿主基因型对羽茅的再生长和地上生物量的产生的影响高于内生真菌的作用。宿主基因型在刈割前后都对羽茅的非结构性碳水化合物含量有显著影响,而内生真菌感染只在刈割后增加羽茅中的碳含量。2,内生真菌的传播方式差异是影响羽茅-内生真菌共生关系的因素之一,垂直传播的内生真菌对羽茅的益处多于水平传播的内生真菌。其中,Neotyphodium感染对羽茅的株高和叶长有显著的正效应,而Epichloe感染对羽茅有负效应。感染Neotyphodium内生真菌的羽茅最大净光合速率显著高于感染Epichloe内生真菌的羽茅。3,在对睡眠草的研究中,高水分处理下,来自Weed种群的染菌植株的叶长高于不染菌植株。植物种群来源差异显著影响睡眠草的株高、叶片数、叶长和叶宽、分蘖数以及地上、地下生物量和萎蔫时间。来自Cloudcroft种群的睡眠草植株的生长状态比来自Weed种群的植株生长的更好。通过对比来自两个种群的不染菌植株,本研究得出植物基因型具有显著的影响。内生真菌感染对萎蔫时间存在显著影响,在低水和高水处理下,Weed种群中内生真菌感染降低宿主的萎蔫时间,然而,Cloudcroft种群的睡眠草,内生真菌感染只在高水处理下降低宿主的萎蔫时间。4,在对亚利桑那羊茅的研究中,除了水分和养分条件对共生关系的影响外,其共生关系的结果也取决于宿主植物基因型与内生真菌种类的特定组合。在水分和养分短缺的环境下,杂交型宿主亚利桑那羊茅比非杂交型宿主植物具有更高的分蘖数以及更大根茎比。在资源丰富的环境下,杂交型内生真菌显著提高宿主的生物量,而非杂交型内生真菌对宿主植物的根茎比具有明显的增益效应。两种条件下,杂交型内生真菌比非杂交型内生真菌对亚利桑那羊茅的分蘖数和根重具有更大的促进作用。这些研究结果可为进一步认识影响禾草-内生真菌共生关系的复杂多变性提供实验依据,也可为今后更有效地保护和利用这一生物资源提供基础。

田沛[9]2009年在《多年生黑麦草、内生真菌与数种植物病原真菌的互作》文中认为多年生黑麦草(Lolium perenne)、内生真菌(Neotyphodium lolii)和病原真菌的互作是国内外研究不多,但是有重大理论意义与应用前景的领域。本研究在初步明确兰州市坪用黑麦草内生真菌及其病原真菌多样性的基础上,在实验室、温室和田间开展了系列研究,比较了带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的黑麦草在离体和整株条件下对细交链孢(Alternaria alternata)、离蠕孢(Bipotaris sorokiniana)、燕麦镰孢(Fusarium avenaceum)、新月弯孢(Curvularia lunata)、小孢壳二孢(Ascochyta leptospora)、锐顶镰孢(Fusarium acuminatum)、厚垣镰孢(Fusarium chlamydosporum)、尖镰孢(Fusarium oxysporum)、腐皮镰孢(Fusarium solani)和粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)等10种病原真菌的抗病性,测定了E+和E—植株数种保护酶活性及其生物碱含量的变化。进而以Neotyphodium lolii的普通菌株Lp19和突变菌株AR1为对象,对合成生物碱的LpsA基因进行了测序,以期为后续的分子抗病机制以及内生真菌与寄主相互作用的分子机制提供基础。所获主要结果如下:1、兰州地区坪用黑麦草品种种子的内生真菌带菌率为0—78%,将带菌率高于40%的种子萌发后内生真菌仍具有活力,幼苗感染率为7~52%。细交链孢和离蠕孢是当地黑麦草的主要病原真菌。2、对黑麦草品种顶峰和田间采集样品的E+和E-离体叶片分别接种10种真菌,发现均可在叶片产生病斑。与E-叶片相比,接种的细交链孢,离蠕孢,燕麦镰孢,腐皮镰孢和粉红粘帚霉等在E+叶片产生的病斑数目减少了13.0%--89.0%,病斑长度减少了23.6%-87.9%。病原真菌在E+叶片病斑上形成的孢子浓度仅为E-叶片的2.8%-81.3%。但禾草内生真菌-黑麦草共生体对病原真菌的反应因宿主品种、病原真菌种而异。3、对温室盆栽的品种顶峰和田间移栽品种的E+和E-植株接种细交链孢,离蠕孢,燕麦镰孢或新月弯孢等4种病原真菌。与E-植株相比,顶峰品种的E+植株发病率减少了44.8%-73.7%,病斑长度减少了47.6%-88.9%;而田间移栽品种仅接种新月弯孢或燕麦镰孢的E+植株发病率分别减少了58.2%和82.8%;只有接种燕麦镰孢的病斑长度减少了40.6%。顶峰品种的E+与E—植株相比,生长速率、地上部分的鲜重和干重提高了5%—130%。而田间移栽品种的的E+与E—植株相比,只有地上部分的鲜重和干重提高了71%—239%。两个品种所有处理的E+植株的超氧化物歧化酶(SOD)较E—植株提高了44%—164%。但是只有接种细交链孢,离蠕孢和燕麦镰孢的E+植株过氧化物酶(POD)的活性较E—植株提高了110%-363%。4、对顶峰品种E+和E-植株接种细交链孢和离蠕孢,记录病程发展变化的同时检测多酚氧化酶(PPO),苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和生物碱含量以及植物提取液对孢子萌发的抑制的变化。与E-植株相比,E+植株的发病率分别减少了31.6%和35.3%,病斑长度分别减少了37.7%和23.8%。E+植株和E-植株的PPO和PAL酶活性随着病程发展的先提高后降低,与E-植株相比,E+植株的酶活性提高了75%—140%。而E+植株的生物碱含量并没有随着病程的发展而显著变化。与E-植株相比,E+植物的提取液处理过的细交链孢和离蠕孢的孢子萌发率分别降低了2%-16%和10%-19%。5、以Neotyphodium lolii的普通菌株Lp19和突变菌株AR1为模板,对LpsA基因进行了克隆和测序,结果表明两种菌株均只有3个碱基与Genebank的Neotyphodium序列不同,说明了LpsA基因的保守特性。

张盼盼[10]2013年在《披碱草内生真菌的特性及其对寄主抗逆性的作用研究》文中研究指明本研究对新疆几种野生禾草和商品草坪禾草的内生真菌带菌率调查,在实验室进行内生真菌的一系列研究,结果显示:(1)对新疆部分野生禾草和草坪草的种子及植株带菌率监测结果可以看出,禾草种子大部分种皮的带菌率很高,而大部分的叶鞘中检测不到菌丝,而很多并未系统侵染,判断只有披碱草带有具有一定活性的内生真菌,其他禾草检测到的菌丝并不是内生真菌或有些菌丝已经失活。(2)通过对披碱草种子和鲜活植株中内生真菌进行分离和鉴定,分离得到内生真菌Neotyphodium coenophialum,其最适生长温度是25℃,在5℃~35℃之间能生长,低于5℃和高于35℃不能生长;最适pH为9,在pH3的环境下不能生长,在pH5和pH11条件下生长较缓慢,说明较耐碱,对麦芽糖的利用能力最强,对果糖的吸收利用能力最差;内生真菌对酵母浸膏的利用能力最强,草酸铵利用能力最弱,最适培养基PDA培养基。(3)干旱胁迫期间,随着干旱胁迫的加剧,披碱草的叶片相对含水量也随之减少,脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量逐渐增加,在重度干旱胁迫下内生真菌叶片内可溶性糖、脯氨酸含量受内生真菌感染的影响大。在不同的干旱胁迫下,披碱草叶片相对含水量不受内生真菌的影响。在盐分胁迫期间,随着盐分胁迫的加剧,披碱草E+(带菌)和E-(不带菌)的脯氨酸、可溶性糖含量逐渐增加。在盐浓度为0mmol·L~(-1)、100mmol·L~(-1)条件下,E+(带菌)和E-(不带菌)的可溶性糖含量无显著差异,在盐浓度为200mmol·L~(-1)、300mmol·L~(-1)时,E+(带菌)脯氨酸、可溶性糖含量显著高于E-(不带菌)。由此可见内生真菌可以提高披碱草的耐旱和耐盐性。

参考文献:

[1]. 内生真菌对醉马草抗旱性影响的研究[D]. 李飞. 兰州大学. 2007

[2]. 水分胁迫下内生真菌对垂穗披碱草种内竞争的影响[D]. 张金锋. 兰州大学. 2013

[3]. 野生羊茅属植物内生真菌及其共生体抗逆性研究[D]. 杜永吉. 北京林业大学. 2010

[4]. 披碱草—内生真菌共生体生物学与生理学特性的研究[D]. 张玉平. 兰州大学. 2007

[5]. 干旱胁迫下内生真菌对高羊茅的生理特性影响的研究[D]. 胡桂馨. 甘肃农业大学. 2000

[6]. 醉马草内生真菌与宿主种带真菌、根际微生物的互作及其进化研究[D]. 李秀璋. 兰州大学. 2017

[7]. Neotyphodium内生真菌对中华羊茅耐寒性的影响[D]. 彭清青. 兰州大学. 2012

[8]. 内生真菌种类、宿主植物基因型和水分养分条件对天然禾草—内生真菌共生体生理生态特征的影响研究[D]. 贾彤. 南开大学. 2014

[9]. 多年生黑麦草、内生真菌与数种植物病原真菌的互作[D]. 田沛. 兰州大学. 2009

[10]. 披碱草内生真菌的特性及其对寄主抗逆性的作用研究[D]. 张盼盼. 新疆农业大学. 2013

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干旱胁迫下内生真菌对高羊茅的生理特性影响的研究
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