不同气候区域林木根际AM真菌物种和群落多样性研究

论文摘要

本研究通过调查陕西宁陕和横山不同气候区域的刺槐(Robinia pseudoacacia L)、小叶杨(Populus simonii Carr)、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn)、柠条(Caragana Korshinskii Kom)根际的AM真菌资源、分布,土壤理化性质与AM真菌物种多样性的关系,采用酶裂解法提取林木根际土壤微生物总DNA和应用DGGE技术分析AM真菌群落多样性等研究。得出以下结果:1.AM真菌资源在宁陕和横山4种主要树种根际土壤中共分离鉴定出AM真菌5属26种:Glomus fasciculatum、G.mosseae、G. aggregatum、G.geosporum、G.deserticola、G.constrictum、G.albidum、G.claroideum、G.caledonium、G.etunicatum、G.ambisporum、G.microaggregatum、G.monosporum、G.multicaule、G. intraradices、G. coronatum、G.manihotis、G.reticulatum、G.pansihalos、G.microcarpum、Archaeospora leptoticha、Acaulospora denticulate、Gigaspora margarita、Gi. Decipens、Scutellospora heterogama、Sc.rubra。其中,缩球囊霉G.constrictum为宁陕和横山地区的优势种。2.AM真菌分布不同地区不同树种AM真菌的物种丰富度不同。宁陕和横山各采样点林木根际的AM真菌物种丰富度分别为6~11和4~14。沙棘根际AM真菌物种丰富度最高,为11.67,较其他三种林木高出2~4。横山地区林木根际的AM真菌物种丰富度高出宁陕地区,分别为10.67和8.17;而宁陕林木根际的AM真菌孢子密度明显高于横山,分别为951.3个/100g和245.2个/100g。AM真菌侵染率和Shannon指数在各样地各林木间差异不大。相关性分析表明,除横山柠条外,其他样地林木根际AM真菌的孢子密度与侵染率均呈显著正相关;各样地林木根际AM真菌的Shannon指数与孢子密度均无显著相关性;AM真菌的Shannon指数与侵染率仅在宁陕小叶杨根际呈显著正相关。3.土壤理化性质对AM真菌多样性的影响土壤理化性质与AM真菌的三个多样性指数——侵染率、孢子密度、Shannon指数的相关性分析表明,pH与横山刺槐根际AM真菌的上述三个多样性指数均呈负相关,与横山和宁陕小叶杨、宁陕刺槐、横山沙棘均呈正相关;有效N、速效P与横山和宁陕小叶杨、宁陕刺槐均呈正相关。有机质与横山和宁陕小叶杨、宁陕刺槐均呈负相关。通径分析结果表明,各类土壤理化性质对不同样地林木根际的AM真菌侵染率、孢子密度、Shannon指数作用程度不同。4.不同气候区域林木根际AM真菌群落多样性DGGE分析结果显示,各样品的条带数目、迁移率以及各条带强度均存在一定程度的差异,说明各样品的AM真菌群落结构存在差异。对图谱中各条带位置和亮度的数字化分析表明,各样品的AM真菌Shannon指数和物种丰富度也存在差异。相似性矩阵显示,各样品间的相似性各不相同。聚类分析结果显示,18个样品可分为四大族群。不同地区不同树种的样品归入一族群,说明AM真菌的群落结构与树种和地区之间没有严格的专一性。在第二类和第三类族群中,有样品来自于同一地区或同一树种,表明AM真菌的群落结构在树种和地区上又存在一定的稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 AM 真菌分类发展史
• 1.2 AM 真菌的分类研究方法
• 1.2.1 形态学水平
• 1.2.2 分子生物学水平
• 1.2.3 生态学水平
• 1.3 AM 真菌的多样性
• 1.3.1 AM 真菌的物种多样性
• 1.3.2 AM 真菌的宿主多样性
• 1.3.3 AM 真菌的生境多样性
• 1.3.4 AM 真菌的生态分布多样性
• 1.4 影响AM 真菌多样性的生态因子
• 1.4.1 气候因子
• 1.4.2 生物因子
• 1.4.3 土壤因子
• 1.5 AM 真菌在生态恢复中的作用
• 1.5.1 促进土壤矿质循环
• 1.5.2 改善土壤理化性质
• 1.5.3 稳定土壤结构
• 1.5.4 促进植物生长，增强抗逆性
• 1.5.5 调节植物种间关系
• 1.5.6 维持物种多样性和群落稳定性
• 前言
• 第二章 不同气候区域林木根际AM 真菌种质资源
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 研究地概况
• 2.1.2 研究方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 两个气候区域内分离得到的AM 真菌种类
• 第三章 不同气候区域林木根际AM 真菌物种多样性及其影响因素
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 研究地概况
• 3.1.2 研究方法
• 3.1.3 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 AM 真菌的分离频度
• 3.2.2 AM 真菌的物种丰富度
• 3.2.3 土壤理化性质对AM 真菌多样性指数的影响
• 第四章 不同气候区域林木根际AM 真菌群落多样性
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 研究地概况
• 4.1.2 研究方法
• 4.1.3 PCR 扩增
• 4.1.4 DGGE 分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 总DNA 的提取和纯化
• 4.2.2 PCR 扩增结果
• 4.2.3 DGGE 的分析
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论与讨论
• 5.1.1 不同气候区域林木根际AM 真菌种质资源
• 5.1.2 不同气候区域林木根际AM 真菌物种多样性
• 5.1.3 不同气候区域AM 真菌多样性与土壤理化性质的关系
• 5.1.4 不同气候区域林木根际AM 真菌群落多样性
• 5.2 研究特色与创新
• 5.3 研究展望
• 参考文献
• 图版
• 致谢
• 作者简介