论文题目: 丛枝菌根真菌的分离鉴定和生物学特性研究及分子探针的设计与应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 微生物学
作者: 董秀丽
导师: 赵斌
关键词: 丛枝菌根真菌,高效菌株,嵌套多重,基因组文库,真菌
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 据不完全统计，我国大约有74％的农业耕作土壤不同程度的缺磷，这一事实限制了农业产量。为了提高农业产量，最有效的措施是使用磷肥。大量施用化学肥料不仅增加了农业投入，而且会破坏土壤结构，并造成环境污染。本论文以丛枝菌根真菌(AMF)为研究对象，探讨了分离的AM真菌菌株的生态分布特点及其生物学特性，设计并应用了用于田间检测的分子探针，建立了嵌套多重PCR快速检测技术等。为深入研究或开发AM真菌生物资源，改善土壤环境，创建新型的可持续农业管理模式提供了有用的科学依据。论文在以下几个方面开展工作并取得相应研究结果： 采用“Trap culture”方法将从我国农业耕作土壤采集的52份土样进行AM真菌繁殖，通过运用“Sieving and decanting”方法和单孢分离、培养技术，获得了34株AM真菌。其中大多数为Glomus属的成员。经过无性孢子形态学分类和基于PCR现代生物技术的检测，15种分离的AM真菌鉴定为我国新记录种，17种被国际AM真菌菌种保藏中心(IEB)收藏。通过温室盆栽试验，从获得的AM真菌中筛选到对玉米生长有明显促生作用的菌株HAU-01(Glomus constrictum)。田间接种试验效果表明，该菌不仅能促进玉米苗期生长，提高子苗成活率，而且促使玉米产量增产11.8％，种子淀粉含量提高0.42％。 接种AM真菌Glomus mosseae，Glomus intraradices，Gigaspora margarita和混合接种剂(Gmosseae+G．intraradices+Gig．margarita)明显改善了宿主植物对土壤重金属的抗性。模拟Cd污染土壤的接种试验证明，不同AM真菌对重金属Cd的敏感性有一定差异。高效耐Cd菌根真菌G．mosseae能将约80％的Cd累积于根系及菌丝中，减少了Cd向宿主植物地上部分的转运的速度和浓度，从而缓解了土壤中Cd对植物的毒害作用。这一发现有可能从一个侧面解释菌根植物的抗逆机制和AMF在镉污染环境中的生物修复作用的应用潜力。结果还表明，随着土壤Cd水平的提高，琥珀酸脱氢酶(SDH)和碱性磷酸酶(ALP)活性降低，说明这两种酶对土壤中的Cd含量敏感。 通过对AM真菌核糖体基因25S rDNA的D1-D2高可变区域的序列分析，设计了用于嵌套PCR扩增的种特异性引物XLD3-NDL22、XLO3-NDL22、XLA2-LR1等。这些种特异性引物不仅从混杂的DNA样品中扩增到特定的序列，而且从多种AM真菌混合侵染的植物根系中特异性的检测到相应的真菌。分子探针和嵌套PCR技术的
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 丛枝菌根简介及其生理生化研究概况
1.1.1 丛枝菌根(AM)真菌简介
1.1.2 AM真菌与宿主植物之间的相互关系
1.1.3 丛枝菌根(AM)的作用及其作用机制
1.1.4 丛枝菌根研究历史
1.2 菌根真菌在重金属污染环境中的作用
1.2.1 重金属污染及其产生的环境问题
1.2.2 对重金属污染土壤的生物修复作用
1.2.3 丛枝菌根的在重金属污染土壤中的生物修复作用
1.3 分子生物学技术在丛枝菌根研究中的应用
1.3.1 PCR技术的应用
1.3.2 RAPD(Random Amplified Polymorphism DNA)技术
1.3.3 RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)技术
1.3.4 SSCP(Single-Strand Conformation Polymorphism)技术
1.3.5 同功酶技术的应用
1.3.6 其它相关技术的应用
1.4 基因组文库
1.4.1 用于构建基因组文库的λ噬菌体载体及构建基因组文库的基本步骤
1.4.2 用于构建基因组文库的λZAP载体和λZAPⅡ载体
1.4.3 基因组文库的构建与AM研究
第二章 AM真菌的分离鉴定和菌根效应评价
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 土样采集及处理
2.2.2 AM真菌的分离与纯化
2.2.3 AM真菌孢子的鉴定
2.2.4 高效菌株的筛选及应用
2.3 结果与讨论
2.3.1 AM真菌的分布特点及其生物学特性
2.3.2 高效AM真菌菌株的筛选
2.3.3 田间接种试验
第三章 三种AM真菌PCR种特异性引物的设计
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 供试生物材料
3.2.2 HAU-D13、HAUO1和HAU-A7孢子的嵌套PCR扩增
3.2.3 PCR产物的回收与测序
3.2.4 网上同源序列的比对
3.2.5 引物XLD3、XLO3和XLA2的合成与特异性验证
3.2.6 植物组织对PCR反应的影响
3.2.7 田间植物根系中AM真菌的PCR检测
3.3 结果与分析
3.3.1 AM真菌HAU-D13、HAUO1和HAU-A7的纯化与繁殖
3.3.2 引物的设计
3.3.3 引物特异性验证
3.4 田间试验中AM真菌的PCR检测
3.5 讨论
第四章 丛枝菌根真菌HAU-B5-B’基因组文库的构建与筛选
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.2.1 供试AM真菌
4.2.2 应用嵌套PCR技术与DNA序列分析,验证HAU-B5-B’孢子的纯度
4.2.3 基因组文库的构建
4.2.4 基因组文库的筛选
4.2.5 PCR种特异性引物的设计与特异性验证
4.2.6 PCR引物在盆栽中的应用
4.2.7 试剂配方
4.3 结果与分析
4.3.1 孢子纯度的验证
4.3.2 基因组文库的构建
4.3.3 基因组文库的筛选
4.3.4 PCR种特异性引物的设计与特异性验证
4.3.5 PCR引物在盆栽中的应用
4.4 讨论
第五章 利用嵌套多重PCR技术研究田间植物的部分AM真菌区系
5.1 引言
5.2 材料和方法
5.2.1 生物材料
5.2.2 DNA粗提液的制备
5.2.3 PCR引物和第一轮PCR反应
5.2.4 嵌套PCR与嵌套多重PCR扩增
5.3 结果
5.3.1 引物特异性验证
5.3.2 引物分析
5.3.3 嵌套PCR的敏感性
5.3.4 嵌套多重PCR的可行性实验
5.3.5 利用嵌套多重PCR技术研究野外植物根系中的AM真菌组成
5.4 讨论
第六章 几种AM真菌在镉污染环境中对紫云英的耐镉性的影响及其对土壤的生物修复作用
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 供试植物、接种剂和土壤
6.2.2 盆栽实验设计
6.2.3 盆栽实验收获和统计分析
6.2.4 利用PCR技术对AM真菌的探测
6.2.5 试剂
6.3 结果
6.3.1 AM真菌的侵染
6.3.2 接种AM真菌的生长效应
6.3.3 植物对Cd的吸收
6.3.4 AM对土壤Cd浓度的影响
6.3.5 AM对土壤中有效磷含量的影响
6.3.6 利用PCR技术对感染根段的AM真菌的探测
6.4 讨论
参考文献
致谢
发布时间: 2006-12-12
参考文献
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- [4].中国黄杉（Pseudotsuga sinensis）菌根真菌群落结构研究及其特异性共生菌株的鉴定[D]. 温祝桂.南京农业大学2014
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- [7].基于RNA-seq的丛枝菌根真菌Gigaspora rosea基因构成及其共生发育相关基因的分析[D]. 唐年武.华中农业大学2016
- [8].中国梅丛枝菌根真菌多样性研究[D]. 蔡邦平.北京林业大学2009
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相关论文
- [1].丛枝菌根真菌对喜树幼苗的接种效应[D]. 赵昕.东北林业大学2006