盐胁迫下三种菌根真菌对紫云英生长的影响及其相互作用

论文摘要

菌根是菌根真菌与植物根部形成的共生体。通常在生态系统中对丛枝菌根（AM）真菌的鉴定是建立在对其无性孢子的形态特征的了解这一基础之上的,而对于侵入植物根系内的真菌结构,虽然能通过特定的染色方法观察到它的存在,却很难据此区分出不同种的AM真菌,必需借助于分子生物学技术才能准确鉴定。本研究通过使用真核生物通用引物LR1-NDL22,对AM真菌Glomus claroideum和Scutellosporacastanea孢子的25S rDNA部分序列进行PCR扩增,将测序的结果与通过blastn检索得到大量同源序列进行比对,找出特异性位点,以此为基础设计出种特异性引物Gc2和Sc2。经嵌套PCR验证,这两对引物特异性良好,可作为分子探针使用。自然界中,AM真菌存在于多种类型的土壤中,包括盐渍化土壤。然而不同种的AM真菌对盐的耐受能力是存在差异的。本论文以三种AM真菌Glomus mosseae,Glomus claroideum和Glomus intraradices为对象,研究了盐胁迫下3种菌分别单接种和混合接种对宿主植物紫云英生长的影响及它们在混合接种根段中的行为和相互作用。第7周收获后检测了植物地上和地下部分干重,对植物根段进行曲利苯蓝（Trypanblue）染色计算了宿主根系菌根侵染强度（M%）,同时通过对根段进行组织染色检测了不同盐浓度下代表AM真菌活力的琥珀酸脱氢酶活性（SDH%）和代表AM真菌有效性的碱性磷酸酶活性（ALP%）。结果表明接种菌根真菌能显著提高植物对盐胁迫的耐受能力,同时随着盐浓度的增加,菌根真菌的侵染能力呈下降趋势,但不同菌根真菌受盐浓度影响的程度不一,盐浓度对G.mosseae单接种的处理抑制作用最强,对G.claroideum次之,而对G.intraradices和混合接种处理的抑制作用并不明显。为了研究混合侵染根段中3种AM真菌间的相互作用,各个盐浓度下在混合接种处理中随机挑选15条侵染程度较高的TB染色根段,利用相应种的特异性引物（B15,Gc2,gi1）作为探针进行嵌套PCR,结果表明不管在何种盐浓度下,混合侵染根段中G.intraradices都占优势;将混合侵染根段中检测到的每种AM真菌出现的频率M’%与单接种时经TB染色得到的侵染强度M%对比,结果发现G.mosseae或G.claroideum在与其它两种菌混合接种时,对盐浓度的耐受能力增强,由此我们推断3种供试AM真菌间存在一定协同效应,且这种协同效应在高盐浓度下更为显著。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 第一章 文献综述
• 1.1 丛枝菌根简介及研究概况
• 1.1.1 丛枝菌根真菌简介
• 1.1.2 丛枝菌根真菌的功能
• 1.2 丛枝菌根对植物耐盐性的影响
• 1.2.1 盐胁迫对植物的危害
• 1.2.2 盐胁迫对菌根真菌的影响
• 1.2.3 盐胁迫下菌根真菌对植物的影响
• 1.3 丛枝菌根真菌的代谢酶活性的研究
• 1.3.1 琥珀酸脱氢酶（SDH）
• 1.3.2 碱性磷酸酶（ALP）
• 1.4 分子生物学技术在丛枝菌根研究中的应用
• 1.4.1 PCR技术的应用
• 1.4.2 RAPD（Random Amplified Polymorphism DNA）技术
• 1.4.3 RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）技术
• 1.4.4 SSCP（Single-Strand Conformation Polymorphism）技术
• 1.4.5 同功酶技术的应用
• 1.4.6 生物信息学
• 1.4.7 其他相关技术的应用
• 1.5 本研究的目的与意义
• 第二章 2种种特异性引物的设计
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 供试生物材料
• 2.2.2 G.claroideum和S.castanea孢子的嵌套PCR扩增
• 2.2.3 克隆载体与感受态细胞
• 2.2.4 同源序列比对
• 2.2.5 种特异性引物的合成与验证
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 LR1-NDL22片段的扩增和克隆
• 2.3.2 菌落PCR及回收片段的验证
• 2.3.3 引物的设计
• 2.3.4 引物特异性验证
• 2.4 讨论
• 第三章 盐胁迫条件下利用种特异性引物检测3种AM真菌对紫云英生长的影响及其相互间的关系
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 供试材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 AM真菌侵染率的测定
• 3.2.4 AM真菌酶活的测定
• 3.2.5 混合接种每种真菌侵染率M'的测定
• 3.2.6 统计分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 NaCl胁迫下AM真菌对紫云英生长的影响
• 3.3.2 不同盐浓度对各种菌根真菌侵染率和酶活的影响
• 3.3.3 用分子探针检测盐胁迫下混合侵染根段中各AM真菌的相互作用
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录