论文摘要
甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)为豆科(Leguminosae)多年生草本植物,是宝贵的药用资源植物。由于荒漠区的野生甘草生态环境严重恶化及过度采挖,使甘草资源面临枯竭或灭绝的危机。丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizal fungi,AMF)是分布广泛的重要的土壤微生物,通过与陆地高等植物建立菌根关系,而影响植物的生长和发育,提高植物抗逆性及生产力。本文以内蒙古荒漠草原区野生甘草根际AM真菌为研究对象,开展多样性及其分布特征研究,并进行菌根效应的探讨,旨在为甘草的生产及利用提供菌根学理论依据。主要研究结果如下:1.甘草的AM菌根类型为疆南星型(Arum-type)。菌根侵染率较高,其中菌丝侵染率平均值为48.6%,泡囊侵染率,为46%;而丛枝侵染率最低,只有12.8%。甘草菌根菌丝、泡囊和丛枝侵染率均随时空变化而变化。2.从甘草根际土壤及诱集培养土中共分离出AM真菌4属15种,其中无梗囊霉属Acaulospora 3种、多样囊霉属Diversispora 2种、球囊霉属Glomus 9种、盾巨孢囊霉属Scutellospora 1种。已鉴定10种,尚有5个未定种Acaulosporasp.1、A.sp.2、G.sp.1、G.sp.2、G.sp.3。3.采自内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗野生甘草(Glycyrrhiza uralensis FischL.)根际土样,用三叶草(Trrifolium repens L.)诱集培养后,再经分离、单孢接种于宿主植物三叶草加富培养。获得土著菌株Glomus mosseae(记为Gmy),孢子密度为676个/100g。4.甘草根际AM真菌多样性及其分布表现出显著的时空变化特征。不同样地、季节和土壤层中的真菌多样性存在差异。S1样地多样性最高,其次是S2和S3样地,S4样地最低。9月份孢子密度最高,其次是10月份,7月份最低。样地20-40cm土层中的孢子密度最高,显著高于0-20cm土层和40-60cm土层。甘草根际的AM真菌属的相对多度依次是:球囊霉属Glomus>无梗囊霉属Acaulospora>巨孢囊霉属Scutellospora>多样囊霉属Diversispora;球囊霉属Glomus为优势属。Acaulospora sp.1,Acaul.sp.2,Glomus moseae,G.constrictum,G.sp.1,G.sp.2和Scutellospora calospora等在不同样地和不同月份中成为优势种。Acaulospora rehmii,G.claroideum,G.microaggregatum,G.hyderabadensis,G.sp.3,Diversispora spurcum和D.versiforme是多数样地的稀有种类。菌丝侵染率、泡囊侵染率、孢子密度和物种丰富度与降雨量均呈正相关,孢子密度和菌丝侵染率与降雨量之间达到差异显著(P<0.05)。丛枝侵染率则与降雨量呈负相关。菌丝侵染率、泡囊、丛枝侵染率、孢子密度、物种丰富度与气温呈负相关,丛枝侵染率与气温达到极显著负相关水平(P<0.01)。物种丰富度与相对湿度正相关,而孢子密度则与相对湿度呈负相关。孢子密度和物种丰富度与光照呈负相关,但差异均不显著。菌根侵染率、孢子密度、物种多样性及多样性指数随着季节变化均有增加的趋势。各样地菌丝侵染率、泡囊侵染率均与土壤速效磷含量呈显著正相关(P<0.05),而孢子密度与土壤速效磷含量呈极显著正相关(P<0.01),但丛枝侵染率、物种丰富度与土壤速效磷含量无显著相关性。5.甘草接种AM真菌形成丛枝菌根,不同接种处理的甘草菌根侵染率不同,接种Gm+Gv+Gc和土著菌种Gmy较高,显著高于其它处理(P<0.05)。6.接种AMF能促进甘草幼苗的生长。接种显著增加了甘草幼苗的地上部分高度、幼苗总鲜重量、干重、叶片数目和叶面积等。其中Gm+Gc、Gmy、Gm+Gv+Gc接种效应较大,土著菌种Gmy效果明显。7.接种AM真菌显著提高了甘草叶片的叶绿素含量、可溶性糖以及可溶性蛋白含量,促进了甘草合成代谢和贮藏功能。8.接种影响甘草保护酶系,提高甘草苗叶片SOD活性叶片脯氨酸含量,降低甘草苗叶片POD的活性和MDA含量。