论文摘要
近年来,随着采矿业的迅猛发展,土壤的重金属污染问题已成为备受全球关注的环境问题的焦点,严重影响到了农业的发展。丛枝菌根(AM)真菌是广泛分布于土壤生态系统中的一类有益微生物,能与80%以上陆生植物形成互惠共生体——丛枝菌根。丛枝菌根真菌在促进宿主植物矿质营养吸收,增强植物抗逆抗病能力等方面具有重要作用。自然界中,丛枝菌根真菌具有丰富多样性,且不能纯培养,单从其形态学特征是不能对之鉴定到种的,必须借助分子生物学技术才能准确鉴定。本论文以AM真菌为研究对象,设计了种特异性的分子探针;同时,以紫云英为宿主植物,研究了重金属镉胁迫对Glomus mosseae和Glomus intraradices侵染的影响。论文取得的结果主要如下:根据AM真菌核糖体基因25S rDNA的D1-D2高度可变区的序列分析,为实验室的三种保藏菌株(Glomus intraradices、HAU-B15、HAU-D10)分别设计了特异性引物gi0,B15和D10。通过运用nested PCR技术,在AM真菌混合侵染的植物根系中检测相应的菌根真菌,从而验证了引物的特异性。这一技术的应用,为AM真菌的快速检测、鉴定提供了一个科学,实用的技术平台。为深入研究AM真菌的分子生态学提供了技术条件。另一方面,模拟镉污染土壤的的接种试验证明,接种菌根真菌显著促进了植物在重金属镉压力下的生物量,而接种不同AM真菌对镉的抗性不同。在高浓度的镉胁迫环境中,接种Glomus mosseae仍具有较高的SDH和ALP酶活性;而且能将89%的吸收镉固定在根部,限制其向地上部分转移,降低了土壤中的重金属含量,同时减轻了重金属镉对植物的毒害。用特异性分子探针对混合接种处理(Glomus intraradices和Glomus mosseae)中具有ALP活性的根段进行检测,发现混合接种没有影响Glomus mosseae的侵染活性,但是对Glomus intraradices起到了一定的促进作用。但Glomus mosseae仍是混合群落中主要的高效活力菌种。有效性综上所述,在重金属镉污染的环境中,Glomus mosseae对镉具有较强的抗性,对生物修复镉污染土壤起着重要的作用。同时,将ALP染色根段用于nested PCR检测,综合了活性染色技术和分子生物学技术的优点,能够成功检测镉胁迫下混合群落中的具有较高活力的有效菌株。