AM真菌生物多样性的研究方法及进展(英文)

介绍几种AMF多样性研究的常用方法及近年来应用较广的分子生物学技术,综述这些方法在AMF研究中的应用现状,指出在AMF生物多样性的研究中应将形态学方法和分子生物学技术有效结合,更好地揭示自然生态系统中AMF的多样性及生态功能。     

丛枝菌根真菌最新分类系统与物种多样性研究概况

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是自然界分布最广泛的一类植物共生真菌,能够与大部分高等植物的根系形成共生关系.由于它们在农林、环境等领域的巨大应用潜力,国内外关于AMF物种多样性的研究一直受到较高的关注.然而,AMF专性共生的特征以及研究方法不够理想等因素长期阻碍了AMF物种多样性的研究进展.近年来,研究方法的改进与新技术的应用为AMF物种多样性的研究提供了极好的机遇.简述了AMF的最新分类系统及全球物种数量、AMF物种多样性影响因素以及AMF物种多样性研究方法三个方面的研究进展,并分析了今后在AMF物种多样性相关领域值得关注的研究方向.     

干热河谷木棉丛枝菌根真菌鉴定及多样性分析

采集5个不同水热条件流域的木棉根系及根际土壤样品,通过形态学及分子生物学方法鉴定AMF的种类并分析其多样性及不同流域之间的差异性。结果表明,AMF种类分布于7科7属17种,多样性指数从高到低依次为金沙江流域、元江流域、澜沧江流域、怒江流域和珠江流域,表明干旱程度越高,AMF孢子密度越大。属于横断山脉的地区具有相似的AMF物种组成,属于云贵高原的珠江流域具有特殊的AMF组成。主成分分析发现,纬度、海拔、年均降水量、年均蒸发量是影响AMF多样性的第1主成分,经度、年均温度为第2主成分。研究认为与经纬度有关的地带性气候和与海拔有关的局部地形对干热河谷的AMF多样性产生了直接的影响。     

栌菊木共生丛枝菌根真菌的分离鉴定

为了解栌菊木(Nouelia insignis Franch)共生丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的物种多样性,探明其形成乔木与丛枝菌根真菌多样性的关系,野外采集栌菊木根系及根际土壤,利用土壤湿晒法和根系透明染色镜检法,研究丛枝菌根真菌在土壤中的孢子密度及丛枝菌根真菌的侵染率,并采用形态学和分子生物学方法对分离的AMF孢子优势菌株进行鉴定。结果表明:传统形态学方法初步鉴定出栌菊木土壤中存在摩西球囊霉(Glomus mosseae)和幼套球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)2种AM真菌;应用nested-PCR技术扩增18SrRNA中的NS31-AM1区,通过序列比对构建系统发育树A-1真菌与Glomus mosseae(DQ273793)亲缘性为97%,A-2真菌与Claroideoglomus etunicatum(AJ510231)亲缘性为99%。根据形态学与分子生物学的双重鉴定,确定侵染栌菊木根系的AM真菌是摩西球囊霉和幼套球囊霉。     

基于高通量测序技术的柄扁桃根围AMF群落季节动态研究

【目的】研究柄扁桃(Prunus pedunculata)根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落组成的季节动态变化,为柄扁桃天然林的保护和恢复提供理论依据。【方法】以春季(5月)、夏季(7月)和秋季(10月)采集的27个柄扁桃根围土壤样本为研究对象,利用AMV4.5NF/AMDGR引物扩增核糖体小亚基(SSU)rDNA特定片段,Illumina MiSeq测序研究AMF群落,分析其组成和多样性的季节差异,并测定土壤理化性质,调查植物群落和植被盖度,利用冗余分析探究季节、植被和土壤因子对AMF群落的影响。【结果】从柄扁桃根围土壤中共检测到153个AMF操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中春季和秋季AMF丰富度显著高于夏季,春季与秋季间不存在显著差异,Shannon多样性、Simpson多样性和Pielou均匀度指数在季节间不存在显著差异。春季与夏季、夏季与秋季间AMF群落组成存在显著差异,但在春季和秋季间差异不显著。从特有和指示AMF OTU数目来看,夏季最多,春季次之,秋季最少。季节差异会影响特定AMF类群,但不会显著影响AMF丰富度和多样性。AMF丰富度与土壤速效磷和土壤含水量呈极显著负相关;AMF多样性与土壤速效氮、速效磷和土壤含水量呈显著负相关,与植物多样性呈极显著正相关。【结论】柄扁桃根围土壤中AMF丰富度及群落组成呈季节性动态变化,且这种变化可能主要受土壤和植被因子季节变化的影响。     

利用分子生物学技术鉴定土壤微生物的方法

土壤中蕴含着丰富的微生物,传统的平板培养法分离培养和鉴定土壤微生物只能反映极少数微生物的信息,因此应用现代的分子生物学方法在某种程度上可以去除以上存在的一些限制性的约束。文章着重阐述了目前研究土壤微生物多样性所采用的分子生物学方法,主要从土壤中DNA的提取、PCR技术、DNA指纹技术、探针技术和基因芯片等技术进行了介绍和分析,为土壤微生物多样性研究提供了一个更加广阔的前景。     

稻田土壤固氮微生物的多态性研究方法进展

稻田土壤固氮微生物群落的地理分布和多样性,为生物固氮在农业实践中的高效应用提供了有力证据.实验室中传统的微生物分离、培养和分类方法,在反映土壤微生物的基因信息上有很大的局限,因此目前逐渐地被分子生物学的方法替代.PCR(聚合酶链式反应)-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术能够很好地分离PCR产物中的具体基因,为在时间与空间上追踪优势菌株提供了新的方法.该文以PCR-DGGE技术为主,阐述了利用分子生物学技术研究稻田土壤固氮微生物多样性的基本原理及研究进展.     

海洋沉积物微生物多样性研究

海洋沉积物微生物多样性是海洋生物多样性的重要组成部分,在海洋生物地球化学循环中发挥着重要作用。随着分子生物学技术的迅速发展,对海洋沉积物微生物多样性的研究取得了一系列的研究成果。介绍了海洋沉积物微生物多样性研究的意义,概述了国内外开展海洋沉积物微生物多样性研究的主要方法和原理、存在问题及发展趋势。     

丛枝菌根真菌（AMF）在土壤修复中的生态应用

丛枝菌根真菌作为植物根系和土壤的联系纽带,能够直接影响包括植物的矿质营养、生长发育及抗逆性、抗病性等许多方面的生理机能.并通过对土壤结构及生物群落结构的影响间接地影响宿主植物的生长,就其在以上各方面的具体应用做一简述.另外,提出了利用分子生物学技术进行AMF分类学体系等方面进一步研究的观点.     

分子生物学新方法在AM真菌生态学研究中的应用

随着分子生物学技术的发展,新的技术和方法应用于AM真菌研究,使AM真菌生态学的研究得到了迅速发展,从过去的物种多样性过渡到了以分子特征为主要依据的遗传多样性。本文综述了聚合酶链式反应(PCR)、限制性片段长度多态性分析(RFLP)、随机扩增DNA片段的多态性(RAPD)、rRNA基因序列分析、核酸分子杂交技术、同功酶分析、荧光染料染色及以技术为基础的rRNA和rDNA分析等分子生物学方法的基本原理以及在AM真菌生态学研究中的应用现状和前景。     

广西木薯主产区丛枝菌根真菌孢子多样性调查研究

[目的]研究广西木薯主产区丛枝菌根真菌(AMF)的种类、分布及其多样性。[方法]以尾叶桉和甘蔗地为对照样地,以广西北海、南宁、梧州等23个木薯产区采集的样品为试验样地,利用湿筛倾析法和蔗糖离心法对总共25个样地的AMF孢子组成及多样性进行研究。[结果]从25个样地中共分离、鉴定出19种AMF孢子,隶属于球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、巨孢囊霉属(Gigaspora)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)和内养囊霉属(Entrophospora)。其中,球囊霉属和无梗囊霉属是广西木薯地AMF孢子的优势类群。木薯地土壤孢子平均密度为4 891个/100 g干土。Margalef指数(d)为0.76±0.01,Shannon-Wiener指数(H)为1.29±0.01,Simpson指数(D)和均匀度指数(E)分别是0.63和0.67。[结论]该研究为广西区木薯AMF资源多样性的保护和开发利用提供了基础资料。     

不同林龄云南松根际土壤丛枝菌根真菌多样性

以不同林龄云南松的根和根际土壤为研究对象,采用苯胺蓝染色-显微镜观察法探究云南松与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)的关系;采用湿筛倾注-蔗糖离心法分离根际土壤AMF孢子,结合形态学和分子生物学进行鉴定,并分析其物种多样性。结果表明,苯胺蓝压片中未观察到丛枝菌根的特有结构,认为云南松根系与AMF不存在共生关系。根际土壤中共鉴定出7属25种AMF,包括无梗囊霉属6种、近明球囊霉属1种、多样孢囊霉属2种、巨孢囊霉属3种、盾巨孢囊霉属1种、球囊霉属11种、根孢囊霉属1种,其中球囊霉属和无梗囊霉属是云南松根际土壤AMF优势属;云南松林分不同发育阶段根际土壤AMF多样性存在差异,Shannon-Weiner指数、孢子密度和种的丰度为中龄林>幼龄林>成熟林;根际土壤AMF孢子密度、种数和优势种：幼龄林15.15个·g^-1、9种、瑞氏无梗囊霉、微白巨孢囊霉、长孢球囊霉,中龄林38.13个·g^-1、22种、瑞氏无梗囊霉、珠状巨孢囊霉、疣壁球囊霉,成熟林14.19个·g^-1、7种...     

梵净山不同海拔丛枝菌根真菌多样性

采集梵净山国家级自然保护区5个海拔高度(500~600、900~1000、1300~1400、1700~1800、2100~2200 m)植被根际土壤,利用湿筛倾析法分离丛枝菌根真菌孢子,通过孢子形态进行物种鉴定和物种多样性分析。结果表明:梵净山丛枝菌根(AM)真菌物种资源丰富,现确定6属23种;海拔显著影响AM真菌的多样性和分布,随海拔降低,AM真菌物种多样性指数显著下降;AM真菌优势群落,依次为无梗囊霉属、球囊霉属、硬囊霉属。     

季节与小生境对喀斯特灌丛土壤丛枝菌根真菌群落的影响

揭示喀斯特灌丛生态系统土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落及其对异质性生境与季节变化的响应规律,对合理利用土壤AMF促进喀斯特退化生境的恢复具有重要的意义。以桂西北喀斯特峰丛洼地1 hm2典型灌丛生态系统为研究对象,采用Illumina测序技术分析喀斯特灌丛两种主要小生境(石土面和土面)土壤AMF群落的季节变化特征及其影响因子。研究共发现AM真菌7科8属,球囊霉属/种为该地区优势属/种;土壤AMF群落组成结构季节差异显著(P0.05),冬季土壤AMF的Shannon多样性和丰富度均高于夏季,但小生境类型及季节与生境类型的交互作用对多样性均无显著影响;冗余分析(Redundancy ananlysis,RDA)表明,速效磷、速效钾和植物丰富度极显著影响喀斯特灌丛土壤AMF群落组成结构(P0.01)。研究结果为喀斯特地区合理利用植物与土壤AMF共生促进退化生境植被恢复提供了理论依据与实践指导。     

茶树遗传演化研究进展及SSR在茶树遗传演化研究中的应用前景

茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]起源于我国的西南地区,在由起源地向我国其他地区和世界其他地区传播的过程中,发生了从形态学水平到细胞水平再到分子水平的一系列演化。对茶树遗传演化的研究,是茶树基础生物学的一个基本问题,也是茶树种质资源研究的重要方面。近年来,各种新技术、新方法被广泛应用于研究茶树遗传演化关系,取得了一定的进展。本文从形态学、细胞学、生物化学、分子生物学方面对茶树遗传演化研究取得的进展进行了综述,分析了SSR标记在植物遗传演化中的应用,探讨了SSR标记在茶树遗传演化研究中的应用前景,旨为进一步深入研究我国茶树遗传多样性、亲缘关系及演化路径分析提供参考。     

土壤微生物多样性及其研究方法综述

围绕土壤微生物多样性的内涵,可将土壤微生物多样性分为遗传多样性、功能多样性、物种多样性和生态多样性4个研究层面;另将土壤微生物多样性的主要研究方法归为3类,即：传统平板培养法、生物化学方法和分子生物学方法,并分别对各方法进行介绍和评述,最后提出该领域研究的发展趋势。     

施肥模式对稻田土壤微生物影响的研究进展

综述了长期施肥条件下不同施肥模式对土壤微生物的生物量、酶活性、群落结构和多样性4个方面的影响,发现有机无机肥配合施用有利于维持和增加作物生长发育过程中土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤微生物群落结构多样性;同时,也探讨了利用现代分子生物学方法研究土壤微生物多样性的进展及其应用前景,其研究结果可为作物高效生产、养分高效利用及农田可持续发展等提供理论指导。