长期、短期增温对高寒草甸AM真菌群落结构的影响

为了探究试验增温对丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌群落的影响是否依处理时间长短而异的,本研究测定了青藏高原高寒草甸AM真菌群落对长期（17年）和短期（3年）开顶式小室（OTCs）增温的响应,推断了驱动AM群落构建的生态学过程。结果发现长期、短期增温分别降低了45.7%和80.0%的AM真菌物种丰富度。长期增温对AM真菌物种丰富度的负效应由根生物量降低所介导,而短期增温的负效应由土壤氮限制所介导。此外,长期、短期增温不仅能改变AM真菌群落的物种组成和谱系组成,还导致驱动AM真菌群落构建的生态学过程从环境过滤向环境过滤和竞争排斥的中和作用转变。上述结果说明增温对AM真菌群落的影响和作用机制是依处理时间长短而异的,也表明通过添加外源性氮素以促进植物根系的生长是缓解气候变暖对高寒草甸AM真菌多样性负效应的有效手段。     

AM真菌对百合生长和生理特性的影响

以冷藏处理的百合种球为试材,采用盆栽的方法,研究了接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)及地表球囊霉(G. versiforme)和G. mosseae+G. versiforme的混合菌种对百合种球生长及生理生化特性的影响。结果表明,单一、混合接种真菌摩西球囊霉和地表球囊霉菌种均促进百合的生长,百合株高、茎粗、地上部分干重、地下部分干重和叶表面积有明显增加,与对照之间存在显著差异;接菌处理后,接种混合菌种的百合根系侵染率最高;与对照相比,接种混合菌种能够显著提高百合叶片中叶绿素含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶含量。接菌百合的丙二醛含量比对照降低30%,可溶性蛋白、可溶性糖含量分别比对照提高了25%和46%,表明AM真菌可减轻膜脂氧化的伤害,减少植株体内RNA降解酶,增强非酶促防御系统能力,增强植物细胞的保水能力。此外,接种AM菌对叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度具有显著的促进作用,百合生长量增加;对百合生长指标和生理特性各指标的影响均以混合菌种接种效果最佳,且接种混合菌种显著高于单一菌种,两菌种间差异不明显。从综合接种效应来看,摩西球囊霉、地表球囊霉均是培育百合菌根苗优良备选菌株,而在条件允许下混合接种G. mosseae+G. versiforme对百合花卉生长更为有利。     

煤矸石山不同植物根际土壤AM真菌群落多样性分析

为探讨不同植物类型对煤矸石山丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)真菌群落的影响,本研究通过高通量测序的方法,调查了禾本科、菊科、豆科和藜科植物根际土壤的AM真菌群落结构及多样性,以期为煤矸石山生态修复中植物种类的选择提供理论依据。结果表明：4科植物共获得球囊菌门(Glomeromycota)OTU数454个,分属于5目7科7属41种,禾本科和藜科植物的OTU数量较多。禾本科AM真菌α多样性中的Chao1指数和Shannon指数最高,藜科组成较为单一,豆科植物根际土壤菌群多样性较低。RDA分析表明,土壤有机质和pH值对AM真菌群落影响作用较大,不同植物AM真菌生态网络关系差异显著,禾本科和黎科植物网络连接密集程度更高且核心物种组成更丰富。研究认为：煤矸石山恢复初期,不同科植物根际AM真菌群落多样性不同,禾本科植物通过与不同种类AM真菌形成良好的共生关系,促使其在煤矸石山恢复早期占据优势地位。     

极端干旱条件对不同生长季内蒙古典型草原丛枝菌根真菌群落组成的影响

在全球气候变暖和降水格局改变的背景下,极端干旱事件频繁发生,影响植物群落组成,导致草原逐渐退化。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)与大多数陆生植物形成菌根共生体,在植物适应各种逆境胁迫中发挥重要作用。为揭示极端干旱对AMF群落结构的影响,本研究以位于内蒙古自治区锡林浩特市毛登牧场的极端干旱模拟试验平台为研究对象,利用Illumina测序技术对极端干旱处理下不同生长季节土壤生态系统中AMF群落组成及其与环境因子间的相互关系进行研究。结果表明:1)在所有土壤样品中共鉴定到8属5科144个OTU,其中球囊霉属(Glomus)在所有处理中均为优势属;2)与生长季前、中期的极端干旱处理相比,生长季后期的极端干旱处理显著降低了AMF的根系侵染率和根外菌丝密度(P <0.05);3)极端干旱条件对不同生长季节的AMF物种丰富度没有显著影响,香农-威纳指数在生长季后期极端干旱中显著升高(P=0.01),同时NMDS和PERMANOVA分析显示AMF群落结构发生显著变化(P=0.022);4)土壤有机碳、C/N和pH是影响AMF群落结构差异的主要因素...     

两种AM真菌对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响

通过温室盆栽试验,以兰箭3号春箭筈豌豆(Vicia sativa Lanjian No.3)为试验材料,探究接种AM真菌扭形球囊霉(Glomus tortuosum)与根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响。结果表明,接种扭形球囊霉后,箭筈豌豆炭疽病的发生受到明显抑制,发病率较不接种对照降低70.15%,病情指数较对照降低51.36%;两种AM真菌显著促进了箭筈豌豆生长及N、P吸收,接种扭形球囊霉和根内根孢囊霉后地上生物量相比对照增加18.44%～54.92%,地下生物量增加25.68%～84.68%,N、P含量增幅最高在1倍以上;两种AM真菌也显著增加了箭筈豌豆过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛含量(P <0.05)。综上可知,扭形球囊霉和根内根孢囊霉不仅能够有效抑制箭筈豌豆炭疽病的发生,而且可显著促进植物养分吸收和植株生长,影响植物抗逆生化指标,有作为箭筈豌豆炭疽病潜在的生防菌株的潜力。     

AM真菌对丹参生长及根际土壤酶活性的影响

通过研究不同丛枝菌根(AM)真菌对丹参生长及土壤酶活性的影响,为改善土壤性质及丹参生长提供新思路。本研究以与不同AM真菌共生的丹参组培苗根际土为研究目标;设置单菌种处理组和混合菌种处理组,测定与AM真菌共培养后丹参药用部位的产量;取培养后的丹参根际土,测量土壤中蔗糖酶,磷酸酶,脲酶的活性。试验结果表明,供试AM真菌均能成功侵染丹参组培苗形成菌根,但丹参与不同AM真菌的菌根依赖性不同,8种供试AM真菌均能与丹参组培苗共生形成菌根结构,菌根侵染率(54.83%~89.97%)普遍较高。丹参对光壁无梗囊霉(E)、荫性球囊霉(F)未表现出菌根依赖性。接种AM真菌后,大部分丹参根鲜重和干重均增加,表明接种AM真菌对丹参根部物质积累具有一定的促进作用,虽多种处理组均能提高丹参的生物量,但不同处理组之间具有显著性差异(P<0.05)。单菌种处理组中,34号处理(G)效果最好;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对丹参干物质积累促进作用最显著。不同AM真菌对土壤酶活性影响差异显著(P<0.05),单菌种处理组中,荫性球囊霉组提高蔗糖酶及磷酸酶活性的效果最佳,福摩萨球囊霉组提高脲酶活性的效果最佳;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对脲酶及蔗糖酶的活性提高最有利,17号处理(ABD)对磷酸酶的活性提高最有利。采用系统聚类法,可将35个处理组分为强促生、较强促生以及无促生作用三类。综合侵染率、菌根依赖性、产量及土壤酶活性考虑,第Ⅰ类处理具有强促生作用,可作为菌剂开发的首选,其中 20号处理为最佳组合,表明其在一定程度上提高丹参根际土肥力,改善土壤微环境,为缓解丹参的连作障碍提供理论依据。     

不同丛枝菌根真菌对苜蓿生长的影响

利用盆栽试验接种5种不同的AM真菌即地表球囊霉(Glomus versiforme,简称GV)、单孢球囊霉(Glomus monosporum,简称GM)、根内球囊霉(Glomus intraradices,简称GI)、光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis,简称AL)和无梗囊霉(Acaulospora,简称PJ-1)及未接种处理(CK),比较了不同AM菌剂处理下对苜蓿菌根侵染率、总生物量、地上生物量、地下生物量、株高等生长指标和光合作用生理指标的影响。结果表明:5种菌剂均能与苜蓿根系形成菌根,GV、GM对苜蓿根侵染率最高,分别为53.7%、50.2%;5种AM真菌对苜蓿生长、光合作用均具有促进作用,各处理间差异显著。其中,GM和GV对苜蓿株高、地上生物量、地下生物量、总生物量、光合作用具有显著的促进作用,与对照相比GV提高了苜蓿株高14.35%;GM对苜蓿地上、地下和总生物量分别增加了45.4%,40.2%和43.1%;GM、GV可显著增大气孔导度、减小胞间CO_2浓度,较CK显著提高植株叶片净光合速率159.6%、163.4%。不同的AM真菌对同一宿主的促生效应不尽相同,GV、GM对苜蓿植株的促进效应最为显著,具有开发为苜蓿菌根菌剂的潜力。     

柑桔土著AM真菌的繁殖及接种在枳实生苗上的效应

从枳砧国庆1号温州蜜柑上选择根际新鲜根、根际新鲜土和根际风干土作为繁殖体,利用白三叶进行丛枝菌根真菌（AM真菌）扩繁,随后接种于枳实生苗上。结果显示,根际新鲜根段作为繁殖体的孢子扩繁率（达339%）显著高于其他处理。AM真菌接种在枳实生苗上的根系侵染率和土壤菌丝长度均表现为根际新鲜根和根际风干土繁殖体优于根际新鲜土。在枳实生苗植株生长、根系形态、叶片抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT）、叶片矿质元素含量中均显示了根际新鲜根和根际风干土繁殖体优于根际新鲜土。今后快速增殖柑桔土著AM真菌选择根际新鲜根段是一种良好的选择。     

接种丛枝菌根真菌对不同生育期牧草生长的影响

为探究接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对不同生育期牧草生长的影响,本研究选取无芒雀麦(Bromus inermis)、冰草(Agropyron cristatum)、羊草(Leymus chinensis)和草地早熟禾(Poa pratensis)4种牧草进行盆栽试验,分别在苗期、拔节期和刈割后拔节期进行取样,测定植物生物量、菌根侵染率和菌丝密度等指标。结果表明：与不接种AMF相比,接种AMF显著提高了无芒雀麦和羊草的地上与地下生物量,但对刈割后拔节期冰草和草地早熟禾的地上和地下生物量无显著影响;4种牧草在不同生育期下菌根响应均为正效应,但是刈割后拔节期冰草、羊草和早熟禾菌根生长响应显著降低;4种牧草根系的菌根侵染率随生育期均呈增加趋势;刈割后拔节期土壤菌丝密度达到最高。因此,AMF与植物的共生关系具有物种特异性,共生作用随着生育期发生改变,随着生育期根内和根外AMF丰度增加,但菌根生长响应下降,说明AMF对植物幼苗有更强的促生作用,而这种促生作用与AMF丰度无关。     

4种牧草接种AM真菌效应分析

通过对红三叶(Trifolium pratense)、白三叶(Trifolium repens)、高丹草(Sorghum sudanense)、紫花苜蓿(Medicago sativa)接种AM真菌,测定植物根际AM真菌菌根侵染率、孢子密度,地上和地下部分生物量,了解宿主植物与AM真菌之间的协同作用,明确AM真菌对牧草的促生长效应,并筛选与4种牧草匹配的AM真菌。结果表明,AM真菌可侵染4种牧草且均能产生孢子,但不同牧草的侵染率和孢子密度存在差异。当对高丹草接种Glomus mosseae、Glomus intraradices、Glomus etunicatum、Glomus cladoideum、Glomus microagregatum、Glomus caledonium(简称G6),对红、白三叶接种Glomus intraradices(简称Gi),对苜蓿接种Glomus mosseae(简称Gm)时产量提高水平较对照组最为明显,接种AM真菌有效促进了植株的生长发育,提高了牧草的产量。     

三江源区典型高寒草地丛枝菌根真菌多样性及构建机制

为探究三江源地区典型高寒草地生态系统中丛枝菌根(AM)真菌群落变化的关键驱动过程,以三江源国家公园高寒荒漠、高寒草原、高寒草甸和高寒湿地4种典型草地生态系统为研究对象,基于Illumina-Miseq高通量测序手段,通过分析不同生态系统中AM真菌群落的物种及谱系组成,并结合群落谱系分析方法,探明影响AM真菌群落组成的各...     

不同pH条件下接种菌根真菌对柑橘砧木苗生长及光合效应的影响

本文以枳橙（Citrus sinensis (L.) Osbeck譸oncirus trifoliate (L.)）为试验材料,利用盆栽试验,研究不同pH条件下接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对柑橘砧木枳橙苗的生长及植株光合效应的影响。试验选定3个pH范围（pH 5.5~6.5, 6.5~7.5, 7.5~8.5）和接种摩西球囊霉为试验因子,共设6个处理组合,以不同pH条件下未接种摩西球囊霉为对照。采用单株小区,随机区组排列,重复10次。结果表明,接种摩西球囊霉能有效地侵染枳橙植株,菌根侵染率65%以上。试验还发现,处理植株的菌根侵染率和株高、生物量干重均显著高于对照植株,同时,接种AM真菌显著增加了植株叶片叶绿素含量,并显著提高处理植株光合作用速率和蒸腾速率。研究结果表明,接种AM真菌增强了宿主植物对土壤酸碱度的适应性,在酸性和碱性土壤上均能显著提高柑橘的光合效应。     

AM真菌对紫花苜蓿应答蚜虫胁迫的影响

紫花苜蓿是优质的多年生豆科牧草,广泛种植于世界各地。豌豆蚜是紫花苜蓿的主要害虫之一,其不仅可危害植物生长,还会传播多种植物病害,从而降低牧草产量和品质,造成巨大的经济损失。丛枝菌根(AM)真菌可与80%的陆生植物根系共生形成互惠共生的菌根结构,其可促进植物对矿物营养的吸收,增强植株抗逆性。以紫花苜蓿为材料,探究AM真菌对植物应答豌豆蚜胁迫的生化机理。结果表明,AM真菌可以通过促进植物生长和养分吸收,改变植株防御性酶活性以及植物激素信号物质含量来调控植物自身对蚜虫的响应。2种AM真菌根内球囊霉和幼套球囊霉均显著提高了紫花苜蓿生物量、分枝数和植株N、P含量(P<0.05)。此外,根内球囊霉显著提高了植物过氧化物酶(POD)活性,且蚜虫处理下,较不接菌处理,根内球囊霉植株的POD、过氧化氢酶(CAT)活性以及激素信号物质水杨酸(SA)含量均显著增加(P<0.05)。在蚜虫处理下,相比不接菌处理,幼套球囊霉显著增强了植株POD活性(P<0.05)。蚜虫取食显著提高了植株SA含量,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05);且接种AM真菌后,蚜虫处理下的根系POD活性和SA含量提升程度更大,表明AM真菌可抑制蚜虫对植株造成的负效应。     

甘草内生真菌多样性及群落结构

以新疆塔里木盆地的光果甘草(Glycyrrhiza glabra)和胀果甘草(G.inflate)为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究甘草内生真菌的多样性及群落结构。结果显示,光果甘草和胀果甘草间及同一种类不同组织间的内生真菌多样性和群落结构均存在明显差异。其中,胀果甘草根(B1)的内生真菌多样性最丰富,光果甘草果(L4)的内生真菌多样性最差。对DGGE条带进行回收测序,共获得25条序列,归于枝顶孢属(Acremonium)、绿僵菌属(Metarhizium)、绿僵虫草属(Metacordyceps)、镰刀菌属(Fusarium)、链格孢属(Alternaria)、枝孢属(Cladosporium)、锤舌菌属(Leotiomycetes)、链格孢属(Alternaria)、帚枝霉属(Sarocladium)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus)、曲霉属(Aspergillus)11个真菌属,其中链格孢属为优势菌属,占总数的32%。甘草根、茎、叶、果、皮组织的内生真菌存在丰富的多样性,其中根与茎组织多样性最丰富。研究结果表明,新疆塔里木盆地药用植物甘草蕴藏着丰富的内生真菌资源,可作为一种较理想的分离内生真菌的植物来源。     

不同生境中飞机草的群落结构及其生物多样性

采用样方法,研究了桂西南喀斯特地区外来入侵植物飞机草(Eupatorium odoratum)对人工疏林、弃耕地和荒山灌丛的群落组成、结构特征以及植物物种丰富度的影响。结果表明,3种生境中共有植物79种,隶属45科50属,群落灌层和草层分层不明显;但植物种类、数量和垂直结构在3种生境中存在差异;影响飞机草群落分布组成的主要因素是人为干扰和光照,其贡献率分别为42.88%和24.17%,据此将调查样点分为3个聚类群;当飞机草重要值大于0.51时,样方物种丰富度随重要值的增加而减小,二者之间具有显著相关性。表明飞机草的入侵对生物多样性有不利的影响,而这种影响又受人为干扰强度的限制。     

围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响

针对退化草地恢复与合理利用问题,选取生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的草地为研究对象,同时选取自由放牧草地为对照,进行不同围封年限群落结构及植物多样性的比较研究。结果表明,重度退化草地采用生长季围封措施后,群落生产力与物种多样性增加,群落结构和各物种的优势地位发生较大改变。随围封年限的延长,群落盖度与密度增加,到１４年达最大,之后降低,高度和产量持续增加,围封２５年达最大。草地由星毛委陵菜＋冷蒿＋克氏针茅演替为羊草＋ 糙隐子草＋ 麻花头。经５ 年围封,物种的丰富度、均匀度和多样性增加。随围封年限的延长,物种丰富度继续增加,到围封１４ 年达最大,但由于围封１４ 年后形成以羊草为单优势种的群落,物种均匀度及多样性降低。之后,随围封年限的继续延长,群落逐步趋于稳定,均匀度和多样性增加。群落相似性分析证明,采用生长季围封措施后,围封样地与未围封对照间的相似性降低,表明围封在改变群落的环境条件上也具有较好的效果。生长季围封调制干草,其他时间轻度放牧利用的管理方式可保证退化草地在一定程度上得到恢复,综合考虑群落结构、产量及物种多样性,认为１４年是较适宜的围封年限。     

不同盐浓度下AM真菌和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

以多年生黑麦草(Lolium perenne)为材料,在温室内研究了不同盐浓度处理下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和禾草内生真菌(grass endophyte)对黑麦草生长的影响。试验设对照,无盐胁迫(0%)、轻度盐胁迫(0.2%NaCl)和重度盐胁迫(0.5%NaCl)处理,AM真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae),禾草内生真菌处理以含有、不含有内生真菌种子建立。结果表明:盐分处理可显著降低黑麦草的株高、生物量、根冠比,以及AM真菌的菌根侵染率,禾草内生真菌与AM真菌均在不同盐分处理下对黑麦草的生长有一定的促进作用,两菌协同作用明显,其中禾草内生真菌处理下的多年生黑麦草的株高、地下生物量和根冠比较对照分别增加13.26%,15.30%和19.51%(P0.05);AM真菌处理下黑麦草的株高、N、P含量分别提高9.76%,32.12%和12.45%(P0.05);在无盐胁迫下,禾草内生真菌可促进丛枝菌根真菌侵染,使其侵染率提高5.53%。与两类共生微生物单独作用相比,AM真菌与禾草内生真菌互作,对多年生黑麦草生长、耐盐性有一定的提高,但差异不显著。     

土壤丛枝菌根真菌与宁夏主要草原类型植被群落分布间的相互关系研究

为揭示宁夏不同草原类型土壤丛枝菌根（AM）真菌分布特征及其差异机制,以长期围封的荒漠草原（白草+甘草、短花针茅+牛枝子+猪毛蒿、黑沙蒿、短花针茅）和干草原（长芒草+赖草+甘肃蒿）植被群落为研究对象,利用脂肪酸指纹图谱和Illumina高通量测序的方法,研究了土壤AM真菌多样性、组成与草地植被群落特征、土壤环境因子间的相互关系。结果表明：干草原样地以16：1ω5c中性脂表征的土壤AM真菌生物量与荒漠草原4种植被群落样地间均有极显著差异（P<0.01）。长芒草+赖草+甘肃蒿群落草地土壤AM真菌的香农-维纳指数、辛普森指数、Chao1丰富度指数、Pielou均匀度指数均显著高于荒漠草原4种植被群落样地（P<0.05）。荒漠草原、干草原的5种植被群落下土壤AM真菌分属1门、3纲、4目、7科、8属、50种,球囊霉属（Glomus）、类球囊霉属（Paraglomus）是优势属。不同AM真菌分类水平下,干草原与荒漠草原土壤有11类AM真菌的相对丰度有显著性差异。非度量多维尺度（NMDS）分析表明,干草原与荒漠草原土壤AM真菌群落空间分布距离较远,AM真菌群落间相似性较低（Stress=0.17,P=0.001）。Pearson相关分析显示,AM真菌群落香农-维纳多样性指数、Chao1丰富度指数与对应草地植被群落香农-维纳指数、群落物种数、总生物量、群落重要值呈显著或极显著正相关（P<0.05或P<0.01）。AM真菌的幼套球囊霉属（Claroideoglomus）、类球囊霉属相对丰度与土壤全氮、全磷、碱解氮、有机质、速效钾含量呈显著或极显著正相关。降水量、海拔导致对应植被群落土壤理化性质、植被群落特征差异是驱动荒漠草原和干草原土壤AM真菌多样性及优势属相对丰度显著变化的主要因素。