甘肃马先蒿寄生对禾草内生真菌共生体共生关系的影响

根寄生植物-甘肃马先蒿是高寒草地重度退化阶段主要滋生毒杂草种类,利用根部吸器与侵染内生真菌的禾草(紫花针茅和麦宾草)建立寄生关系。当禾草成为甘肃马先蒿和内生真菌共同寄主(宿主)时,有关内生真菌调控甘肃马先蒿对禾草根寄生危害的相关研究较少。以侵染Epichloë属内生真菌(E+)和未侵染内生真菌(E-)的紫花针茅和麦宾草为研究对象,观测甘肃马先蒿寄生对E+、E-紫花针茅和麦宾草株高、分蘖、根茎比、生物量变化和根部吸器数量及显微结构差异。结果表明:甘肃马先蒿寄生显著降低紫花针茅和麦宾草株高、分蘖和生物量,内生真菌侵染显著影响甘肃马先蒿根寄生处理禾草的生长特性。紫花针茅E+、E-植株被甘肃马先蒿寄生后,E+植株分蘖、生物量和根茎比明显高于E-植株,而E-植株根部功能性吸器数量明显高于E+植株; 麦宾草与甘肃马先蒿建立寄生关系后,E-植株株高、分蘖、生物量和根茎比明显高于E+植株,E+植株根部功能性吸器数量明显高于E-植株。由此可见,甘肃马先蒿与禾草建立寄生关系后,内生真菌与禾草间的共生关系处于互惠共生和相互拮抗的动态变化,草地群落其他植物与禾草间相互作用能调节禾草与内生真菌的共生关系。     

禾草内生真菌共生体及其生态学意义

冷季型禾草与Epichloё属内生真菌建立互利共生关系,提高禾草对生物和非生物逆境的耐受性,进而影响整个草地生态系统结构、功能和能量循环过程,成为植物共生微生物和宿主共生关系研究的焦点。本文从禾草内生真菌生活史、宿主共生关系协同进化、产生生物碱种类及功能、提高宿主抗逆性及与其他生物交互作用等方面进行系统阐述,揭示禾草内生真菌在草地生态系统中的作用,为挖掘内生真菌资源,探讨合理利用途径和生态功能以及草地畜牧业的健康与可持续发展提供理论依据。     

禾草内生真菌共生体对根寄生植物光合特性影响的研究

甘肃马先蒿是青藏高原退化草地主要发生的毒害草,利用根寄生特性甘肃马先蒿从禾草体内获取光合产物。禾草内生真菌能调控根寄生植物与禾草间寄生关系,然而有关根寄生植物寄生感染或未感染内生真菌禾草后光合特性影响方面的研究鲜有报道。基于此,本研究以寄生紫花针茅和麦宾草E+、E-的甘肃马先蒿为研究对象,主要开展甘肃马先蒿单独种植和寄生禾草条件下光合特性的对比研究。结果表明:甘肃马先蒿寄生禾草后净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率显著降低,而胞间二氧化碳浓度却显著增加。寄生禾草带菌植株的甘肃马先蒿净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率高于寄生不带菌植株的甘肃马先蒿,而寄生带菌麦宾草植株的甘肃马先蒿胞间二氧化碳浓度显著低于寄生不带菌植株的甘肃马先蒿。由此可见,禾草内生真菌共生体对根寄生植物光合作用具有一定防控作用,这将为根寄生毒害草生物防治提供新思路。     

甘肃马先蒿对五种禾草的化感潜力研究

为了探讨甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）不同浸提液处理对几种禾草化感潜力的差异,本研究采用室内生物测定法,研究了甘肃马先蒿植株浸提液和粉末浸提液以及根区土壤浸提液对5种禾草种子发芽和幼苗生长的影响,旨在揭示甘肃马先蒿对人工草地退化的潜在作用,为退化高寒草甸恢复和人工草地的建植提供理论依据。结果表明：甘肃马先蒿不同浸提液处理对5种牧草种子萌发和幼苗生长均有不同的化感效应,总体而言,粉末浸提液对5种禾草的抑制作用比整株浸提液的抑制作用大。甘肃马先蒿整株浸提液和粉末浸提液对5种禾草种子发芽和幼苗生长的化感综合效应表现为：对青海中华羊茅（Festuca sinensis ‘Qinghai’）的化感潜力最大,对同德老芒麦（Elymus sibiricus ‘Tongde’）最弱,而根区土壤浸提液对同德老芒麦的化感潜力最大,对垂穗披碱草（Elymus nutans）最弱,对其它3种的作用介于两者之间。     

不同密度甘肃马先蒿寄生和内生真菌互作对紫花针茅内源激素及生物碱含量的影响

根寄生植物是禾草生长过程中的一种生物逆境,禾草内生真菌能增强其对生物或非生物逆境的耐受能力;然而,有关禾草内生真菌对不同密度根寄生逆境下禾草生长、内源激素水平和生物碱含量变化的研究鲜有报道。基于此,通过开展温室盆栽试验,以建立根寄生关系的带菌(E+)和未带菌(E-)紫花针茅及根寄生植物-甘肃马先蒿为研究对象,比较E+和E-紫花针茅在不同甘肃马先蒿寄生强度下生长、内源激素和生物碱含量变化。结果表明,与未寄生紫花针茅相比,随着甘肃马先蒿密度增加,紫花针茅生物量降低80%,株高、分蘖数和根长均降低25%,吲哚乙酸、脱落酸含量分别增加43%和51%,细胞分裂素含量降低50%。内生真菌侵染显著提高紫花针茅生长特性,增加内源激素和生物碱含量;带菌紫花针茅在根寄生逆境下生物碱含量持续增加,同时甘肃马先蒿利用根部木质部通道可获取寄主内生真菌合成的生物碱。由此可见,内生真菌通过调控紫花针茅体内有关生长和逆境预警相关内源激素水平及改变生物碱含量的方式增强紫花针茅对甘肃马先蒿根寄生逆境的耐受能力,为利用禾草内生真菌共生体修复甘肃马先蒿型退化草地提供新视角。     

不同禾草生长对甘肃马先蒿群落土壤养分和微生物群落的影响

为探讨不同禾草-土壤反馈对甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)群落土壤养分及微生物群落结构组成和功能的影响，本研究以4种禾草为材料，以甘肃马先蒿为主的退化草地植物群落土壤为栽培基质，通过盆栽控制试验，分析了禾草生长对甘肃马先蒿土壤养分和微生物群落组成的影响，并采用FUNGuild和FAPROTAX工具分别对真菌和细菌群落进行功能注释分析。结果表明：与空白对照相比，不同禾草生长提高了土壤pH及铵态氮含量，使速效钾和硝态氮含量显著降低，有机质含量无显著差异。不同禾草在甘肃马先蒿土壤中生长的株高、禾草碳、氮、钾含量、土壤真菌和细菌群落的多样性指数、相对丰度因禾草种类而异。不同禾草生长对禾草养分、土壤养分和微生物群落产生直接影响，禾草养分、土壤养分和微生物群落反馈作用对禾草生物量产生影响。本研究以期为甘肃马先蒿为优势种的退化草地改良和人工草地管理提供科学依据。     

禾草–内生真菌共生对土壤理化性质及其 微生物影响的研究进展

禾草与内生真菌共生不仅会增强禾草的抗逆性,提升宿主农艺性状,还会对食草动物的取食产生影响。内生真菌可以对植物地上性状及地下环境和地下生物产生重要影响。研究发现,内生真菌可以通过改变凋落物的分解速率、根系化学物质的释放、根际沉积物的数量和种类来影响地下环境和生物多样性。内生真菌与禾草共生对于土壤的物理、化学特性以及生物学多样性都会产生影响,并且因禾草的种类、内生真菌菌株和土壤类型等的不同而异。对物理特性的影响主要集中在土壤团聚体结构的影响上,而化学成分的影响主要体现在土壤碳氮量的改变,生物多样性主要包括土壤微生物和动物。本文回顾了禾草–内生真菌共生体对土壤理化性质和功能的响应,目的是阐明宿主土壤生境中共生体和微生物之间相互作用的机制及其功能,为发掘、开发新的禾草–内生真菌共生体以及使用新型禾草–内生真菌共生体来改变土壤微环境提供理论基础。     

AM真菌与禾草内生真菌对黑麦草抗旱性的影响

通过温室盆栽试验,从植物生长、养分吸收和抗逆相关酶等方面探究了AM真菌与禾草内生真菌互作对黑麦草(Loliumperenne)抗旱性的影响,以期为充分利用两类微生物来提高植物抗逆性提供理论依据。本研究包括单独接种AM真菌、禾草内生真菌,AM真菌+禾草内生真菌以及无AM真菌和无禾草内生真菌4种处理,黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E+)和不含禾草内生真菌(E-)种子建植获得。并于黑麦草生长38 d后,按照土壤最大持水量的15%、30%、45%和60%设置4个水分梯度,共16种处理。结果表明,接种AM真菌与禾草内生真菌显著促进了45%和60%土壤水分条件下黑麦草的生长,促进了其对N、P的吸收,增强了黑麦草体内过氧化物酶活性,降低了丙二醛浓度,表明本研究所用共生微生物仅在较为干旱条件下提高了植物的耐旱性。     

内生真菌对禾草类植物抗旱性的影响

综述了国内外近年来关于内生真菌Neotyphodium对禾草类植物抗旱性方面的研究成果。结果表明:与不带菌禾草相比,带菌禾草的抗逆性强、产量高,特别是内生真菌的侵染可增加宿主植物的抗旱性。据报道,内生真菌主要是通过促进植株根系发育、叶片生长、气孔开闭、渗透调节、抗氧化保护系统等来提高禾草类植物的抗干旱胁迫能力。但也有学者认为并非所有内生真菌对宿主禾草的抗旱性都有增益作用,内生真菌与禾草的共生关系还很大程度上决定于宿主、内生真菌基因型和生境的相互关系。在未来的研究中应以内生真菌-禾草共生体的抗旱机理、生物学特性和群体特征为重点;此外利用真菌-禾草共生体的抗旱特性开展优良牧草草坪草选育,发挥内生真菌在天然草地中的生态作用也是重要的研究方向。     

树冠遮荫对甘肃马先蒿表型可塑性响应特征的影响

以距乔木0～1m(A)、1～2m(B)、2～3m(C)环形范围为样方设定3个遮荫梯度。通过测定野生甘肃马先蒿构件性状及生物量分配等指标,分析不同树冠遮荫度对甘肃马先蒿表型可塑性的影响。结果表明:树冠遮荫程度对马先蒿构件性状有显著影响(P<0.05);遮荫对马先蒿叶性状和根性状影响较大,对花性状无影响(P>0.05);树冠遮荫对马先蒿生物量分配有显著影响(P<0.05);C生境下生物量最大,生物量积累大小顺序为C生境>B生境>A生境;马先蒿株高与各构件生物量之间存在显著相关性(P<0.05),各构件生物量之间有极显著相关性(P<0.01)。甘肃马先蒿在不同遮荫下通过调整构件性状和权衡分配生物量,表现出较强的表型可塑性,具有较强的环境适应能力。     

甘肃马先蒿入侵对巴音布鲁克草原植物群落特征的影响

入侵性物种常通过竞争排斥群落中其他物种,改变入侵地群落的物种组成和结构,破坏生态系统的稳定性。甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)在巴音布鲁克草原快速蔓延,对当地生态系统造成威胁,是典型的入侵性植物。本研究以入侵性植物甘肃马先蒿群落为研究对象,调查4个入侵程度(未入侵、低度入侵、中度入侵、高度入侵)的甘肃马先蒿群落物种组成和群落特征,分析不同入侵程度下群落的物种多样性差异。结果表明：1)甘肃马先蒿3种入侵群落中均记录了30种维管植物,未入侵群落共记录27种维管植物,3种入侵群落与未入侵群落相比均多3种植物,但多的3种植物在入侵群落中并不相同。2)甘肃马先蒿入侵降低了群落中二裂委陵菜(Potentilla bifurca)、拉普兰棘豆(Oxytropis lapponica)、紫花针茅(Stipa purpurea)、洽草(Koeleria litvinowii)、火绒草(Leontopodium leontopodioides)的重要值;禾本科的密度在群落中的比例随入侵程度的增加呈先上升后下降趋势,豆科与禾本科密度和盖度在中度和高度入侵群落中的比例显著降低(P &...     

醉马草内生真菌共生体对其伴生植物种子萌发的影响

以我国西北部天然草原广泛分布的烈性毒草醉马草(Achnatherum inebrians)和其主要伴生种针茅(Stipa capillata)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)为供试材料,采用纸上发芽法(TP)测定醉马草地上部分的水浸提液对2种植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:带菌(E+)醉马草的水浸提液对受体植物的种子萌发和幼苗生长主要表现抑制作用(P0.05),而且抑制作用随浸提液浓度升高而加强;不带菌(E-)醉马草的水浸提液对受体植物的种子萌发没有显著的影响,只有0.2 g/mL的水浸提液对幼苗的生长有显著的抑制作用。综上所述,带菌醉马草提取液对针茅和硬质早熟禾种子萌发和幼苗生长有强烈的抑制作用,而不带菌醉马草则对2种禾草没有显著的影响。     

醉马草内生真菌共生体对土壤微生物和养分的影响

本研究以我国西北部天然草原广泛分布的烈性毒草醉马草(Achnatherum inebrians)为对象,分析内生真菌共生体对根系土壤中微生物区系和养分的影响。结果表明,采自桑科、甘加和榆中3个地区的醉马草根际土壤中真菌数量为其伴生种根际土壤中对应菌的1.31～1.56倍、细菌数量为1.56～2.65倍。土壤营养成分测定结果表明,醉马草根际土壤中有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量均显著高于其伴生种,而全磷和全钾含量差异不显著。     

色氨酸对醉马草内生真菌共生体麦角生物碱含量的影响

本研究以被甘肃内生真菌(Neotyphodium gansuense)侵染的醉马草(Achnatherum inebrians)为材料,在温室条件下,研究了不同浓度(0、250、500、750 mg·L-1)色氨酸对醉马草幼苗麦角酰胺和麦角新碱两类麦角生物碱含量的影响。结果表明,不同浓度的色氨酸均能显著降低醉马草幼苗的鲜质量、株高、分蘖数(P0.05),显著增加植株中麦角酰胺和麦角新碱含量(P0.05)。     

甘肃马先蒿入侵对巴音布鲁克高寒草原凋落物分解的影响

【目的】凋落物分解是陆地生态系统养分循环和能量交换的重要途径,而植物群落物种组成是影响凋落物分解过程的关键因素之一。本地入侵植物甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）大面积入侵高寒草原,导致群落建群种发生改变,但有关甘肃马先蒿入侵影响高寒草原群落凋落物分解速率的研究相对缺乏。因此,本研究以巴音布鲁克高寒草原入侵的甘肃马先蒿所在群落为研究对象,旨在探明入侵植物对草地凋落物的分解速率以及养分变化的影响。【方法】测定不同物种组成（甘肃马先蒿、本地优势物种紫花针茅（Stipa purpurea）、甘肃马先蒿和紫花针茅1∶1质量混合）凋落物的可溶性蛋白、木质素、纤维素和氮磷等养分含量,分析甘肃马先蒿和本地物种凋落物之间的分解速率差异。【结果】（1）与本地物种相比,甘肃马先蒿具有更高的分解速率;（2）甘肃马先蒿入侵提高了高寒草原凋落物的全氮、全磷、全钾和木质素含量,进而增加了土壤养分含量;（3）甘肃马先蒿入侵对凋落物养分中的全氮、全磷、全钾以及木质素含量的影响呈现正效应,对有机碳含量无明显影响,对可溶性蛋白在90～450 d的影响呈现正效应,其余时间段无明显影响,甘肃马先蒿对凋...     

禾草内生真菌的多样性及意义

禾草内生真菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,因其具有重要的生理和生态作用而成为当前国内外研究的热点。禾草内生真菌的多样性主要有种的多样性、宿主多样性、生境多样性、形态多样性以及遗传多样性。主要是感染冷季型禾草的香烛菌属(Epichloё)及其无性态Neotyphodium属。全球生态环境复杂、宿主植物多样性丰富,导致内生真菌的多样性更加丰富,从而会发现更多新的真菌分类单元,这在菌种收集和保藏方面独具优势。内生真菌可使禾草提高抗逆性并适应逆境甚至极端环境条件,这对于深入探讨内生真菌-宿主之间的相互作用,有目的性和科学性地构建新的禾草内生真菌共生体及植物微生态系统的研究都具有十分重要的意义。     

内生真菌与高羊茅之间的共生关系

从内生真菌的涵义及其基本生物学特征出发,着重对国内外近10 年来有关内生真菌与高羊茅关系的研究情况作了综述,主要包括内生真菌对高羊茅生长发育及其抗逆性的影响、内生真菌对高羊茅植物群落及生态系统的影响等,并对内生真菌研究的实际意义及其应用前景作了总结。     

青海省甘肃马先蒿资源调查及开发利用前景研究

作者研究了青海省甘肃马先蒿的植物学特性、群落特征及资源储量,在此基础上提出开发利用该资源植物的思路。     

温度对醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱产量的影响

研究了不同温度(8℃/5℃、15℃/12℃、22℃/15℃、28℃/25℃、35℃/28℃)处理对醉马草内生真菌共生体幼苗的形态指标、叶绿素、可溶性糖以及麦角酰胺和麦角新碱含量的影响,以期明确共生体幼苗生长和产碱的最适温度。结果表明,株高、根长和生物量均在22℃/15℃处理下达到最大,其中株高显著(P0.05)高于其它4个处理,根长显著(P0.05)高于28℃/25℃和35℃/28℃处理,生物量显著(P0.05)高于8℃/5℃、28℃/25℃和35℃/28℃处理,分蘖在15℃/12℃处达到最大,显著(P0.05)高于8℃/5℃、28℃/25℃和35℃/28℃处理。叶绿素在22℃/15℃处理下达到最大,显著(P0.05)高于8℃/5℃、15℃/12℃和35℃/28℃处理。可溶性糖在5个温度处理下差异不显著(P0.05)。在处理时间为15 d时,麦角酰胺和麦角新碱含量均在22℃/15℃处理下达到最大。综上所述,最适宜共生体幼苗生长、麦角酰胺和麦角新碱积累的处理温度是22℃/15℃。     

禾本科植物内生真菌研究10——内生真菌共生体的苗期生物学特性

有些禾本科植物内生真菌能为宿主植物带来抗病虫害、抗旱、促进苗期生长和分蘖等性能。研究利用种子中Neotyphodium属内生真菌含菌率不同的苇状羊茅Festuca arundinacea、多年生黑麦草Lolium perenne和野生鹅观草Roegneria kamoji进行了室内发芽试验、室外和人工气候箱内的盆栽试验以及室内外蚜虫接种试验,调查了内生真菌对其宿主苗期生物学特性的影响。发现种子含菌率比较高的苇状羊茅和多年生黑麦草分蘖多,幼苗抗虫性明显提高;种子含菌率比较高的鹅观草发芽率高,出苗整齐,生长快,分蘖多,但幼苗无明显的抗虫性。研究结果进一步说明了禾本科植物内生真菌在农业上具有广阔的利用前景。