【摘要】：美人蕉是應(yīng)用最為廣泛的濕地植物品種之一,在水體修復(fù)中發(fā)揮脫氮除磷作用。探究美人蕉的脫氮機(jī)制是濕地效能強(qiáng)化的重要基礎(chǔ)工作之一,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以黃花美人蕉(Canna indica L.var.flava Roxb.)為對(duì)象,在調(diào)查美人蕉受叢枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)侵染的基礎(chǔ)上,開(kāi)展AMF-美人蕉共生體系氮吸收效能的研究,并試驗(yàn)分析AMF和無(wú)機(jī)氮形態(tài)對(duì)氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因表達(dá)水平的影響,主要工作及內(nèi)容如下:Illumina高通量測(cè)序?qū)嶒?yàn)表明:實(shí)驗(yàn)中侵染美人蕉的AMF屬于球囊霉科(Glomeraceae)。鏡檢發(fā)現(xiàn),春季幼苗期美人蕉AMF的菌絲侵染率較低,僅5.66±1.08%,秋季成熟期侵染率較高,可達(dá)到53.89±1.43%。通過(guò)水培試驗(yàn),在銨態(tài)氮和硝態(tài)氮及其組合供給條件下,分析AMF-美人蕉共生體系的氮吸收效能,結(jié)果表明:AMF對(duì)美人蕉根系吸收銨態(tài)氮無(wú)顯著影響(P0.05),對(duì)硝態(tài)氮吸收在低濃度下有很大促進(jìn)作用,提高約63%,但高濃度下有抑制效果,降低約7%左右;銨態(tài)氮和硝態(tài)氮按1:1供給時(shí),美人蕉吸收效能與濃度變化呈正相關(guān),對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的最高吸收率分別可達(dá)99.63%和99.50%。N~(15)同位素標(biāo)記試驗(yàn)及其結(jié)果的模型計(jì)算表明:純美人蕉根系轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為-0.923,AMF轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為0.601,AMF內(nèi)生菌絲對(duì)美人蕉氮的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)效能有一定抑制作用。實(shí)時(shí)熒光定量PCR試驗(yàn)表明:兩種無(wú)機(jī)氮共存時(shí),美人蕉銨態(tài)氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因AMT1和AMT2在根部的表達(dá)水平隨濃度提升而提高,AMF顯著提升AMT2的表達(dá),而硝態(tài)氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因NRT2的表達(dá)無(wú)顯著變化;單獨(dú)供以銨態(tài)氮或硝態(tài)氮時(shí),AMF對(duì)美人蕉氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)水平的提高僅在低濃度情形下十分顯著,AMT1主要在根系內(nèi)部細(xì)胞表達(dá),主導(dǎo)對(duì)銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)運(yùn),AMT2主要在根系表皮細(xì)胞表達(dá),主導(dǎo)從外界吸收銨態(tài)氮,AMF內(nèi)生菌絲在高濃度時(shí)可抑制其表達(dá);僅有一種無(wú)機(jī)氮存在時(shí),另一種氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因在AMF侵染時(shí)卻顯著表達(dá),推測(cè)NH_4~+和NO_3~-在內(nèi)生菌絲中可雙向轉(zhuǎn)化。本文的研究對(duì)分子生物學(xué)層面上強(qiáng)化美人蕉的脫氮效能,尤其是為建立具有靶向脫氮功能的AMF-美人蕉共生體系,提供了前期探索性試驗(yàn)成果。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X52;S682.22
【圖文】：

圖 1-1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)中氮素轉(zhuǎn)化示意圖[10]素轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，硝化作用、反硝化作用及厭氧氨氧化三個(gè)微生物作用的過(guò)境領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注，對(duì)這些過(guò)程中的微生物種類(lèi)、協(xié)同作用以及反應(yīng)機(jī)

圖 1-2 球囊霉菌（Rhizohagus irregularis）與 Ri T-DNA 轉(zhuǎn)化的胡蘿卜根共生中氮的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)、降解及傳遞途徑的模型[57]已有研究結(jié)果表明，AMF 可以增強(qiáng)寄主植物的氮營(yíng)養(yǎng)。Yoko Tanaka 等[58]對(duì)

圖 2.1 春季（上）和秋季（下）美人蕉根系侵染狀況由圖 2.1 中可知，AMF 對(duì)美人蕉的侵染程度與美人蕉植株的生長(zhǎng)周期呈正相關(guān)。季幼苗期，美人蕉根系可觀察到零星的菌絲和少量?jī)?nèi)生孢子，如表 2.1 所示，春季

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳澤斌;李冰;王定康;余磊;徐勝光;任y

本文編號(hào)：2786542