本文關(guān)鍵詞：廣西甘蔗根際土壤叢枝菌根（AM）真菌多樣性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：廣西是我國(guó)最大的甘蔗種植區(qū),干旱和長(zhǎng)期單一連作引致土壤退化,已成為制約甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizas, AM)真菌能促進(jìn)宿主對(duì)水分和養(yǎng)分(特別是磷)的吸收和利用,促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。本研究在我們對(duì)廣西甘蔗根際土壤AM真菌初步調(diào)查的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)采集廣西主要甘蔗種植區(qū)不同土壤類型的甘蔗根系和根際土壤,通過(guò)分子生物學(xué)輔助技術(shù),鑒定AM真菌種類,以了解不同土壤類型AM真菌的侵染特點(diǎn),揭示廣西甘蔗根際土壤AM真菌多樣性、優(yōu)勢(shì)種群及分布特點(diǎn),以及探究土壤理化性質(zhì)對(duì)AM真菌多樣性的影響,為進(jìn)一步利用AM真菌提高甘蔗抗逆性和土壤養(yǎng)分的利用率提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下：1.本研究共采集了26個(gè)市(縣/區(qū)),包含7種不同土壤類型的甘蔗根系和根際土壤作為研究對(duì)象,獲得52份根系、52份土壤。測(cè)定了土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、總氮、有效磷和交換性Mg2+。研究表明,廣西甘蔗土壤酸化嚴(yán)重,pH 6.0以下的占61.5%,其中pH 4.0以下的占5.8%,pH 4.0-5.0占28.8%,pH 5.0-6.0占26.9%。pH 6.0-7.0占25%,pH 7.0以上的占13.5%。有機(jī)質(zhì)、氮含量等土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量偏低。除了有效磷,其余各項(xiàng)土壤理化性質(zhì)的最高值均為石灰土,而最低值均為磚紅壤。2.甘蔗屬于菌根型作物。研究表明,甘蔗根系均能與AM真菌形成互惠共生體。經(jīng)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明,根上菌絲與根內(nèi)菌絲侵染率(R=0.558,P=0.00)、與泡囊的侵染率(R=0.588,P=0.00)呈極顯著正相關(guān)。根內(nèi)菌絲侵染率與泡囊侵染率(R=0.435,P=0.001)呈極顯著正相關(guān)。3.甘蔗根系菌根侵染率受到土壤理化性質(zhì)的影響。pH值(R=0.367,P=0.007)、有效磷(R=-0.609,P=0.000)與根內(nèi)菌絲侵染率呈極顯著負(fù)相關(guān)。土壤理化性質(zhì)對(duì)甘蔗根系侵染率的影響因土壤類型不同而存在差異。在赤紅壤中,有機(jī)質(zhì)(R=-0.478,P=0.028)、總N(R=-0.541,P=0.01 1)和有效P(R=-0.709,P=0.00)與根內(nèi)菌絲侵染率呈顯著負(fù)相關(guān)。在磚紅壤中,總N與根內(nèi)菌絲侵染率(R=-0.823,P=0.044)呈顯著負(fù)相關(guān)；有效P和根內(nèi)菌絲侵染率(R=-0.926,P=0.008)呈極顯著負(fù)相關(guān)。在紅壤中,pH值與根內(nèi)菌絲侵染率(R=0.924,P=0.008)呈極顯著正相關(guān)；有機(jī)質(zhì)(R=-0.865,P=0.026)、總N(R=-0.860,P=0.028)、有效P(R=-0.877,P=0.022)與根內(nèi)菌絲侵染率均呈顯著負(fù)相關(guān)。4.本研究采用Nested-PCR擴(kuò)增AM真菌18S rDNA目的片段,對(duì)廣西主要甘蔗種植區(qū)甘蔗根系和根際土壤樣品AM真菌克隆文庫(kù)進(jìn)行分子多樣性分析。以97%的閾值劃分操作分類單元(OTU),將所得到的AM真菌序列劃分為32個(gè)OTU,通過(guò)聚類分析劃分為7科13屬32種AM真菌。分別為球囊霉科(Glomeraceae)有5屬17種；多樣孢囊霉科(Diversisporaceae)有2屬3個(gè)科,：無(wú)梗囊霉科(Acaulosporaceae)1屬1個(gè)種；巨孢囊霉科(Gigasporaceae)有2屬2個(gè)種；Claroideoglomeraceae科有1屬5個(gè)種；原囊霉科(Archaeosporaceae)有1屬2個(gè)種；類球囊霉科(Paraglomaceae)有1屬2個(gè)種。在32個(gè)分子種中,有7個(gè)分子種和己知種聚在一起。所有土壤類型均以球囊霉科為主,其次為Claroideoglomeraceae科和類球囊霉科,其他科在所有樣地均比較稀有。所以球囊霉科為7種土壤類型的優(yōu)勢(shì)科；Rhizophagus屬為優(yōu)勢(shì)屬。5.不同土壤類型的AM真菌多樣性。赤紅壤發(fā)現(xiàn)7科11屬22種,磚紅壤發(fā)現(xiàn)5科7屬11種,紅壤發(fā)現(xiàn)4科8屬12種,石灰土發(fā)現(xiàn)4科8屬14種,其他類型土壤發(fā)現(xiàn)5科9屬12種。在不同的土壤類型中,根系及根際土壤AM真菌的豐富度和香農(nóng)維納指數(shù)最高值均為紅壤。不同土壤類型的AM真菌物種豐富度、香農(nóng)維納指數(shù)不存在顯著性差異。6.經(jīng)Pearson相關(guān)性分析表明,在磚紅壤、紅壤、石灰土以及其他類型的土壤中,土壤理化性質(zhì)與AM真菌物種豐富度沒有顯著的相關(guān)性；在赤紅壤中,土壤的pH值與根系A(chǔ)M真菌的物種豐富度呈顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.474,P=0.03),交換性Mg2+與根系A(chǔ)M真菌的物種豐富度呈極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.583,P=0.006)。7.對(duì)AM真菌分子種進(jìn)行群落排序發(fā)現(xiàn),根部和根際土壤的AM真菌的群落分布差異較顯著。雖然不同類型的根際土壤中,AM真菌的群落結(jié)構(gòu)差異不明顯,但在赤紅壤和石灰土的甘蔗根系中,AM真菌群落結(jié)構(gòu)分布差異比較明顯。此外,將群落排序和環(huán)境因子擬合,發(fā)現(xiàn)甘蔗根際土壤AM真菌的群落分布與土壤理化性質(zhì)之間并不存在關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：甘蔗 根際土壤 叢枝菌根真菌 多樣性
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S566.1;S154.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 前言10-16
• 1.1 廣西甘蔗的重要地位以及制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素10
• 1.2 關(guān)于叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizas,AM)真菌10-12
• 1.2.1 AM真菌的概念10-11
• 1.2.2 AM真菌在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的功能11-12
• 1.3 關(guān)于AM真菌多樣性研究12-13
• 1.3.1 AM真菌的物種多樣性12
• 1.3.2 AM真菌的生境多樣性12-13
• 1.3.3 AM真菌的宿主多樣性13
• 1.3.4 影響AM真菌多樣性和分布的因素13
• 1.4 有關(guān)甘蔗AM真菌的研究13-14
• 1.5 研究意義14-15
• 1.6 技術(shù)路線15-16
• 第2章 材料和方法16-25
• 2.1 研究材料及采樣區(qū)域16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法17-24
• 2.2.1 樣品采集與處理17-18
• 2.2.2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定18
• 2.2.3 根系A(chǔ)M真菌侵染率測(cè)定18
• 2.2.4 DNA的提取18-20
• 2.2.5 AM真菌18S rDNA分子片段擴(kuò)增20-24
• 2.3 數(shù)據(jù)分析24-25
• 第3章 結(jié)果和分析25-42
• 3.1 土壤理化性質(zhì)分析25-30
• 3.2 AM真菌侵染率30-32
• 3.2.1 甘蔗根系A(chǔ)M真菌染色和侵染概況30
• 3.2.2 不同土壤類型的AM真菌侵染率分析30-32
• 3.2.3 AM真菌各種結(jié)構(gòu)的侵染程度相關(guān)性分析32
• 3.3 甘蔗根際土壤AM真菌分子多樣性32-39
• 3.3.1 樣品DNA提取結(jié)果32-33
• 3.3.2 Nested-PCR擴(kuò)增結(jié)果33-34
• 3.3.3 克隆文庫(kù)構(gòu)建與克隆子篩選34
• 3.3.4 AM真菌聚類分析34-39
• 3.4 不同土壤類型的物種多樣性指數(shù)39
• 3.5 土壤理化性質(zhì)與AM真菌的關(guān)系39-42
• 第4章 討論42-47
• 4.1 AM真菌侵染情況42
• 4.2 廣西甘蔗根際土壤AM真菌物種多樣性42-43
• 4.2.1 Nested-PCR的選擇42
• 4.2.2 甘蔗根際土壤AM真菌物種多樣性42-43
• 4.3 土壤理化性質(zhì)與AM真菌43-46
• 4.3.1 土壤理化性質(zhì)與AM真菌侵染率43-44
• 4.3.2 土壤理化因子與AM真菌多樣性44-46
• 4.4 AM真菌群落結(jié)構(gòu)46-47
• 第5章 總結(jié)與展望47-49
• 5.1 總結(jié)47-48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況56-57
• 致謝57-58

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