鹽漬土中刺槐根際AMF群落特征及其提高刺槐耐鹽性機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 13:03
土壤鹽漬化作為世界環(huán)境難題之一,嚴(yán)重制約著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展。刺槐(Robinia pseudoacacia)是鹽堿地的造林樹種之一,其耐鹽性機(jī)制的研究對鹽堿地的改良與利用具有重要意義。目前,叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)對刺槐耐鹽性機(jī)制的研究多集中于生理、生化及相關(guān)基因的表達(dá)等方面,其耐鹽性機(jī)制仍需要深入探討。本文于我國北方四個(gè)鹽漬化地區(qū)(內(nèi)蒙古自治區(qū)的赤峰市和磴口市、寧夏回族自治區(qū)的平羅市以及甘肅省敦煌市)的刺槐林中采集了刺槐細(xì)根及其根際土,測定了其根際土壤理化性質(zhì)、根系A(chǔ)MF侵染率和根際土中的孢子、菌絲密度,并利用Illumina Miseq測序研究了鹽堿地刺槐根際AMF的群落組成及影響因素,在此基礎(chǔ)上,通過人工模擬鹽脅迫設(shè)計(jì)盆栽試驗(yàn),探究了鹽漬土中的優(yōu)勢菌種根內(nèi)根生囊霉(Rhizophagus intraradices)在刺槐枯葉分解中的作用,闡明了添加枯葉和接種AMF對鹽脅迫下刺槐生長狀況的影響及影響機(jī)制,最后利用轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)從分子水平揭示了AMF提高刺槐耐鹽性的機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1. 鹽漬土中刺槐根際AMF群落組成及影響因...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文16圖2-1采樣地點(diǎn)分布圖Fig.2-1Mapsoffoursalinesites2.1.2土壤理化性質(zhì)的測定參照土壤理化分析方法進(jìn)行土壤含水量測定:稱取10g新鮮土壤樣品放入鋁盒中,于105oC烘箱中進(jìn)行烘干處理(12h),三次稱重?zé)o變化后取出,置于干燥器中冷卻,然后進(jìn)行稱重,按照公式含水量(%)=(新鮮土壤質(zhì)量-烘干土壤質(zhì)量)/烘干土壤質(zhì)量×100計(jì)算(鮑士旦2000)。土壤pH的測定:取1:5的鮮土和蒸餾水進(jìn)行混合,用玻璃棒攪拌至充分混勻。靜置片刻,用PB-10pH計(jì)(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)測定上清液的pH(Hendershotetal.1993)。采用質(zhì)量法進(jìn)行土壤水溶性鹽含量測定:取適量的風(fēng)干土,按照1:5的土水比制備土壤浸出液,放入烘干稱重后的瓷蒸發(fā)皿內(nèi)進(jìn)行水浴蒸干。加入150g/L的H2O2重新浸潤殘?jiān),再蒸干。重?fù)上一步,直至殘?jiān)孔優(yōu)榘咨H缓,將樣品?05oC烘箱中進(jìn)行烘干處理,恒重后冷卻至室溫,再進(jìn)行稱重。按照公式計(jì)算:土壤水溶性鹽含量(g/kg)=(蒸發(fā)皿加殘?jiān)|(zhì)量-蒸發(fā)皿質(zhì)量)/風(fēng)干土壤質(zhì)量×1000(鮑士旦2000)。參照重鉻酸鉀氧化法進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)測定:取適量風(fēng)干土于100目篩中過濾,稱取0.3g過篩土于試管中,加入5mL的0.8mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL硫酸溶液,
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文24圖2-2OTU數(shù)目的稀釋曲線,刺槐根系(a)、根際土(b)中Fig.2-2OTUrarefactioncurvesofblacklocustroots(a)andrhizospheresoils(b)注:CF,赤峰;DK,磴口;PL,平羅;DH,敦煌。下同。Note:CF,Chifeng;DK,Dengkou;PL,Pingluo;DH,Dunhuang.Thesameasfollowings.2.1.6統(tǒng)計(jì)分析使用ANOVA(SASInstituteInc.2004)分析不同樣地間土壤理化性質(zhì)、AMF侵染率、孢子和菌絲密度以及香農(nóng)指數(shù)多樣性、OTU豐度的差異性。利用SAS軟件中的逐步多元回歸分析檢測影響AMF侵染率和孢子形成的因素。使用R軟件中置換多變量分析(PERMANOVA)和主成分分析(Principalcomponentsanalysis,PCA)探索土壤性質(zhì)和AMF群落隨采樣地點(diǎn)發(fā)生的變化;使用R軟件Vegan程序包的非度量多維定標(biāo)(Non-metricmultidimensionalscaling,NMDS)來觀察OTU的相對豐度以闡明樣本點(diǎn)之間AMF群落組成的差異;使用R軟件中Vegan程序包的"envfit"函數(shù)研究AMF群落組成與生境特征之間的關(guān)系(Oksanenetal.2013)。利用R軟件Vegan程序包中的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽脅迫下比拉底白刺差異表達(dá)基因的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 田林,尹丹丹,成鐵龍,夏新莉,尹偉倫. 林業(yè)科學(xué)研究. 2020(01)
[2]塔里木盆地鹽生和干旱生境檉柳(Tamarix)凋落物分解特征[J]. 楊晶晶,呂瑞恒,梁繼業(yè),馮建菊,馬國財(cái),康佳鵬. 中國沙漠. 2020(01)
[3]不同土壤類型下甘蔗根系A(chǔ)M真菌多樣性及與土壤因子關(guān)系[J]. 劉增亮,廖楠,汪茜,龍艷艷,袁照年,陳廷速. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2020(01)
[4]季節(jié)與小生境對喀斯特灌叢土壤叢枝菌根真菌群落的影響[J]. 趙蕾,蓋爽爽,鄭生猛,胡亞軍,劉華英,何尋陽. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2019(05)
[5]凋落物多樣性及組成對凋落物分解和土壤微生物群落的影響[J]. 王小平,楊雪,楊楠,辛?xí)造o,曲耀冰,趙念席,高玉葆. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(17)
[6]黃土丘陵區(qū)典型植被枯落物坡面分布及混入土壤對土壤性狀的影響[J]. 王忠禹,王兵,劉國彬,劉佳鑫,李兆松. 自然資源學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]鹽脅迫下木本植物光合作用響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張波,榮立蘋,陳柳,曹飛. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2017(05)
[8]球囊菌門叢枝菌根真菌最新分類系統(tǒng)菌種名錄[J]. 王幼珊,劉潤進(jìn). 菌物學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]石漠化區(qū)植被恢復(fù)過程凋落葉分解特征及其對土壤有機(jī)碳/氮的影響——以重慶中梁山為例[J]. 胡寧,馬志敏,藍(lán)家程,伍宇春,傅瓦利,袁紅,婁露玲. 中國巖溶. 2016(05)
[10]叢枝菌根真菌對刺槐幼苗機(jī)械損傷響應(yīng)機(jī)制的初步研究[J]. 李朕,胡文濤,唐明. 西北植物學(xué)報(bào). 2015(07)
博士論文
[1]不同造林模式叢枝菌根真菌群落特征及其分解枯落物的研究[D]. 陳雪冬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]馬尾松凋落物特性及松針分解過程與調(diào)控研究[D]. 陸曉輝.貴州大學(xué) 2017
本文編號:3271624
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
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西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文16圖2-1采樣地點(diǎn)分布圖Fig.2-1Mapsoffoursalinesites2.1.2土壤理化性質(zhì)的測定參照土壤理化分析方法進(jìn)行土壤含水量測定:稱取10g新鮮土壤樣品放入鋁盒中,于105oC烘箱中進(jìn)行烘干處理(12h),三次稱重?zé)o變化后取出,置于干燥器中冷卻,然后進(jìn)行稱重,按照公式含水量(%)=(新鮮土壤質(zhì)量-烘干土壤質(zhì)量)/烘干土壤質(zhì)量×100計(jì)算(鮑士旦2000)。土壤pH的測定:取1:5的鮮土和蒸餾水進(jìn)行混合,用玻璃棒攪拌至充分混勻。靜置片刻,用PB-10pH計(jì)(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)測定上清液的pH(Hendershotetal.1993)。采用質(zhì)量法進(jìn)行土壤水溶性鹽含量測定:取適量的風(fēng)干土,按照1:5的土水比制備土壤浸出液,放入烘干稱重后的瓷蒸發(fā)皿內(nèi)進(jìn)行水浴蒸干。加入150g/L的H2O2重新浸潤殘?jiān),再蒸干。重?fù)上一步,直至殘?jiān)孔優(yōu)榘咨H缓,將樣品?05oC烘箱中進(jìn)行烘干處理,恒重后冷卻至室溫,再進(jìn)行稱重。按照公式計(jì)算:土壤水溶性鹽含量(g/kg)=(蒸發(fā)皿加殘?jiān)|(zhì)量-蒸發(fā)皿質(zhì)量)/風(fēng)干土壤質(zhì)量×1000(鮑士旦2000)。參照重鉻酸鉀氧化法進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)測定:取適量風(fēng)干土于100目篩中過濾,稱取0.3g過篩土于試管中,加入5mL的0.8mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL硫酸溶液,
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文24圖2-2OTU數(shù)目的稀釋曲線,刺槐根系(a)、根際土(b)中Fig.2-2OTUrarefactioncurvesofblacklocustroots(a)andrhizospheresoils(b)注:CF,赤峰;DK,磴口;PL,平羅;DH,敦煌。下同。Note:CF,Chifeng;DK,Dengkou;PL,Pingluo;DH,Dunhuang.Thesameasfollowings.2.1.6統(tǒng)計(jì)分析使用ANOVA(SASInstituteInc.2004)分析不同樣地間土壤理化性質(zhì)、AMF侵染率、孢子和菌絲密度以及香農(nóng)指數(shù)多樣性、OTU豐度的差異性。利用SAS軟件中的逐步多元回歸分析檢測影響AMF侵染率和孢子形成的因素。使用R軟件中置換多變量分析(PERMANOVA)和主成分分析(Principalcomponentsanalysis,PCA)探索土壤性質(zhì)和AMF群落隨采樣地點(diǎn)發(fā)生的變化;使用R軟件Vegan程序包的非度量多維定標(biāo)(Non-metricmultidimensionalscaling,NMDS)來觀察OTU的相對豐度以闡明樣本點(diǎn)之間AMF群落組成的差異;使用R軟件中Vegan程序包的"envfit"函數(shù)研究AMF群落組成與生境特征之間的關(guān)系(Oksanenetal.2013)。利用R軟件Vegan程序包中的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽脅迫下比拉底白刺差異表達(dá)基因的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 田林,尹丹丹,成鐵龍,夏新莉,尹偉倫. 林業(yè)科學(xué)研究. 2020(01)
[2]塔里木盆地鹽生和干旱生境檉柳(Tamarix)凋落物分解特征[J]. 楊晶晶,呂瑞恒,梁繼業(yè),馮建菊,馬國財(cái),康佳鵬. 中國沙漠. 2020(01)
[3]不同土壤類型下甘蔗根系A(chǔ)M真菌多樣性及與土壤因子關(guān)系[J]. 劉增亮,廖楠,汪茜,龍艷艷,袁照年,陳廷速. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2020(01)
[4]季節(jié)與小生境對喀斯特灌叢土壤叢枝菌根真菌群落的影響[J]. 趙蕾,蓋爽爽,鄭生猛,胡亞軍,劉華英,何尋陽. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2019(05)
[5]凋落物多樣性及組成對凋落物分解和土壤微生物群落的影響[J]. 王小平,楊雪,楊楠,辛?xí)造o,曲耀冰,趙念席,高玉葆. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(17)
[6]黃土丘陵區(qū)典型植被枯落物坡面分布及混入土壤對土壤性狀的影響[J]. 王忠禹,王兵,劉國彬,劉佳鑫,李兆松. 自然資源學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]鹽脅迫下木本植物光合作用響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張波,榮立蘋,陳柳,曹飛. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2017(05)
[8]球囊菌門叢枝菌根真菌最新分類系統(tǒng)菌種名錄[J]. 王幼珊,劉潤進(jìn). 菌物學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]石漠化區(qū)植被恢復(fù)過程凋落葉分解特征及其對土壤有機(jī)碳/氮的影響——以重慶中梁山為例[J]. 胡寧,馬志敏,藍(lán)家程,伍宇春,傅瓦利,袁紅,婁露玲. 中國巖溶. 2016(05)
[10]叢枝菌根真菌對刺槐幼苗機(jī)械損傷響應(yīng)機(jī)制的初步研究[J]. 李朕,胡文濤,唐明. 西北植物學(xué)報(bào). 2015(07)
博士論文
[1]不同造林模式叢枝菌根真菌群落特征及其分解枯落物的研究[D]. 陳雪冬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]馬尾松凋落物特性及松針分解過程與調(diào)控研究[D]. 陸曉輝.貴州大學(xué) 2017
本文編號:3271624
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