【摘要】：本研究以從青海和四川等地區(qū)采集的六個(gè)地理種群(ID 41、57、84、99、111和141)中華羊茅(Festuca sinensis)為材料,在溫室系統(tǒng)比較了感染內(nèi)生真菌(endophyte infected,E+)和未感染內(nèi)生真菌(endophyte free,E-)的中華羊茅在適宜水分(65%土壤相對(duì)飽和含水量,RSMC)和干旱條件(35%RSMC)下的生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收、離子分布、光合作用、激素和生物堿含量等的變化,旨在探究?jī)?nèi)生真菌和地理種群對(duì)中華羊茅抗旱性的影響和調(diào)控機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1.六個(gè)地理種群的中華羊茅E+和E-植株在不同水分條件下生長(zhǎng)表現(xiàn)不同。地理種群對(duì)植物的生長(zhǎng)有顯著影響,在水分適宜和干旱條件下,6個(gè)地理種群E+植株之間和E-植株之間生長(zhǎng)均存在顯著差異(P0.05)。干旱條件顯著抑制了部分植物的生長(zhǎng),比如與水分適宜條件相比,干旱條件下種群99E+植株的分蘗數(shù)、種群111和141E+和E-植株的地上部分鮮重和干重、種群41、57和141E+和E-植株的根鮮重和干重均顯著下降(P0.05)。內(nèi)生真菌促進(jìn)宿主植物在水分適宜條件的生長(zhǎng),六個(gè)地理種群E+植株的株高、分蘗數(shù)、干鮮重含量均顯著高于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05);內(nèi)生真菌也提高宿主植物的抗旱性,六個(gè)地理種群E+植株的部分生長(zhǎng)指標(biāo)顯著高于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05)。2.六個(gè)地理種群的中華羊茅E+和E-植株在不同水分條件下光合作用指標(biāo)、葉綠素含量、氣孔特性和內(nèi)源激素含量也不同。地理種群對(duì)這些指標(biāo)有顯著影響(P0.05),在水分適宜和干旱條件下,部分地理種群E+植株之間和E-植株之間的光合作用、氣孔特性和內(nèi)源激素均存在顯著差異。干旱脅迫條件顯著抑制了部分植物的光合作用、降低葉綠素、部分激素含量和氣孔開度,顯著提高了氣孔密度,比如與水分適宜條件相比,干旱脅迫條件下種群41、84、111和141的E+和E-植株的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率、種群41和57E+和E-植株的葉綠素含量、種群111E+的CTK含量和種群99、111和141 E+和E-植株的上表皮氣孔開度均顯著降低(P0.05),種群41、57、84、99和141E+和E-植株的上表皮氣孔密度顯著增加(P0.05)。在水分適宜和干旱條件下,內(nèi)生真菌對(duì)宿主植物的這些指標(biāo)均有顯著影響(P0.05),比如在干旱條件種群41和111E+植株的凈光合速率、種群99E+植株的氣孔導(dǎo)度和41、99和111E+植株的胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率顯著高于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05),部分地理種群E+植株的葉綠素、氣孔密度和開度、ABA、CTK和GA含量顯著高于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05)。3.六個(gè)地理種群的中華羊茅E+和E-植株在不同水分條件下C、N、P元素含量以及Na~+、K~+、Ca~(2+)離子含量不同。地理種群對(duì)這些元素和離子的含量均有顯著影響(P0.05),水分適宜條件和干旱條件下,部分地理種群E+植株之間和E-植株之間均存在顯著差異。干旱條件顯著降低了部分植株的C、N、P、Ca~(2+)含量,顯著增加了K~+含量,比如與水分適宜條件相比,種群111E+植株的地下部分C含量、84E+植株的地上部分N含量、57E+和E-植株的地下部分N含量、111E+和E-植株的地上部分P含量、84E+和111E-植株的Ca~(2+)含量均顯著降低(P0.05),種群99和111E-植株的K~+含量顯著增大(P0.05)。在水分適宜和干旱條件下,內(nèi)生真菌對(duì)這些元素和離子的含量有顯著影響(P0.05),比如在干旱條件下,種群111 E+植株的地上部分P含量和Ca~(2+)含量均顯著高于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05),種群111 E+植株的Na~+和K~+含量均顯著低于相對(duì)應(yīng)的E-植株(P0.05)。4.六個(gè)地理種群中華羊茅E+植株的lolitrem B、peramine、麥角酰胺和麥角新堿四種生物堿含量在水分適宜和干旱條件下均有顯著差異(P0.05)。水分適宜和干旱條件下,均有部分地理種群生物堿含量顯著高于其它地理種群(P0.05),但是兩種水分條件下含量最高的地理種群不一致。水分條件對(duì)peramine含量無影響,但對(duì)lolitrem B和麥角堿含量有顯著影響(P0.05),與水分適宜條件相比,干旱條件顯著提高了部分地理種群的lolitrem B和麥角堿含量(P0.05),如干旱條件下種群57、84和99植株的麥角酰胺和麥角新堿含量均顯著高于水分適宜條件(P0.05)。綜上所述,雖然干旱脅迫影響了植物的生長(zhǎng)和生理生化反應(yīng),但地理種群141植株的抗旱性優(yōu)于其它五個(gè)地理種群,可利用這種群141進(jìn)行下一步抗旱育種。而內(nèi)生真菌與種群111和57共生時(shí)對(duì)宿主抗旱性的提高優(yōu)于其它地理種群,可分離內(nèi)生真菌菌株接種后進(jìn)行抗旱育種。而上述生理生化的變化揭示了內(nèi)生真菌主要通過促進(jìn)宿主提高光合作用,增大氣孔密度和離子含量,來提高了宿主的抗旱性。
【圖文】：

圖 4-1 內(nèi)生真菌和水分對(duì)不同地理種群中華羊茅株高和分蘗數(shù)的影響Fig. 4-1 Effects of endophyte and moisture on plant height and tiller number of differentecotypes F. sinensis

圖 4-2 內(nèi)生真菌和水分對(duì)不同地理種群中華羊茅地上部分鮮重和干重的影響Fig. 4-2 Effects of endophyte and moisture on fresh weight and dry weight of seedling ofdifferent ecotypes F. sinensis
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S543.9

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本文編號(hào)：2624139