少花蒺藜草对磷元素高效利用的土壤微生态机制

发布时间：2023-02-19 12:43

　　少花蒺藜草(Cenchrus spinifex)为入侵我国北方农牧区的一种恶性杂草,在磷元素受限的贫瘠沙质土壤中能够快速生长和种群扩张,在极短的时间内形成单一优势群落。从土壤解磷微生物及植物磷酸酶的角度,解析入侵植物少花蒺藜草在磷胁迫条件下,对磷元素高效利用的正反馈生态学响应机制,对于揭示少花蒺藜草入侵机理及制定科学有效的防控措施有理论指导意义。本研究以科尔沁沙质草地大面积发生的少花蒺藜草及其伴生植物冰草(Agropyron cristatum)、狗尾草(Setaira viridis)为研究对象进行室内培养与水培试验,利用传统功能微生物筛选培养法、16S rRNA基因高通量测序技术及rep-PCR基因指纹图谱技术,分析不同处理根际土壤中解磷细菌群落结构特征,利用试剂盒提取并通过分光光度计比色法,研究了植物叶片、根系以及分泌的磷酸酶活性,结果如下:1、根际土壤可培养解磷细菌试验表明,少花蒺藜草入侵显著增加了其根际土壤中可培养解磷菌的数量,其中,有机磷细菌数增加了87.0%,无机磷细菌数增加了89.8%,总量高于伴生植物冰草、狗尾草及其裸土空白对照,差异显著(p<0.05);少花蒺...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 少花蒺藜草研究进展
        1.1.1 生物学特性
        1.1.2 传入与分布情况
        1.1.3 危害与防治
        1.1.4 少花蒺藜草入侵机制
    1.2 磷元素与少花蒺藜草入侵
        1.2.1 解磷微生物
        1.2.2 解磷微生物的研究方法
        1.2.3 磷酸酶
    1.3 试验目的与意义
第二章 土壤解磷细菌的培养鉴定
    2.1 研究区概况
    2.2 试验材料
        2.2.1 试验种子
        2.2.2 试验用土
        2.2.3 试验仪器与设备
        2.2.4 培养基
    2.3 试验方法
        2.3.1 土样采集方法
        2.3.2 功能细菌的分离筛选与计数
        2.3.3 解磷细菌DNA的提取
        2.3.4 解磷细菌的rep-PCR基因指纹分析
        2.3.5 解磷细菌的多样性分析
        2.3.6 解磷细菌的16SrRNA基因序列分析
    2.4 数据分析
    2.5 结果与分析
        2.5.1 少花蒺藜草入侵对磷细菌数量的影响
        2.5.2 细菌的rep-PCR基因指纹分析
        2.5.3 磷细菌的多样性分析
        2.5.4 菌种鉴定
    2.6 讨论
    2.7 结论
第三章 根际解磷菌的高通量测序
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 土壤理化性质测定
        3.1.2 高通量测序方法
    3.2 结果分析
        3.2.1 4种根际土壤理化性质
        3.2.2 根际土壤解磷菌的OTU丰度
        3.2.3 根际土壤解磷菌OTU分类学分析
        3.2.4 根际土壤解磷菌Alpha多样性分析
        3.2.5 不同水平下的细菌群落组成
        3.2.6 不同处理物种组成相似性和样本聚类树分析
        3.2.7 LEfSe多级物种差异判别分析
        3.2.8 环境因子关联性分析
    3.3 讨论
    3.4 结论
第四章 酸性磷酸酶活性测定
    4.1 试验材料
    4.2 试验方法
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 全磷含量测定
        4.2.3 植株体内酸性磷酸酶活性测定
        4.2.4 根系分泌的酸性磷酸酶活性测定
    4.3 数据处理
    4.4 结果与分析
        4.4.1 植物全磷含量
        4.4.2 植株体内酸性磷酸酶活性
        4.4.3 植株根系分泌酸性磷酸酶活性
    4.5 讨论
    4.6 结论
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3746243