丛枝菌根真菌对入侵克隆植物生长及抗病性的影响研究
发布时间：2020-10-23 16:24
外来植物入侵给自然环境及社会经济造成巨大危害,已经成为严重的生态问题之一。以往的入侵生态学研究更多地集中在植物间相互作用层面上,然而,越来越多的研究表明:土壤微生物做出的卓越贡献,它不但影响着入侵植物的生长发育和营养获取,而且在应对生物胁迫方面发挥重要的作用。故此,本论文以入侵克隆植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,选取丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和地表球囊霉(Glomus versiforme,GV),结合克隆整合作用,初步探索AMF与入侵克隆植物生长及抗病之间的关系。本论文主要结果如下:(1)在不同营养条件下,接种不同种类的AMF,发现AMF能和入侵克隆植物南美蟛蜞菊形成共生关系,并在低营养条件下,定殖率更强,侵染丰度更高。而且,不同种类的AMF定殖率之间有显著差异,其中GM的定殖率显著小于GV。对于入侵克隆植物空心莲子草而言,即使在低磷营养条件下,GV的定殖率依然较低,此结果表明,AMF有寄主专一性,即同种AMF侵染不同的宿主植物,定殖率会有较大差异。(2)在AMF定殖过程中,保持克隆整合作用能显著降低GV对入侵克隆植物南美蟛蜞菊和空心莲子草的定殖率。而且,保持克隆整合作用的植株存在“劳动分工”现象,表现为基端分株倾向将生物量更多地分配给地下部分,而顶端分株则倾向将生物量分配给地上部分。(3)在抗病实验中,添加GV能降低病原真菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani,RS)对南美蟛蜞菊的侵染面积和侵染率。对于低定殖率的空心莲子草而言,添加GV亦能降低RS的侵染面积。此外,保持克隆整合作用能够有效缓解入侵克隆植物受RS的侵害。而且,当既保持克隆整合作用,又接种GV情况下,虽然GV的定殖率会降低,但是植物对病原真菌的抗性却最佳。(4)在病原真菌RS的胁迫下,接种GV的入侵克隆植物南美蟛蜞菊提高植物体内脱落酸(Abscisic acid,ABA)和赤霉素(Gibberellin,GA)的激素含量。然而,对于入侵克隆植物空心莲子草而言,接种GV降低植物体内应激激素ABA、GA和茉莉酸(Jasmonic acid,JA)含量。入侵植物免疫反应在AMF的作用下得到缓解实现抗病性加强。以上结果表明,AMF能与入侵克隆植物相共生,特别是在低营养环境中定殖率更高。入侵克隆植物可通过克隆整合作用与AMF来增加营养吸收,促进生长,也可以增强植株自身抵抗病原胁迫的能力,调节激素在植物体内的含量,保持植株良好生长从而在病原胁迫下获得生存优势。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S45
【部分图文】：
丛枝菌根真菌对入侵克隆植物生长及抗病性的影响研究殖阶段需要克服当地的环境阻碍，例如：土壤的类型、气候条件等；种群建立阶段要克服繁殖阻碍[6]和各种生物学过程（竞争、被捕食）等[7]；传播扩散阶段则需要景观阻碍。不是所有外来物种都能克服这些障碍，每进入下一个阶段物种数量只有阶段中的 10% 左右[8]。通过对入侵四个阶段理论的认识，可以促进我们对入侵过理解，为探索入侵机理夯实基础。
图 1.2 常见的外来入侵植物（A：加拿大一枝黄花 B：空心莲子草 C：紫茎泽兰 D：南美蟛蜞菊）Fig. 1.2 Common invasive plants(A: Solidago canadensis B: Alternanthera philoxeroides C: Ageratina adenophora D: Wedelia trilobata )1.2.3 入侵机理的研究在植物入侵成功的案例中，其内在机制十分复杂，物种自身属性、遗传进化、入侵地环境状态等都会影响入侵过程。生态学家根据不同入侵特性，将入侵机制大致分为以下三个方面：（1）基于入侵物种本身的优势属性，如“内禀优势假说”（Inherent superiorihypothesis）[20]。一般来说，入侵植物对环境因子有着更宽的生态幅，相对于本地种在进化过程中可能会有更多的遗传变异，形成更强应对外界环境胁迫的形状。（2）基于
图 1.3 入侵植物的根际微环境划分Fig. 1.3 Division in rhizosphere microhabitat of invasive plants[48]枝菌根真菌枝菌根（Arbuscular mycorrhizal）是植物界存在的最古老、最广泛的共生今为止已有 4 亿年的历史[49]。丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fung存在于陆地生态系统中的植物共生真菌，它在植物应对各种生物或非生物挥积极作用，并且具有重要的生态系统功能，因此受到普遍关注[50]。漫长的进化过程中，AMF 降解有机物的酶系退化消失[51]，因而无法进行能与植物形成共生关系。研究发现，高营养水平会降低 AMF 的定殖率，共生关系减弱[52]，AMF 在低营养环境条件下才能与植物形成良好的共生
【参考文献】
本文编号：2853264
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S45
【部分图文】：
丛枝菌根真菌对入侵克隆植物生长及抗病性的影响研究殖阶段需要克服当地的环境阻碍，例如：土壤的类型、气候条件等；种群建立阶段要克服繁殖阻碍[6]和各种生物学过程（竞争、被捕食）等[7]；传播扩散阶段则需要景观阻碍。不是所有外来物种都能克服这些障碍，每进入下一个阶段物种数量只有阶段中的 10% 左右[8]。通过对入侵四个阶段理论的认识，可以促进我们对入侵过理解，为探索入侵机理夯实基础。
图 1.2 常见的外来入侵植物（A：加拿大一枝黄花 B：空心莲子草 C：紫茎泽兰 D：南美蟛蜞菊）Fig. 1.2 Common invasive plants(A: Solidago canadensis B: Alternanthera philoxeroides C: Ageratina adenophora D: Wedelia trilobata )1.2.3 入侵机理的研究在植物入侵成功的案例中，其内在机制十分复杂，物种自身属性、遗传进化、入侵地环境状态等都会影响入侵过程。生态学家根据不同入侵特性，将入侵机制大致分为以下三个方面：（1）基于入侵物种本身的优势属性，如“内禀优势假说”（Inherent superiorihypothesis）[20]。一般来说，入侵植物对环境因子有着更宽的生态幅，相对于本地种在进化过程中可能会有更多的遗传变异，形成更强应对外界环境胁迫的形状。（2）基于
图 1.3 入侵植物的根际微环境划分Fig. 1.3 Division in rhizosphere microhabitat of invasive plants[48]枝菌根真菌枝菌根（Arbuscular mycorrhizal）是植物界存在的最古老、最广泛的共生今为止已有 4 亿年的历史[49]。丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fung存在于陆地生态系统中的植物共生真菌，它在植物应对各种生物或非生物挥积极作用，并且具有重要的生态系统功能，因此受到普遍关注[50]。漫长的进化过程中，AMF 降解有机物的酶系退化消失[51]，因而无法进行能与植物形成共生关系。研究发现，高营养水平会降低 AMF 的定殖率，共生关系减弱[52]，AMF 在低营养环境条件下才能与植物形成良好的共生
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 郑朋秦;黄思倩;宋会兴;;基于根系形态可塑性的空心莲子草克隆分工特征[J];广西植物;2015年03期
2 罗巧玉;王晓娟;李媛媛;林双双;孙莉;王强;王茜;金樑;;AM真菌在植物病虫害生物防治中的作用机制[J];生态学报;2013年19期
3 王宁;;克隆整合提高了入侵植物空心莲子草对北美车前的竞争力[J];生态环境学报;2010年10期
4 张远兵;刘爱荣;吴倩;;空心莲子草水浸液对水稻种子萌发和幼苗生长的化感效应[J];热带作物学报;2009年10期
5 丁新伦;张孟倩;谢荔岩;林奇英;吴祖建;谢联辉;;实时荧光定量PCR检测RSV胁迫下抗病、感病水稻中与脱落酸相关基因的差异表达[J];激光生物学报;2008年04期
6 徐利利;陈焱山;张士权;路超;金晓洁;刘洋;;ABA对木樨科植物抗冻性影响的研究[J];现代农业科技;2007年15期
7 林金成;强胜;;空心莲子草对南京春季杂草群落组成和物种多样性的影响[J];植物生态学报;2006年04期
8 陈劲松,董鸣,于丹,刘庆;资源交互斑块性生境中两种不同分枝型匍匐茎植物的克隆内分工[J];生态学报;2004年05期
9 赫冬梅,胡国公,穆琳;烟草内源激素的酶联免疫吸附法(ELISA)测定[J];烟草科技;2000年05期
10 董鸣;资源异质性环境中的植物克隆生长 :觅食行为[J];植物学报;1996年10期
本文编号：2853264
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/2853264.html
