酸铝胁迫及接种菌根真菌对天山雪岭云杉幼苗定殖的影响

发布时间：2020-05-23 16:42

【摘要】：天山雪岭云杉(Picea schrenkiana)森林林下土壤呈酸性,酸性条件(pH5.5)易引起土壤中活性铝浓度的增加,进而影响菌根真菌和天山雪岭云杉的生长。菌根真菌是天山雪岭云杉森林生态系统的重要组成部分,是维持森林生物多样性和生态系统功能的主要因素。优良的菌根真菌与林木形成菌根后,能促进林木吸收养分,提高抗逆能力。因此,研究菌根真菌的抗酸铝机制对天山雪岭云杉天然林的保育有重要意义。本文以从天山雪岭云杉根部分离得到的拟青霉(Simplicillium sp.,Si)、细长孢霉(Mortierella elongate,Me)、木霉菌(Trichoderma spp.,Tr)、瓶头霉(Phialocephala,Ph)和葡萄状穗霉(Stachybotrys chartarum,Sc)5种共生菌根真菌为供试材料,分为三个部分:(1)在pH值条件为6.5和5.5下设定6个Al~(3+)浓度梯度(0(对照)、0.2(低铝)、0.4(中低铝)、0.6(中铝)、0.8(中高)、1.0(高铝)mmol·L~(-1)),另单独设置5个pH值条件(4.5、5.0、5.5、6.0、6.5),测定供试菌株的菌丝直径等指标;(2)采用PDA液体培养基单种纯培养以pH值为5.5设定3个Al~(3+)浓度梯度对照(CK)、低铝(0.2 mmol·L~(-1))、高铝(1.0 mmol·L~(-1)),研究酸性条件下不同活性铝浓度对菌根真菌的生物量、有机酸分泌以及N、P、K含量等的影响;(3)采用单菌种接种方法对雪岭云杉幼苗进行接种,根据雪岭云杉菌根真菌对铝胁迫的阈值,设定Al~(3+)浓度(高铝浓度为1.0 mmol·L~(-1)),测定在高铝浓度下接种菌根真菌后云杉幼苗的生物量、比根长等生理生态指标和丙二醛、可溶性糖等抗逆指标,通过多重比较等方法分析从菌根真菌角度判断铝胁迫对云杉幼苗生长的影响。主要研究结果如下:(1)高铝(1.0 mmol·L~(-1))处理后,仅Tr菌落直径比对照增加了11.4%,Me和Ph受活性铝影响不明显,Si和Sc菌落直径显著低于对照(P0.05);低pH值(4.5)未对Tr和Me菌落直径产生显著影响,却对Ph、Si和Sc产生抑制作用,显著低于对照(P0.05);在低pH值和高铝条件下,Tr菌落直径达到最大,Ph和Me菌落直径分别比对照增加了14.1%和2.3%,而Si和Sc分别比对照减少了5.0%和5.3%。(2)除Si外,其他菌株均不同程度受活性铝浓度影响,Si生物量随活性铝浓度增加而增加,低铝时比对照增加了238%(P0.05);Me、Tr、Ph和Sc生物量均降低,其中,Ph和Sc分别比对照降低了38.1%和72.5%(P0.05)。(3)除Ph外,Si、Me、Tr和Sc的H~+分泌量在高铝浓度时均低于对照,并对Si产生显著性差异(P0.05),仅Me分泌草酸且无铝时的分泌量是高铝时的1.12倍。(4)Si、Sc的P、K含量随活性铝浓度增加而显著增加(P0.05);Me和Ph的N含量随活性铝浓度增加而显著降低(P0.05),Me的P、K含量分别在低铝和高铝时达到峰值,Tr和Ph的N、P、K含量在低铝(0.2 mmol·L~(-1))时达到峰值而在高铝时受到抑制。(5)高铝(1.0 mmol·L~(-1))浓度条件下,5种菌根真菌对云杉幼苗表现出了不同程度的促进作用和抑制作用。云杉幼苗全株的生物量表现为SiPhTrMeSc。其中Si地上部鲜重显著(P0.05)高于Sc菌株,比Sc高了90.1%,而其他菌株并无明显变化。(6)5种菌根真菌对云杉幼苗比根长有着不同程度的影响。Tr的比根长为最大,Sc的比根长最低,显著(P0.05)高于Sc,比Sc高了11.4%。(7)Me是5种菌根真菌中可溶性糖含量最高的。Si的丙二醛含量是5种菌根真菌中最高的,Tr的丙二醛含量是最低的,显著(P0.05)高于Tr,增加了253%。5种菌根真菌的丙二醛含量依次是SiMePhScTr。
【图文】：

菌落直径,活性铝,菌根真菌,浓度

酸铝胁迫及接种菌根真菌对天山雪岭云杉幼苗定殖的影响菌落直径达到最大，分别比对照增加了 10.2%和 17.0%；Si 为最高（平均为 4.1cm），，显著高于其他活性铝离子浓度(P<0.05)；Tr 和 Sc 分别比对照减少了 6.8%和 11.3%。1.0 mmol·L-1Al3+浓度下，Tr 菌落直径增加了 11.4%，达到最大（平均为 8.5 cm），显著大于对照(P<0.05)；而 Me、Ph、Si 和 Sc 分别比对照减少了 19.9%、11.3%、20.7%和 35%。

菌落直径,菌根真菌,活性铝

图 3-2 pH 值对菌根真菌菌落直径的影响Fig.3-2 The effects of pH on the diameter of fungal colony注：不同小写字母表示同一菌种在不同 pH 值条件下差异显著（P<0.05）3.2.3 活性铝及 pH 值对受试菌株生长的影响五种菌根真菌受活性铝胁迫和 pH 值的响应显示（表 3-1），Tr 菌落直径最大，均为 8.5 cm，并且随着活性铝浓度的增加而增大；随 pH 值的降低而增大，在值为 5.5、6.5 时，Tr 菌落直径无明显差异。铝胁迫及 pH 值改变均未能引起菌落直径显著变化。Ph、Me 和 Si 的菌落直径次之，在 1.0 mmol·L-1Al3+浓度 pH 值为 5.5 时，分别比对照增加了 13.6%（显著大于对照，P<0.05），2.3%和0%（显著小于对照，P<0.05）。Sc 菌落直径除在 0.6 mmol·L-1Al3+浓度和 pH 值 5.5、6.5 时与对照无明显差异外，在低 pH 值和 0、0.2、0.4、0.8 和 1.0 mmol·L-1l3+浓度时均被显著抑制（P<0.05）。由表 3-2 可知，Tr 在 0~1.0 mmol·L-1Al3+浓度及 pH 值在 4.5~6.5 时均能正常
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S791.18

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