丛枝菌根真菌（AMF）对青杨雌株和雄株耐盐性影响的研究
发布时间：2023-01-09 13:08
本文采用高通量测序（Illumina Miseq）技术对茶卡盐湖不同程度盐渍化地区青杨（Populus cathayana）雌株和雄株的根际微生物群落进行了研究。同时,利用人工模拟盐渍化环境的方法,分析接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对不同性别青杨根际微生物群落、水分状况、光合效应、渗透调节、抗氧化能力、营养元素吸收和盐超敏感基因相对表达量的影响,揭示AMF对青杨耐盐性影响的内在机制。主要结论如下:1.茶卡盐湖青杨雌株和雄株的根际微生物群落随不同样地盐渍化程度的增加,青杨根际微生物群落多样性呈先增加后降低的趋势,其中,真菌群落的变化趋势较为明显。在青杨根际共检测到5个门925个真菌OTUs,雄株根际特有52个,雌株根际特有69个,雌株和雄株共有804个;共检测到18个门6544个细菌OTUs,雄株根际特有990个,雌株根际特有571个,雌株和雄株共有4983个。冗余分析（Redundancy analysis,RDA）表明,速效钾、铵态氮、硝态氮、钠离子、氯离子含量和土壤电导率是影响青杨雌株和雄株根际微生物群落分布的主要因素。2.盐胁...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
1.1 土壤盐渍化现状及毒性
1.1.1 土壤盐渍化现状
1.1.2 土壤盐渍化对植物的毒害作用
1.2 雌雄异株植物研究进展
1.3 丛枝菌根真菌概述
1.3.1 丛枝菌根真菌特性
1.3.2 丛枝菌根真菌的生态学功能
1.3.3 丛枝菌根真菌与根际微生物群落
1.4 丛枝菌根真菌提高植物的耐盐性
1.4.1 维持宿主植物水分状况
1.4.2 提高宿主植物光合能力
1.4.3 改善宿主植物渗透调节能力
1.4.4 增强宿主植物抗氧化能力
1.4.5 促进宿主植物营养吸收
1.4.6 影响宿主植物耐盐基因的相对表达量
1.5 研究目的与意义
第二章 茶卡盐湖青杨雌株和雄株的根际微生物群落
2.1 样地与供试植株
2.1.1 样地概况
2.1.2 供试植株
2.2 材料与方法
2.2.1 采样方法
2.2.2 根际微生物群落全基因组测序
2.2.3 数据处理与分析
2.3 结果与分析
2.3.1 根际微生物群落分布与鉴定
2.3.2 根际真菌和细菌OTUs分布
2.3.3 根际微生物群落多样性和相似性分析
2.3.4 根际真菌及土壤因子RDA分析
2.3.5 根际细菌及土壤因子RDA分析
2.4 讨论
2.4.1 青杨根际真菌群落结构多样性及分布
2.4.2 青杨根际细菌群落结构多样性及分布
2.5 小结
第三章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株根际微生物群落的影响
3.1 试验材料
3.1.1 供试植物
3.1.2 供试菌种
3.1.3 培养基质
3.2 试验方法
3.2.1 试验设计
3.2.2 样品采集
3.2.3 AMF侵染率和孢子密度测定
3.2.4 土壤因子测定
3.2.5 土壤微生物群落的巢式PCR-DGGE分析
3.2.6 数据处理
3.3 结果与分析
3.3.1 AMF对青杨雌株和雄株根系侵染率和根际球囊霉素含量的影响
3.3.2 AMF对青杨雌株和雄株根际土壤因子的影响
3.3.3 DGGE图谱分析
3.3.4 AMF对青杨根际微生物群落多样性的指数分析
3.3.5 环境因子与微生物DGGE图谱的冗余分析
3.4 讨论
3.5 小结
第四章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株光合效应和水分状况的影响
4.1 试验材料
4.1.1 供试植物
4.1.2 供试菌种
4.1.3 培养基质
4.2 试验方法
4.2.1 试验设计
4.2.2 AMF侵染率测定
4.2.3 生长指标测定
4.2.4 根系特性的测定
4.2.5 气孔及保卫细胞特征测定
4.2.6 气体交换参数及水分利用效率测定
4.2.7 叶绿素荧光参数测定
4.2.8 叶片相对含水量测定
4.2.9 数据处理
4.3 结果与分析
4.3.1 AMF侵染率
4.3.2 AMF对青杨雌株和雄株生长指标的影响
4.3.3 AMF对青杨雌株和雄株根系特性的影响
4.3.4 AMF对青杨雌株和雄株叶片特性的影响
4.3.5 AMF对青杨雌株和雄株气体交换参数的影响
4.3.6 AMF对青杨雌株和雄株叶绿素荧光参数的影响
4.3.7 AMF对青杨雌株和雄株水分状况的影响
4.4 讨论
4.5 小结
第五章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株渗透调节和抗氧化能力的影响
5.1 试验材料
5.1.1 供试植物
5.1.2 供试菌种
5.1.3 培养基质
5.2 试验方法
5.2.1 试验设计
5.2.2 菌根依赖度
5.2.3 生物量测定
5.2.4 可溶性糖和蛋白含量测定
5.2.5 脯氨酸和甘氨酸甜菜碱测定
5.2.6 脂质过氧化测定
5.2.7 电解质渗透率测定
5.2.8 活性氧测定
5.2.9 抗氧化酶活性测定
5.2.10 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 AMF对青杨雌株和雄株菌根依赖度的影响
5.3.2 AMF对青杨雌株和雄株生物量的影响
5.3.3 AMF对青杨雌株和雄株可溶性糖和蛋白含量的影响
5.3.4 AMF对青杨雌株和雄株脯氨酸和甘氨酸甜菜碱含量的影响
5.3.5 AMF对青杨雌株和雄株电解质渗透率的影响
5.3.6 AMF对青杨雌株和雄株脂质过氧化作用的影响
5.3.7 AMF对青杨雌株和雄株ROS含量的影响
5.3.8 AMF对青杨雌株和雄株抗氧化酶活性的影响
5.4 讨论
5.5 小结
第六章 AMF对青杨雌株和雄株营养吸收和盐超敏感基因相对表达量的影响
6.1 试验材料
6.1.1 供试植物
6.1.2 供试菌种
6.1.3 培养基质
6.2 试验方法
6.2.1 试验设计
6.2.2 耐盐系数测定
6.2.3 Cl~-含量测定
6.2.4 K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+含量测定
6.2.5 C、N和P含量测定
6.2.6 RNA提取
6.2.7 总RNA质量检测
6.2.8 cDNA第一条链合成
6.2.9 qRT-PCR分析
6.2.10 数据处理
6.3 结果与分析
6.3.1 AMF对青杨雌株和雄株耐盐系数的影响
6.3.2 AMF对青杨雌株和雄株Na~+和Cl~-含量的影响
6.3.3 AMF对青杨雌株和雄株C、N和P含量的影响
6.3.4 AMF对青杨雌株和雄株K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量的影响
6.3.5 AMF对青杨雌株和雄株K~+/Na~+和Ca~(2+)/Na~+比率的影响
6.3.6 PcSOS家族基因的表达分析
6.3.7 AMF对青杨体内营养吸收和PcSOS相对表达量的影响
6.4 讨论
6.5 小结
第七章 结论与展望
7.1 研究特色与创新点
7.2 研究结论
7.2.1 茶卡盐湖青杨雌株和雄株的根际微生物群落
7.2.2 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株根际微生物群落的影响
7.2.3 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株光合效应和水分状况的影响
7.2.4 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株渗透调节和抗氧化能力的影响
7.2.5 AMF对青杨雌株和雄株营养吸收和PcSOS相对表达量的影响
7.3 研究展望
附录1
附录2
附录3
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北白桦（Betula platyphylla Suk.）LEA基因的克隆及盐胁迫响应基因的鉴定[J]. 美合日古丽·米吉提,王玉成. 分子植物育种. 2017(07)
[2]土壤总体酶活性指标的初步研究[J]. 和文祥,谭向平,王旭东,唐明,郝明德. 土壤学报. 2010(06)
[3]连续流动分析仪测定土壤硝态氮和有效磷的试验及改进[J]. 张英利,许安民,尚浩博,马爱生. 中国土壤与肥料. 2008(02)
[4]植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应[J]. 李芳兰,包维楷. 植物学通报. 2005(S1)
[5]植物的种子引发[J]. 阮松林,薛庆中. 植物生理学通讯. 2002(02)
[6]Hydrogen peroxide-induced changes in intracellular pH of guard cells precede stomatal closure[J]. ZHANG XIAO, FA CAI DONG, JUN FENG GAO, CHUN PENG SONG (Department of Biology, Henan University, Kaifeng 475001, China) (College of Life Sciences, Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China). Cell Research. 2001(01)
[7]TTC－脱氢酶活性测定法的改进[J]. 牛志卿，刘建荣，吴国庆. 微生物学通报. 1994(01)
博士论文
[1]丛枝菌根真菌（AMF）调控杨树生长及干旱响应机制的研究[D]. 刘婷.西北农林科技大学 2014
本文编号：3729240
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
1.1 土壤盐渍化现状及毒性
1.1.1 土壤盐渍化现状
1.1.2 土壤盐渍化对植物的毒害作用
1.2 雌雄异株植物研究进展
1.3 丛枝菌根真菌概述
1.3.1 丛枝菌根真菌特性
1.3.2 丛枝菌根真菌的生态学功能
1.3.3 丛枝菌根真菌与根际微生物群落
1.4 丛枝菌根真菌提高植物的耐盐性
1.4.1 维持宿主植物水分状况
1.4.2 提高宿主植物光合能力
1.4.3 改善宿主植物渗透调节能力
1.4.4 增强宿主植物抗氧化能力
1.4.5 促进宿主植物营养吸收
1.4.6 影响宿主植物耐盐基因的相对表达量
1.5 研究目的与意义
第二章 茶卡盐湖青杨雌株和雄株的根际微生物群落
2.1 样地与供试植株
2.1.1 样地概况
2.1.2 供试植株
2.2 材料与方法
2.2.1 采样方法
2.2.2 根际微生物群落全基因组测序
2.2.3 数据处理与分析
2.3 结果与分析
2.3.1 根际微生物群落分布与鉴定
2.3.2 根际真菌和细菌OTUs分布
2.3.3 根际微生物群落多样性和相似性分析
2.3.4 根际真菌及土壤因子RDA分析
2.3.5 根际细菌及土壤因子RDA分析
2.4 讨论
2.4.1 青杨根际真菌群落结构多样性及分布
2.4.2 青杨根际细菌群落结构多样性及分布
2.5 小结
第三章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株根际微生物群落的影响
3.1 试验材料
3.1.1 供试植物
3.1.2 供试菌种
3.1.3 培养基质
3.2 试验方法
3.2.1 试验设计
3.2.2 样品采集
3.2.3 AMF侵染率和孢子密度测定
3.2.4 土壤因子测定
3.2.5 土壤微生物群落的巢式PCR-DGGE分析
3.2.6 数据处理
3.3 结果与分析
3.3.1 AMF对青杨雌株和雄株根系侵染率和根际球囊霉素含量的影响
3.3.2 AMF对青杨雌株和雄株根际土壤因子的影响
3.3.3 DGGE图谱分析
3.3.4 AMF对青杨根际微生物群落多样性的指数分析
3.3.5 环境因子与微生物DGGE图谱的冗余分析
3.4 讨论
3.5 小结
第四章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株光合效应和水分状况的影响
4.1 试验材料
4.1.1 供试植物
4.1.2 供试菌种
4.1.3 培养基质
4.2 试验方法
4.2.1 试验设计
4.2.2 AMF侵染率测定
4.2.3 生长指标测定
4.2.4 根系特性的测定
4.2.5 气孔及保卫细胞特征测定
4.2.6 气体交换参数及水分利用效率测定
4.2.7 叶绿素荧光参数测定
4.2.8 叶片相对含水量测定
4.2.9 数据处理
4.3 结果与分析
4.3.1 AMF侵染率
4.3.2 AMF对青杨雌株和雄株生长指标的影响
4.3.3 AMF对青杨雌株和雄株根系特性的影响
4.3.4 AMF对青杨雌株和雄株叶片特性的影响
4.3.5 AMF对青杨雌株和雄株气体交换参数的影响
4.3.6 AMF对青杨雌株和雄株叶绿素荧光参数的影响
4.3.7 AMF对青杨雌株和雄株水分状况的影响
4.4 讨论
4.5 小结
第五章 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株渗透调节和抗氧化能力的影响
5.1 试验材料
5.1.1 供试植物
5.1.2 供试菌种
5.1.3 培养基质
5.2 试验方法
5.2.1 试验设计
5.2.2 菌根依赖度
5.2.3 生物量测定
5.2.4 可溶性糖和蛋白含量测定
5.2.5 脯氨酸和甘氨酸甜菜碱测定
5.2.6 脂质过氧化测定
5.2.7 电解质渗透率测定
5.2.8 活性氧测定
5.2.9 抗氧化酶活性测定
5.2.10 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 AMF对青杨雌株和雄株菌根依赖度的影响
5.3.2 AMF对青杨雌株和雄株生物量的影响
5.3.3 AMF对青杨雌株和雄株可溶性糖和蛋白含量的影响
5.3.4 AMF对青杨雌株和雄株脯氨酸和甘氨酸甜菜碱含量的影响
5.3.5 AMF对青杨雌株和雄株电解质渗透率的影响
5.3.6 AMF对青杨雌株和雄株脂质过氧化作用的影响
5.3.7 AMF对青杨雌株和雄株ROS含量的影响
5.3.8 AMF对青杨雌株和雄株抗氧化酶活性的影响
5.4 讨论
5.5 小结
第六章 AMF对青杨雌株和雄株营养吸收和盐超敏感基因相对表达量的影响
6.1 试验材料
6.1.1 供试植物
6.1.2 供试菌种
6.1.3 培养基质
6.2 试验方法
6.2.1 试验设计
6.2.2 耐盐系数测定
6.2.3 Cl~-含量测定
6.2.4 K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+含量测定
6.2.5 C、N和P含量测定
6.2.6 RNA提取
6.2.7 总RNA质量检测
6.2.8 cDNA第一条链合成
6.2.9 qRT-PCR分析
6.2.10 数据处理
6.3 结果与分析
6.3.1 AMF对青杨雌株和雄株耐盐系数的影响
6.3.2 AMF对青杨雌株和雄株Na~+和Cl~-含量的影响
6.3.3 AMF对青杨雌株和雄株C、N和P含量的影响
6.3.4 AMF对青杨雌株和雄株K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量的影响
6.3.5 AMF对青杨雌株和雄株K~+/Na~+和Ca~(2+)/Na~+比率的影响
6.3.6 PcSOS家族基因的表达分析
6.3.7 AMF对青杨体内营养吸收和PcSOS相对表达量的影响
6.4 讨论
6.5 小结
第七章 结论与展望
7.1 研究特色与创新点
7.2 研究结论
7.2.1 茶卡盐湖青杨雌株和雄株的根际微生物群落
7.2.2 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株根际微生物群落的影响
7.2.3 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株光合效应和水分状况的影响
7.2.4 盐胁迫下,AMF对青杨雌株和雄株渗透调节和抗氧化能力的影响
7.2.5 AMF对青杨雌株和雄株营养吸收和PcSOS相对表达量的影响
7.3 研究展望
附录1
附录2
附录3
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北白桦（Betula platyphylla Suk.）LEA基因的克隆及盐胁迫响应基因的鉴定[J]. 美合日古丽·米吉提,王玉成. 分子植物育种. 2017(07)
[2]土壤总体酶活性指标的初步研究[J]. 和文祥,谭向平,王旭东,唐明,郝明德. 土壤学报. 2010(06)
[3]连续流动分析仪测定土壤硝态氮和有效磷的试验及改进[J]. 张英利,许安民,尚浩博,马爱生. 中国土壤与肥料. 2008(02)
[4]植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应[J]. 李芳兰,包维楷. 植物学通报. 2005(S1)
[5]植物的种子引发[J]. 阮松林,薛庆中. 植物生理学通讯. 2002(02)
[6]Hydrogen peroxide-induced changes in intracellular pH of guard cells precede stomatal closure[J]. ZHANG XIAO, FA CAI DONG, JUN FENG GAO, CHUN PENG SONG (Department of Biology, Henan University, Kaifeng 475001, China) (College of Life Sciences, Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China). Cell Research. 2001(01)
[7]TTC－脱氢酶活性测定法的改进[J]. 牛志卿，刘建荣，吴国庆. 微生物学通报. 1994(01)
博士论文
[1]丛枝菌根真菌（AMF）调控杨树生长及干旱响应机制的研究[D]. 刘婷.西北农林科技大学 2014
本文编号：3729240
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/lylw/3729240.html
