攀枝花矿区4种常见植物内生菌群落结构及多样性研究

发布时间：2017-07-06 15:27

  本文关键词：攀枝花矿区4种常见植物内生菌群落结构及多样性研究

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【摘要】：为了了解攀枝花矿区常见植物内生微生物的群落结构和多样性,采集攀枝花矿区四种常见植物牛筋草(Eleusine indica)、紫茎泽兰(CroftonWeed)、剑麻(Agave sisalana)和花蔓草(Aptenia cordifolia),测定其生境土壤基本理化性质、生境土壤和植物各器官重金属浓度,并对4种植物各器官内生细菌、真菌和放线菌进行PCR-DGGE分析,旨在探索攀枝花矿区常见植物内生微生物种类和分布特点,为了解矿区植物内生菌微生物资源,了解重金属对内生微生物的影响,以期为重金属微生物修复、环境质量评价提供一定的参考。本研究取得结果如下：(1)牛筋草内生细菌的多样性表现为叶茎根；紫茎泽兰内生细菌的多样性表现为叶茎根；剑麻内生细菌的多样性表现为叶根茎；花蔓草内生细菌的多样性表现为根茎叶。各植物相互比较,牛筋草的各器官中的内生细菌群落结构丰富,花蔓草的内生细菌较少。系统发育研究表明,攀枝花矿区植物内生细菌群落结构丰富,包括苍白杆菌属(Ochrobactrum)、藤黄色杆菌属(Luteibacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonadetes)、肠杆菌属(Pantoea)、栖热菌属(Thermus)、丙酸菌属(Propionibacterium)、红球菌属(Rhodococcus)等。(2)牛筋草内生真菌的多样性表现为根茎叶；紫茎泽兰的茎内生真菌的多样性和根相近,叶最小；剑麻内生真菌的多样性表现为根茎叶；花蔓草内生真菌的多样性表现为根茎叶。综合分析,牛筋草、剑麻和花蔓草这3种植物的内生真菌根的多样性最丰富,种群数量大,种类多。攀枝花矿区植物内生真菌群落结构丰富,包括茎点霉属(Phoma)、和派伦属(Peyronellaea)、链格孢属(Alternaria)、Chaunopycnis属、镰刀菌属(Fusarium)、枝孢属(Cladosporium)、短柄霉属(Aureobasidium)、曲霉属(Aspergillus)、柄锈菌属(Puccinia)等。(3)牛筋草内生放线菌的多样性表现为茎叶根；紫茎泽兰内生放线菌的多样性表现为根叶茎；剑麻内生放线菌的多样性表现为根叶茎；花蔓草内生放线菌的多样性表现为茎叶根。攀枝花矿区植物内生放线菌包含链霉菌属(Streptomyces)、诺卡氏菌属(Nocardia)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)以及不可培养放线菌(Uncultured actinobacterium),链霉菌属的种类各异,不可培养放线菌类群之间有一定差异,攀枝花矿区植物具有可待挖掘的内生放线菌资源。(4)典型相关分析表明,攀枝花矿区植物内生细菌多样性受Cu、Zn、As和Ni负向影响,其中Ni对它们的影响最大；在0.02 mg/kg≤Cr≤0.26 mg/kg,0.01 mg/kg≤Cd≤0.05 mg/kg范围内,植物内生细菌多样性受Cr和Cd正向影响。在0.09mg/kg≤Cu≤0.26 mg/kg,0.11 mg/kg≤Pb≤0.53 mg/kg,0.02 mg/kg≤Cr≤0.26 mg/kg, 0.28 mg/kg≤Zn≤2.28 mg/kg,0.00 mg/kg≤As≤0.09 mg/kg范围内,内生真菌多样性受Cu、Pb、Cr、Zn和As的正向影响,其中Cr的影响最大；植物内生真菌多样性受Ni和Cd的负向影响。在0.11 mg/kg≤Pb≤0.53 mg/kg范围内,内生放线菌多样性受重金属Pb的正向影响；矿区植物内生放线菌多样性受Cr、Cu、Cd、As和Ni的负向影响,其中Ni的影响最大,As次之,Zn的影响最小。
【关键词】：攀枝花矿区 植物 内生细菌 内生真菌 内生放线菌 PCR-DGGE
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q938
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 前言10-20
• 1.1 植物内生菌10
• 1.2 植物内生菌的研究概况10-12
• 1.2.1 植物内生细菌的研究概况10-11
• 1.2.2 植物内生放线菌的研究概况11
• 1.2.3 植物内生真菌的研究概况11-12
• 1.3 内生菌对宿主植物的作用12-13
• 1.3.1 植物内生菌对宿主植物的促生作用12
• 1.3.2 植物内生菌增强植物抗病害的能力12-13
• 1.3.3 植物内生菌增强宿主植物的抗逆能力13
• 1.4 植物内生菌的应用13-15
• 1.4.1 植物内生细菌的应用13-14
• 1.4.2 植物内生放线菌的应用14-15
• 1.4.3 植物内生真菌的应用15
• 1.5 研究植物内生菌的方法15-18
• 1.5.1 传统的可培养方法16
• 1.5.2 可培养分子生物学方法16-17
• 1.5.3 免培养分子生物学方法17-18
• 1.6 典型相关分析18-19
• 1.7 立题依据和研究的目的与意义19-20
• 2 材料与方法20-26
• 2.1 研究区域概况20
• 2.2 样品采集20-21
• 2.3 供试引物21
• 2.4 植物重金属浓度及其生境土理化性质和重金属浓度的测定21
• 2.5 表面消毒21-22
• 2.6 提取总DNA22
• 2.7 PCR扩增22-23
• 2.8 植物内生菌变性梯度凝胶电泳(DGGE)23-24
• 2.9 PCR-DGGE图谱分析24
• 2.10 数据处理24-25
• 2.11 DGGE条带测序与系统发育树构建25-26
• 3 结果与分析26-49
• 3.1 土壤理化分析26
• 3.2 生境土及植物各器官重金属浓度分析26-29
• 3.3 内生细菌群落结构及多样性分析29-36
• 3.3.1 内生细菌DGGE图谱分析29-30
• 3.3.2 内生细菌多样性指数分析30-32
• 3.3.3 重金属含量与细菌群落结构的典型相关分析32-33
• 3.3.4 克隆条带分析33-36
• 3.4 内生真菌群落结构及多样性分析36-42
• 3.4.1 内生真菌DGGE图谱分析36-37
• 3.4.2 DGGE条带多样性指数、丰度和均匀度分析37-39
• 3.4.3 重金属含量与真菌群落结构的典型相关分析39-40
• 3.4.4 克隆条带分析40-42
• 3.5 内生放线菌群落结构及多样性分析42-49
• 3.5.1 内生放线菌DGGE图谱分析42-44
• 3.5.2 内生放线菌多样性指数分析44-45
• 3.5.3 内生放线菌群落结构与重金属浓度的典型相关分析45-46
• 3.5.4 克隆条带分析46-49
• 4 讨论与结论49-53
• 4.1 讨论49-52
• 4.2 结论52-53
• 5 研究展望53-54
• 参考文献54-62
• 致谢62-63
• 硕士期间发表的论文63

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