锥栗外生菌根效应及共生机制研究
发布时间：2023-04-20 02:47
锥栗(Castanea henryi)是我国南方重要的木本粮食树种之一,对建设美丽乡村、精准扶贫、实现山区绿色增长具有重要的作用。在土壤贫瘠、干旱的丘陵山地造林时,存在其幼苗移栽成活率低、缓苗期长、人工管理成本高等现象,如何培育出锥栗优质壮苗以适应贫瘠山地是生产中急需解决的重要问题。菌根化苗木造林可以明显提高造林成活率、逆境抗性和生长势。锥栗是外生菌根(Ectomycorrhizal,ECM)真菌宿主,探究菌根对锥栗苗木生理效应及其共生机制是锥栗菌根化育苗技术应用的基础,具有重要的现实意义和科学价值。因此,本研究以锥栗和美味牛肝菌(Boletus edulis)为材料,利用组织培养技术,采用细胞解剖学、生理生化分析、高通量测序、生物信息学分析以及qRT-PCR等方法,构建锥栗ECM共生体,明晰其菌根结构特征;研究锥栗ECM对苗木生理及营养的影响,阐明田间菌根效应及季节性特征;分析锥栗ECM形成及生理效应相关基因,明确其表达水平特征,进而解析锥栗菌根效应及共生机理,为锥栗菌根化育苗生产提供理论依据和实践指导。主要研究结果如下:(1)锥栗外生菌根田间和试管共生体系的建立以锥栗幼苗和美味牛肝...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语
第一章 引言
1.1 外生菌根的形态、结构和发育特征
1.1.1 外生菌根的形态和结构特征
1.1.2 外生菌根发育特征
1.2 外生菌根效应
1.3 外生菌根效应的机理
1.3.1 植物光合作用满足共生体对碳水化合物的需求
1.3.2 碳水化合物在树体内的分布
1.3.3 宿主植物糖向真菌运输
1.4 外生菌根的共生机制
1.4.1 早期识别
1.4.2 激素调控
1.4.3 效应子调控
1.4.4 细胞壁调控
1.5 本研究的目的和意义
1.5.1 课题来源及研究背景
1.5.2 目的和意义
1.6 技术路线
第二章 锥栗与外生菌根真菌共生体系的建立
2.1 材料与方法
2.1.1 田间共生体系的建立
2.1.2 试管共生体系的建立
2.1.3 接种后锥栗幼苗生长指标的测定
2.1.4 接种不同时期解剖结构的观察和侵染率的测定
2.1.5 数据处理与统计分析
2.2 结果与分析
2.2.1 田间共生对锥栗幼苗的影响
2.2.2 试管共生体系的建立及对锥栗幼苗的影响
2.2.3 锥栗外生菌根形态及解剖结构的观察
2.3 讨论
2.3.1 锥栗组培苗与外生菌根真菌共生培养体系的构建
2.3.2 锥栗与B.edulis形成菌根
第三章 锥栗外生菌根对苗木生理及营养影响的研究
3.1 材料与方法
3.1.1 田间菌根共生体系的建立
3.1.2 不同季节菌根发育特征的观察
3.1.3 植株光合特性测定
3.1.4 植株N和P含量及土壤有效P含量的测定
3.1.5 植株根系生理活性
3.1.6 植株根系有机物质代谢
3.1.7 土壤酶活性
3.2 结果与分析
3.2.1 锥栗外生菌根解剖结构的季节特征
3.2.2 锥栗菌根苗与非菌根苗的光合作用特性
3.2.3 锥栗菌根苗和非菌根苗的N、P含量
3.2.4 不同季节锥栗接种苗和非接种苗根尖的生理活性特征
3.2.5 不同季节锥栗接种苗和非接种苗根系有机物质代谢
3.2.6 接菌对土壤酶活性及土壤有效磷的影响
3.3 讨论
3.3.1 菌根化幼苗的光合及养分吸收
3.3.2 菌根与土壤酶活性及土壤有效磷的关系
3.3.3 菌根根尖结构和生理的季节特性
第四章 锥栗外生菌根形成及生理效应相关基因
4.1 材料与方法
4.1.1 共生体系的建立
4.1.2 菌根根系与非菌根根系RNA的提取及转录组测序
4.1.3 部分差异表达基因的qRT-PCR验证
4.2 结果与分析
4.2.1 锥栗外生菌根根系与非菌根根系的转录组测序分析
4.2.2 锥栗外生菌根根系和非菌根根系差异表达基因的分析
4.2.3 锥栗外生菌根形成相关的代谢途径和基因
4.2.4 锥栗外生菌根生理效应相关的代谢途径和基因
4.2.5 部分差异表达基因的qRT-PCR验证
4.3 讨论
4.3.1 菌根形成相关的代谢途径与基因
4.3.2 菌根生理效应相关的代谢途径和基因
4.3.3 锥栗外生菌根效应及共生机制的假设模型
4.4 小结
第五章 结论与创新点
5.1 主要研究结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
攻读学位期间的主要学术成果
致谢
本文编号：3794732
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语
第一章 引言
1.1 外生菌根的形态、结构和发育特征
1.1.1 外生菌根的形态和结构特征
1.1.2 外生菌根发育特征
1.2 外生菌根效应
1.3 外生菌根效应的机理
1.3.1 植物光合作用满足共生体对碳水化合物的需求
1.3.2 碳水化合物在树体内的分布
1.3.3 宿主植物糖向真菌运输
1.4 外生菌根的共生机制
1.4.1 早期识别
1.4.2 激素调控
1.4.3 效应子调控
1.4.4 细胞壁调控
1.5 本研究的目的和意义
1.5.1 课题来源及研究背景
1.5.2 目的和意义
1.6 技术路线
第二章 锥栗与外生菌根真菌共生体系的建立
2.1 材料与方法
2.1.1 田间共生体系的建立
2.1.2 试管共生体系的建立
2.1.3 接种后锥栗幼苗生长指标的测定
2.1.4 接种不同时期解剖结构的观察和侵染率的测定
2.1.5 数据处理与统计分析
2.2 结果与分析
2.2.1 田间共生对锥栗幼苗的影响
2.2.2 试管共生体系的建立及对锥栗幼苗的影响
2.2.3 锥栗外生菌根形态及解剖结构的观察
2.3 讨论
2.3.1 锥栗组培苗与外生菌根真菌共生培养体系的构建
2.3.2 锥栗与B.edulis形成菌根
第三章 锥栗外生菌根对苗木生理及营养影响的研究
3.1 材料与方法
3.1.1 田间菌根共生体系的建立
3.1.2 不同季节菌根发育特征的观察
3.1.3 植株光合特性测定
3.1.4 植株N和P含量及土壤有效P含量的测定
3.1.5 植株根系生理活性
3.1.6 植株根系有机物质代谢
3.1.7 土壤酶活性
3.2 结果与分析
3.2.1 锥栗外生菌根解剖结构的季节特征
3.2.2 锥栗菌根苗与非菌根苗的光合作用特性
3.2.3 锥栗菌根苗和非菌根苗的N、P含量
3.2.4 不同季节锥栗接种苗和非接种苗根尖的生理活性特征
3.2.5 不同季节锥栗接种苗和非接种苗根系有机物质代谢
3.2.6 接菌对土壤酶活性及土壤有效磷的影响
3.3 讨论
3.3.1 菌根化幼苗的光合及养分吸收
3.3.2 菌根与土壤酶活性及土壤有效磷的关系
3.3.3 菌根根尖结构和生理的季节特性
第四章 锥栗外生菌根形成及生理效应相关基因
4.1 材料与方法
4.1.1 共生体系的建立
4.1.2 菌根根系与非菌根根系RNA的提取及转录组测序
4.1.3 部分差异表达基因的qRT-PCR验证
4.2 结果与分析
4.2.1 锥栗外生菌根根系与非菌根根系的转录组测序分析
4.2.2 锥栗外生菌根根系和非菌根根系差异表达基因的分析
4.2.3 锥栗外生菌根形成相关的代谢途径和基因
4.2.4 锥栗外生菌根生理效应相关的代谢途径和基因
4.2.5 部分差异表达基因的qRT-PCR验证
4.3 讨论
4.3.1 菌根形成相关的代谢途径与基因
4.3.2 菌根生理效应相关的代谢途径和基因
4.3.3 锥栗外生菌根效应及共生机制的假设模型
4.4 小结
第五章 结论与创新点
5.1 主要研究结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
攻读学位期间的主要学术成果
致谢
本文编号：3794732
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