盐碱胁迫下大豆根际微生物多样性分析

发布时间：2018-12-17 02:45

【摘要】：随着我国乃至世界盐碱化土壤不断增加,盐碱土作为可持续利用的后备资源,改良开发及高效利用盐碱土一直是学者们研究的重点。在土壤生态系统中,根际微生物的种群和数量极大的反映了土壤的质量。而土壤的品质将会直接影响植物的生长,因此植物、土壤、根际微生物三者相互作用,互相影响。为了了解根际微生物是否有利于作物生长及提高作物抗逆性、改善土壤结构,本试验将以野生大豆和栽培大豆为研究对象,通过盆栽试验,以浇灌盐碱液(A)及覆盖盐碱土(B)两种盐碱胁迫方式分别设置四个不同盐碱浓度的处理,利用DGGE技术,结合多样性指数、均匀度和主成分分析,以及对DGGE特异条带切胶测序,解析盐碱胁迫对大豆生长性状的影响并且在盐碱环境下对大豆根际微生物群落结构多样性进行分析。从而为进一步发掘和开拓盐碱微生物资源,提供数据支持。本文研究结果如下:(1)A、B两种盐碱胁迫方式及不同盐碱浓度对大豆株高、叶片数、地径、地下主根长的影响。盐碱胁迫方式上,B处理对大豆生长更具胁迫性。从盐碱胁迫浓度比较,野生大豆比栽培大豆更具抗逆性。并根据试验生长指标的数据得知,适当的盐碱浓度有利于大豆植株的生长,当超过A2、B2浓度后,高盐碱浓度将会显著降低大豆的株高、叶片数、地径、地下主根长。(2)通过对野生大豆和栽培大豆在不同盐碱环境中细菌多样性分析得知,适当的盐碱浓度会增加根际细菌的多样性。如在A盐碱胁迫处理方式时,野生大豆和栽培大豆在A2浓度,根际细菌的Shannon指数最大;B盐碱胁迫处理方式时,野生大豆在B3浓度,栽培大豆在B1浓度时Shannon指数最大。通过聚类分析可知,盐碱胁迫方式对根际细菌的群落结构具有主要影响。对细菌DGGE图谱中的31条特异条带切胶测序得到部分同源菌。其中优势菌株有:Altererythrobacter sp.(交替赤杆菌属)、Sphingobium sp.(鞘氨醇菌属)、Rhizobium sp.(根瘤菌属)、Olivibacter soli(橄榄形菌属)、Sphingomonas sp.(鞘氨醇单孢菌属)、Psychrobacillus psychrodurans(嗜冷芽孢杆菌属)、Uncultured Sphingomonadaceae bacterium(不可培鞘脂单胞菌)等。(3)通过对野生大豆和栽培大豆在不同盐碱环境中真菌多样性分析得知,真菌DGGE图谱在亮度和条带上因盐碱胁迫的方式和处理浓度不同而有差异,即大豆根际真菌多样性受盐碱胁迫环境的影响。其中野生大豆在A2和B3浓度时Shannon指数最大,A3和B1浓度时均匀度指数较其它处理组较高。栽培大豆是在A1和B3浓度时Shannon指数最大,A4和B4时均匀度指数最高。可能由于驯化与野生植株耐盐阈值不同,表现出了不同盐碱环境下的适应性与耐受性。聚类分析结果表明,盐碱胁迫的处理方式在根际真菌的聚类上起主导因素。如野生大豆在B3和B1浓度时相似性可达0.86。对真菌DGGE图谱中部分特异条带测序分析,获得17株同源菌,即Fusarium oxysporum(尖孢镰刀菌)、Actinomucor elegans(雅致放射毛霉)、Marcelleina tuberculispora、Marcelleina persoonii、Uncultured Davidiellaceae clone、Tofieldiaceae environmental sample clone、Uncultured Cystofilobasidiales、Uncultured microeukaryote clone等。
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【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S565.1;S154.3

【参考文献】