三峽庫區(qū)消落帶常見野生植物AM真菌多樣性研究.pdf

1、叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)在自然生態(tài)系統(tǒng)中分布極其廣泛，是一類專性營養(yǎng)共生的土壤微生物，能與地球上80％的陸生植物形成形成復雜而密切的互惠共生關系。它對寄主植物的生長有重要的影響，能夠增加植物對碳、氮和磷等元素的攝入，提高寄主植物對根部寄生菌和污染環(huán)境的抗逆性，加速土壤的聚合穩(wěn)固和植被重建。三峽庫區(qū)消落帶常見野生植物根際的土壤土主要為山地黃壤、紫紅色土壤和巖石風化后的粗砂巖土。先前的

2、研究主要集中于三峽庫區(qū)消落帶植被重建和生態(tài)修復等問題上，對于這一生態(tài)系統(tǒng)中的真菌，尤其是AM真菌的種類和多樣性均未報道過。因此，本文以三峽庫區(qū)消落帶常見野生植物根樣和根際土壤為研究對象，開展三峽庫區(qū)消落帶中不同宿主植物中AM真菌的多樣性調查研究，為改善三峽庫區(qū)消落帶土質和篩選能夠促進三峽庫區(qū)消落帶宿主植物生長的AM真菌優(yōu)勢種提供實驗依據(jù)。主要結果如下:
　　1.三峽庫區(qū)消落帶常見野生植物AM真菌侵染調查發(fā)現(xiàn)，植物的菌根主要是叢枝菌

3、根，少數(shù)同時還有深色有隔內生菌根。其中，叢枝的發(fā)育有重樓型(Paris-type)和疆南星型(Arum-type)，鐵仔、垂序商陸、山莓、菝葜、中華蚊母和偏翅唐松草的菌根類型為Arum-type菌根，而葉頭過路黃和細穗腹水草的菌根類型則為Paris-type菌根。Arum-type菌根與Paris-type菌根的比例為4∶1。矩葉鼠刺和鹽膚木的根部中有菌絲侵染但未觀察到從枝結構的存在。10種植物的侵染率各不相同，鐵仔的侵染率最高，達到6

4、0.47％;而鹽膚木的侵染率最低，達到18.46.
　　2.本研究從三峽庫區(qū)消落帶10種常見野生植物根圍的50份土壤中分離鑒定出AM真菌8屬50種，其中球囊霉屬（Glomus）32種、無梗囊霉屬(Acaulospora)8種、兩性球囊霉（Ambispora）3種、內養(yǎng)囊霉屬（Entrophospora）1種、多樣孢囊霉屬（Diversispora）2種、巨孢囊霉屬(Gigaspora)1種、盾巨孢囊霉屬（Scutellospora

5、）2種、類球囊霉屬(Paraglomus)1種。其中中國新紀錄種6個，分別為Ambispora callosa，Ambispora grantensis，Ambisporareticulate,Glomus caesaris,Paraglomus pernambucanum和Diversispora epigaea。
　　3.根際土壤中AM真菌的分布隨著宿主植物的不同而發(fā)生變化。矩葉鼠刺根際土壤中觀察到AM真菌5個屬28種;葉頭過

6、路黃根際土壤中觀察到AM真菌6個屬27種;鐵仔根際土壤中觀察到AM真菌7個屬36種;垂直商陸根際土壤中觀察到AM真菌4個屬21種;山莓根際土壤中觀察到AM真菌5個屬25種;細穗腹水草根際七壤中觀察到AM真菌3個屬27種;菝葜根際土壤中觀察到AM真菌4個屬25種;中華蚊母中觀察到AM真菌3個屬16種;鹽膚木中觀察到AM真菌6屬18種;偏翅唐松草根際中觀察到AM真菌4屬19種;
　　4.三峽庫區(qū)消落帶野生植物根圍中共有優(yōu)勢種為地球囊霉

7、（G.geosporum），其在所有調查的宿主植物根圍土壤中均有分布。凹坑無梗囊霉(A.excavata)、波狀無梗囊霉（A.undulata）、單孢球囊霉（G.monosporum）、地表球囊霉（G.versiforme）、布氏球囊霉（G.brohultii）為優(yōu)勢種;幼套球囊霉（G.etunicatum）、細凹無梗囊霉（A.koskei）、球囊霉（G.caesaris）、副冠球囊霉（G.coronatum）、黃孢球囊霉（G.flav

8、isporum）、異形球囊霉（G.heterosporum）、大果球囊霉（G.macrocarpum）為常見種;
　　5.三峽庫區(qū)消落帶生境中有至少8個屬的AM真菌，包括長江流域罕見的Ambispora、Diversispora、Gigaspora、Paraglomus和Scutellospora。在所有采樣的宿主植物中，Glomus屬數(shù)量最多，頻度和相對豐度也最高;
　　6.在所有采集的宿主植物中，AM真菌的多樣性指數(shù)隨著

9、宿主植物的改變而不同。根際鐵仔的孢子密度、種的豐度分別是1780個/100 g土、37，均顯著高于其他9種植物。垂直商陸的Shannon-Weiner指數(shù)H和均勻度（J)分別為2.39和0.56，均高于其他9種植物。中華蚊母和鹽膚木孢子密度最低，分別只有880和980個/100 g土。而且，中華蚊母和鹽膚木的物種豐度也是最低，分別只有17、18。山莓的Shannon-Weiner指數(shù)H、均勻度J均為最低，分別為1.69、0.40。

10、>　　7.宿主植物根圍AM真菌多樣性與土壤因子密切相關。叢枝侵染率與全氮(TN)呈極顯著正相關(P＜0.01)、與土壤濕度呈顯著正相關(P＜0.05)，而與碳氮比(C/N)呈極顯著負相關、與速效鉀呈顯著相關;泡囊侵染率與速效鉀和與全氮呈顯著負相關;孢子密度和物種豐度與全碳(TC)含量和土壤濕度均呈顯著正相關，而且孢子密度還與全氮(TN)的含量呈顯著正相關;香農-威納多樣性指數(shù)與均勻度指數(shù)與碳氮比呈極顯著正相關，而且均勻度指數(shù)還與全氮呈顯

11、著負相關。通過Pearson相關性分析，得到全氮含量、C/N比、全碳含量、速效鉀含量和土壤濕度是影響宿主植物根際中AM真菌侵染率和多樣性的主要因子。
　　8通過現(xiàn)代分子生物學技術，對三峽庫區(qū)消落帶7種常見耐水淹植物的根部和根際土樣做了分析，發(fā)現(xiàn)球囊霉科（Glomeraceae）是大多數(shù)宿主植物根部和土樣中的優(yōu)勢門。在采集的宿主植物的土樣中，發(fā)現(xiàn)球囊霉科未鑒定種（Glomeraceae spp.）是大多數(shù)宿主植物（除魚腥草外）根際土