大花金雞菊叢枝菌根真菌多樣性研究.pdf

1、叢枝菌根(Arbuscularmycorrhiza，AM)真菌是陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤微生物普遍的組成部分，眾多國家開展了AM真菌資源調(diào)查等方面的工作，特別是AM真菌物種多樣性方面開展了較為系統(tǒng)的研究。AM真菌種類和組成能夠影響植物的個體生長力和競爭力，而植物入侵研究已成為全球關(guān)注的熱點問題，其中入侵植物根圍的AM真菌多樣性成為菌根學領(lǐng)域的研究熱點之一。探索野外入侵植物菌根形態(tài)結(jié)構(gòu)與菌根功能之間的關(guān)系，以及這些形態(tài)特征在自然生態(tài)系統(tǒng)演替和進

2、化過程中所起的作用很受關(guān)注，國內(nèi)相關(guān)研究較少。另外，開展對野外生境條件下入侵植物根圍AM真菌群落結(jié)構(gòu)長期定位觀察，研究入侵植物根圍AM真菌的群落結(jié)構(gòu)多樣性和穩(wěn)定性，明確入侵植物根圍AM真菌優(yōu)勢種屬，篩選出適應本地寄主植物的高效菌種，不僅對于豐富保護生物學和菌根學內(nèi)容、促進該領(lǐng)域研究具有理論價值，而且對于進一步收集、篩選、保存和利用AM真菌，為入侵地創(chuàng)造一個保護和提高生物多樣性的生態(tài)條件具有重要的實際意義。
　　 本研究以自然入侵

3、地巨峰(嶗山陽坡，海拔12～426m)、北九水(嶗山陰坡，海拔81～450m)為取樣地，研究了大花金雞菊（Coreopsisgrandiflora）AM真菌發(fā)育狀況，比較了嶗山陰坡和陽坡AM真菌多樣性結(jié)構(gòu)特點，分析了土壤因子對AM真菌多樣性的影響。為探索大花金雞菊對本地植物和叢枝菌根(AM)真菌群落的影響，結(jié)合溫室盆栽接種AM真菌群落，探索了大花金雞菊與石竹的互作效應及其對AM真菌的影響。主要結(jié)果如下:
　　 1.對嶗山地區(qū)大花

4、金雞菊枝菌根真菌發(fā)育狀況的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):大花金雞菊具有較高的菌根侵染率，形成典型的重樓型（Paris-type）叢枝結(jié)構(gòu)，北九水菌根侵染率和侵入點數(shù)較巨峰高，且顯著性差異，大花金雞菊侵染率隨海拔高度的升高呈上升趨勢。除海拔高度外，土壤因子也影響AM真菌定殖狀況，侵染率與土壤有機質(zhì)和速效鉀含量分別呈極顯著正相關(guān)(r=0.792)和顯著正相關(guān)(r=0.725);菌絲圈數(shù)（p-型叢枝）與土壤速效鉀含量和土壤pH分別呈極顯著正相關(guān)(r=0.85

5、4)和極顯著負相關(guān)（r=-0.966）;侵入點數(shù)與土壤速效磷含量呈顯著負相關(guān)(r=-0.782)。
　　 2.對嶗山陰坡和陽坡AM真菌多樣性資源的比較分析表明:陰坡北九水北九水分離到6屬42種AM真菌隸屬于球囊霉屬（Glomus），無梗囊霉屬（Acaulospora），巨孢囊霉屬（Gigaspora），盾巨孢囊霉屬（Scutellospora），內(nèi)養(yǎng)囊霉屬（Entrophospora）和原囊霉屬（Archaeospora）;從陽

6、坡巨峰分離到4屬40種AM真菌隸屬于球囊霉屬，無梗囊霉屬，巨孢囊霉屬和原囊霉屬。聚從球囊霉（G.aggregatum）、近明球囊霉(G.claroideum)、縮球囊霉（G.constricyum）、地球囊霉（G.geosporum）和蜜色無梗囊霉屬（A.splendida）為北九水的優(yōu)勢種;聚從球囊霉、近明球囊霉、縮球囊霉、摩西球囊霉（G.mosseae）和雙網(wǎng)無梗囊霉屬（A.bireticulata）為巨峰的優(yōu)勢種。陰坡北九水大花金

7、雞菊根圍AM真菌孢子密度顯著高于陽面巨峰，且多樣性更為豐富。相關(guān)性分析的結(jié)果表明土壤有機質(zhì)與AM真菌孢子密度和種的豐度呈顯著正相關(guān)，根據(jù)相關(guān)性的研究進一步利用逐步回歸確定其回歸方程，并確定海拔與pH是大花金雞菊根圍AM真菌產(chǎn)孢量的主要影響因素;而海拔、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)和土壤pH是影響大花金雞菊根圍AM真菌種的豐度的主要影響因素。
　　 3.溫室盆栽試驗結(jié)果表明，大花金雞菊與石竹(Dianthuschinensis)混種處理

8、的大花金雞菊生長量、根系活力、酶活性、孢子密度、菌根侵染率、種豐度、相對多度、均勻度和多樣性指數(shù)與單種大花金雞菊處理無顯著差異。與單種石竹處理相比，大花金雞菊與石竹混種顯著降低石竹總根長、根系面積、根系活力、過氧化氫酶(CAT)活性，增加了石竹超氧化物歧化酶(SOD)活性和菌根侵染率;提高了混種土壤中總孢子密度、根內(nèi)球囊霉的孢子密度和相對多度，降低摩西球囊霉的相對多度、珠狀巨孢囊霉的孢子密度和相對多度、Shannon-winner指數(shù)、

9、Simpson指數(shù)和物種均勻度，而所有處理種的豐度不變。大花金雞菊抑制石竹的生長，同時改變石竹根圍的AM真菌群落組成和數(shù)量，使其變化方向與單種大花金雞菊AM真菌群落結(jié)構(gòu)相一致，而利于入侵植物大花金雞菊自身生長、入侵和演替。
　　 大花金雞菊根圍具有豐富的AM真菌資源，陰坡和陽坡種屬構(gòu)成具有顯著的差異，較高的侵染率和典型叢枝形態(tài)的形成在該植物從入侵到成為建群種的過程中可能具有重要的作用，而土壤因子是影響AM真菌群落組成和發(fā)展的重要

10、因子。大花金雞菊抑制石竹的生長，改變其根圍的AM真菌群落組成和數(shù)量，使其變化方向與大花金雞菊所依賴的AM真菌群落結(jié)構(gòu)相一致，而利于入侵植物大花金雞菊自身生長、入侵和演替。而關(guān)于入侵植物與石竹相互作用的機理尚需進一步的研究。
　　 本研究開展了對自然狀態(tài)下入侵植物根圍AM真菌多樣性資源的調(diào)查，明確了野生狀態(tài)下入侵植物的菌根發(fā)育狀況，并結(jié)合溫室實驗測定接種AM真菌的入侵植物與石竹互作效應及對群落結(jié)構(gòu)的影響，這一研究對明確入侵植物對A