块菌是一种珍贵食用菌,具有很高的营养价值和经济价值。块菌的人工种植需要先侵染宿主植物,与宿主植物根系形成共生菌根并进一步生长发育,才能最终形成块菌子实体。本文选用法国黑孢块菌、夏块菌、中华夏块菌和印度块菌,分别侵染美国山核桃。在侵染初期的第0月、2月、4月和6月分别获取宿主植株以及根系土壤样本,测定不同时期植株生长指标和根系土壤理化指标,利用荧光定量PCR技术研究不同时期土壤中交配型基因分布情况。通过高通量测序探索侵染6个月后根系土壤中与氮素循环相关的氨氧化细菌和反硝化细菌微生物群落结构。本文旨在研究不同块菌侵染美国山核桃后对植株生长和根系微生态的影响,为揭示块菌与宿主植物特异性共生关系提供理论依据,以期为块菌菌根苗培育和块菌人工种植奠定基础。本文的主要研究结果如下:1.不同块菌侵染美国山核桃后土壤pH值、全氮、有效钾、铵态氮含量均有变化,各个处理组的变化趋势类似,块菌侵染没有对其产生显著影响。而实验组土壤有机质含量在侵染6个月后显著提高,这个过程或许与菌根的初期生长发育密切相关。不同块菌侵染美国山核桃后,法国黑孢块菌组、夏块菌组以及中华夏块菌组土壤有效磷含量有所上升,而印度块菌组则有所下降。土壤硝态氮含量一直处于动态变化之中。2.不同块菌侵染美国山核桃4个月后才可见明显菌根,此时侵染率不高;侵染6个月后侵染率最高的为印度块菌组,最低的为法国黑孢块菌组,不同块菌侵染美国山核桃后侵染率有显著差异。3.不同块菌侵染美国山核桃6个月后植株株高显著高于对照组,表明块菌侵染美国山核桃会加速植株地上部分增长,但是对于美国山核桃根长、根冠比及根系活力的影响不显著。植株根系过氧化物酶活性显著高于对照组,表明块菌侵染美国山核桃会影响美国山核桃的抗逆性、呼吸作用和光合作用等生理活动。接种块菌对于根系超氧化物歧化酶活性的影响不显著。4.不同块菌侵染美国山核桃后,不同时期4种不同块菌菌根根系土壤中两种交配型基因均存在,但分布不均衡。5.法国黑孢块菌和印度块菌侵染美国山核桃后,根系土壤中氨氧化细菌的丰度和多样性均显著低于对照。夏块菌和中华夏块菌侵染美国山核桃后,根系土壤中反硝化细菌的丰度和多样性与对照组相比没有显著差异。6.不同块菌侵染美国山核桃后植株的株高、根系活力及土壤有机质含量均高于对照组,表明块菌侵染能对美国山核桃植株生长有促进作用,另外从菌根侵染率及菌根生长情况综合来看,印度块菌侵染美国山核桃后侵染率和菌根生长情况最好。这说明美国山核桃适宜作为块菌特别是印度块菌的宿主植物。这对今后块菌人工种植宿主植物及块菌的选择提供了理论依据。