贺兰山东麓酿酒葡萄根系和根际土壤丛枝菌根真菌多样性及其与土壤因子相关性研究

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cfsjy4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区因得天独厚的自然地理条件,被国内外专家确认为酿酒葡萄生长的最佳生态区之一。由于葡萄园长期的清耕栽培,导致土壤贫瘠、根际和根内微生物多样性下降,从而造成植株生长不良、抗逆能力减弱和果实品质降低。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)属球囊菌门专性营养型共生真菌,能与绝大多数高等植物建立共生关系,定殖于植物根系皮层细胞间形成菌丝、泡囊和菌丝圈等结构。大量研究表明,AMF能促进植物对水分的转运和营养元素吸收,提高寄主植物对生物和非生物胁迫的抵抗能力,促进植物生长,提高植物的产量和品质,但目前有关贺兰山东麓地区酿酒葡萄AMF的研究尚未见报道。为此,本研究采集了贺兰山东麓不同品种、不同生态区和不同时期的酿酒葡萄根系样品和根际土壤样品,利用高通量测序技术全面分析了酿酒葡萄根际AMF群落组成与多样性,为充分利用酿酒葡萄AMF资源提供参考;研究不同生态区酿酒葡萄根系AMF定殖状况及其与土壤因子的相关性,探讨AMF定殖对土壤养分转化和利用的影响;通过葡萄园生草和清耕的比较,研究葡萄园行内生草对AMF的富集效应。主要研究结果如下:1.采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析志辉源石酒庄酿酒葡萄‘赤霞珠’(CXZ)、‘美乐’(ML)和‘霞多丽’(XDL)根际AMF群落结构特征。结果表明:3个酿酒葡萄品种均能与AMF建立共生关系,且定殖率在不同品种间存在显著差异;在3个品种酿酒葡萄中共获得187个OTUs,归属于4属20种AMF,其中球囊霉属(Glomus)相对丰度最高,占AMF的99.21%;α-多样性分析表明:ML样品Shannon指数显著高于CXZ,而ML与XDL无显著差异,ML和XDL的Simpsoneven指数均显著高于CXZ,Sobs指数在各品种间无显著差异;PCoA分析表明,酿酒葡萄品种改变了根际AMF群落结构;AMF Lefse多级物种差异判别分析表明,不同品种酿酒葡萄根际AMF存在差异性,在种水平上,Glomus-MO-G17-VTX00114和unclassifiedgGlomusfGlomeraceae 是CXZ的标志性类群,Glomus-perpusillum-VTX00287 为ML 的标志性类群,Glomus-sp-VTX00304 和 Glomus-viscosum-VTX00063 为XDL的标志性类群。2.采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对贺兰山东麓地区酿酒葡萄根际土壤AMF多样性差异和群落组成进行检测,同时解析了土壤因子对AMF群落多样性的影响。结果表明:(1)不同时期和样地酿酒葡萄根际土壤检测到的OTUs分别为93和187个,分别归属于3属11种和5属30种,其中球囊霉属(Glomus)为优势属;(2)各时期Shannon指数和Simpsoneven指数表现为7月显著高于5月和9月,而Sobs指数差异不显著(P<0.05)。Sobs、Shannon和Simpsoneven指数在不同样地间具有一定的差异性,均表现为LL样地显著高于其它样地(P<0.05);(3)相关性分析表明全氮、pH和土壤过氧化氢酶与AMF Sobs指数和Shannon指数呈显著正相关(P<0.05),而pH和Simpsoneven指数呈显著正相关(P<0.05),其中过氧化氢酶对AMF多样性影响最大。3.为进一步探明宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄根系丛枝菌根真菌AMF的定殖情况,分别从贺东庄园(HD)、观兰酒庄(GL)、志辉源石酒庄(ZH)、立兰酒庄(LL)、西夏王酒庄(XXW)、西鸽酒庄(XG)和汇达酒庄(FHD)等7个酒庄的葡萄园样地,按0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm 3个土层采集酿酒葡萄‘赤霞珠’的根样和根际土样,研究AMF的定殖情况及其与土壤因子的相关性。结果表明:酿酒葡萄根系能被AMF定殖,7个样地AMF定殖率和孢子密度具有明显的空间异质性。ZH样地AMF总定殖率和孢子密度最高,分别为70.04%和252个/50 g,HD样地平均定殖率最低,为6.28%,XXW样地平均孢子密度最低,为63个/50 g;7个样地AMF总定殖率和孢子密度最大值主要集中在0~40 cm 土层,且不同土层间具有一定差异性。主成分分析显示碱解氮、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和全氮能综合反映贺兰山东麓7个酒庄样地酿酒葡萄根际土壤养分状况。土壤因子相关性分析表明,AMF孢子密度与有机质、碱解氮、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶呈极显著正相关(P<0.05)。AMF总定殖率、定殖强度、菌丝定殖率和泡囊定殖率与速效磷、pH、过氧化氢酶活性呈极显著正相关(P<0.05)。4.为明确生草栽培对酿酒葡萄根际土壤AMF的富集效应,以‘赤霞珠’根系和根际土壤为研究对象,研究ZH和XG样地行内生草对葡萄根系AMF定殖率和孢子密度影响,并分析AMF定殖与土壤因子的相关性。结果表明:相较于清耕栽培,ZH样地行内生高羊茅AMF定殖率和孢子密度分别提高了 15.36%和40.06%,XG样地行内生马齿苋AMF定殖率和孢子密度分别提高了28.66%和135.56%,且高羊茅对AMF孢子的富集程度显著高于马齿苋(P<0.05);生草模式下土壤养分含量显著提高,冗余分析结果表明孢子密度、定殖率、菌丝定殖率和定殖强度分别与速效磷、碱性磷酸酶呈正相关,与pH呈极显著负相关。说明人工生草下更有利于有益微生物与葡萄根系建立共生关系,促进土壤养分的转化,以利于葡萄根系的吸收。
其他文献
文章介绍了南钢活性石灰生产概况,分析了钢厂活性石灰生过烧率过高的主要原因,并制定了相应对策,使活性石灰质量得到显著改善。
期刊
荒漠草原植被对降水变化极为敏感,降水量的改变势必会影响草地群落生长发育及其化学计量。本研究以宁夏盐池县荒漠草原为研究对象,利用遮雨棚技术模拟3个降水梯度,即正常降水的33%、66%和100%,分别记作R33、R66、R100研究荒漠草原群落植被特征,在不同降水梯度下分别选取沙芦草(Agropyron mongolicum),牛枝子(Lespedezapotaninii)和猪毛蒿(Artemisia
学位
全球变化背景下,降水格局改变与大气氮(N)沉降增加调控着土壤水分和养分有效性,从而对植物群落特征和土壤环境产生影响,进而影响植被-土壤系统碳(C)素输入与输出过程、引起生态系统C汇功能变化。荒漠草原所处区域降水量少、蒸发量大,且N沉降临界负荷低,对降水量变化和N沉降增加响应敏感。然而目前有关降水量和N添加交互作用如何影响荒漠草原C源/汇尚缺乏深入认识,尤其极端降水条件下。本文以宁夏荒漠草原为研究对
学位
森林景观格局分析是景观格局优化、森林资源的可持续性经营与保护的重要基础。以无人机遥感影像和DEM为基础数据,利用ArcGIS和Fragstats软件对所选取的不同景观指数进行计算,分析了丹霞山森林景观的类型、格局特征及其地形分异规律。结果表明:1)从类型水平指数来看,丹霞山森林景观类型以天然林为主,占总面积的78.42%,表现出较高的集中连片性;2)从景观水平指数来看,丹霞山景观多样性和均匀度指数
期刊
“互联网+教育”时代背景下,信息化课程资源已全面应用于初中教学,突破了传统课程资源的时空界限,为教师信息化教学能力提升提供良好的契机,若能将信息化课程资源的优势恰如其分的运用到教育教学过程中,可以促进有效教学的生成。首先,采用文献研究法,梳理国内外关于课程资源、信息化课程资源的相关文献,厘清研究思路,结合建构主义学习理论和人本主义学习理论为本研究要调查的初中教师信息化课程资源应用提供理论依据;其次
学位
通过对麦尔兹石灰窑工艺技术及现场设备的升级改造,进一步降低了设备运行故障率,实现了高产、高质、低耗,满足环保要求。
期刊
信息技术和科技的快速发展为小学科学的教学提供了新的方法和思路。小学科学课是当前信息化时代致力于培养学生科学素养的养成类教育课程,是理论和实践紧密结合的课程。但在实际的课堂教学中仍有很多问题,一是教师的教学方法较为单一,缺乏教学资源;二是教师教学片面化,对于一些知识的讲解难以和其他学科结合,从而无法满足学生的培养要求。而虚拟现实技术为学生提供在听觉、视觉、触觉上模拟的数字化环境。虚拟现实技术与小学科
学位
期刊
为研究降水变化和大气氮沉降对毛乌素沙地柠条(Caragana korshinskii)固沙恢复区草本层植被和土壤特征的影响,本研究以毛乌素沙地生态恢复区柠条固沙地为研究对象,比较不同水氮添加处理对草本层植被和土壤特征的影响,采用随机区组设计,设置4个水、氮添加水平,即水添加量分别为不增加(W0)、增加近30年平均降水量的33%(W1)、增水66%(W2)和增水100%(W3),氮添加量分别为 0g
学位
近年来,随着人们膳食结构的改变,糖尿病临床发病率呈上升趋势。糖尿病的特点表现在胰岛素绝对或相对不足、靶细胞对于胰岛素敏感性下降,进而致使碳水化合物、电解质、蛋白质、水以及脂肪代谢异常,并以“四高”为主要病理变化形式。老年糖尿病即年龄≥60岁的糖尿病患者,根据发病时间一般可分成老年期发病患者与青壮年发病并延续至老年期患者。老年糖尿病患者因病程长且同时患有诸多基础疾病,从而对身体各器官(心脑血管、足、
期刊