论文部分内容阅读
披碱草(Elymus dahuricus)作为我国北方草原重要的优良牧草,在发展草地畜牧业生产和改善环境等方面发挥着重要作用。本研究以野生披碱草种群为材料,研究了披碱草中内生真菌(Neotyphodium)的分布,内生真菌分类学和生物学特性;对三个披碱草种群分别建立了带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的群体,在盆栽和田间条件下研究了这三个内生真菌-披碱草共生体种群的生长、生理的季节性特征。主要结果如下:1、在我国内蒙古、河北、山西、北京、陕西、甘肃、青海、新疆和四川等9省(自治区)的26个种群中,披碱草内生真菌侵染率为0-100%,呈区域性分布。从种子、叶片、叶鞘和茎杆中均分离到内生真菌,据其形态学特征,可以确定该菌属于Neotyphodium属,分离自不同种群的菌系具有一定的形态学多样性,对碳源和氮源的利用不同,在不同培养基渗透势下的生物量亦有差异。2、连续两年的实验结果表明:内生真菌侵染显著增加了田间生长的雾灵山和沁源种群地上生物量、株高和分蘖数,并显著减少了E-植株的生殖生长(P<0.05),而对五台山种群没有影响。光合日动态显示了与生长相似的结果。3、与E-植株相比,内生真菌的侵染提高了雾灵山和沁源种群的保护酶活性,包括超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT),抗坏血酸氧化酶(APX),显著降低过氧化氢含量(H202)(P<0.05)。保护酶活性在季节变化中表现了6月较低,10月最高的趋势。4、田间试验中,雾灵山和沁源种群的E+植株中可溶性糖、淀粉和叶片全氮含量均高于E-植株,尤其在叶鞘中表现较为明显。在五台山种群中没有表现出内生真菌的增益效应。各披碱草种群可溶性糖和淀粉均表现为春季返青时含量较低,生长季末急剧增加的趋势。叶片的全氮含量没有明显的季节性变化,同时表现为茎基部比叶片中积累较多的可溶性糖和淀粉。5、HPLC检测发现,在雾灵山和沁源种群E+植株的叶鞘中含Peramine,Peramine在叶鞘中的含量呈季节性变化,生长季末含量较高。五台山种群中无论内生真菌存在与否都未检测到Peramine。6、土壤干旱条件,E+植株较E-植株有较强的生长优势,表现为株高、分蘖数和生物量均显著增加(P<0.05),同时也增加了叶片的保护酶(SOD,POD,CAT,APX)活性、色素含量和脯氨酸含量,降低了H2O2含量,且E+植株的叶片相对含水量高于E-植株;但在充足供水的条件下,内生真菌侵染并没有影响披碱草的生长及生理特性。7、内生真菌带菌率高的种子在模拟干旱条件下(渗透势降低到-1.5MPa)较其他带菌率低的种子有较高的发芽率和种子活力,且发芽后的幼苗中SOD和POD酶活性也较高。