葡萄内生真菌多样性研究及资源库构建

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植物内生真菌对植物的生长、抗逆性、代谢等具有多重效应,并有着广泛的应用价值。内生真菌可影响宿主植物次生代谢的事实为利用这些资源调控作物生化品质提供了新思路。特别是对于生产感官敏感性产品的作物如酿酒葡萄、咖啡、茶叶等将更具应用前景。但是,目前对葡萄内生真菌的多样性及分布特征了解相对匮乏,可利用的内生菌资源依然十分有限,这严重限制这群庞大生物资源的实际利用。据此,本论文研究了葡萄不同组织部位内生真菌多样性与空间分布特征、香格里拉’赤霞珠’葡萄不同颜色叶片内生真菌菌群结构差异、不同品种、不同生境以及不同感病状态下葡萄叶片中的内生真菌多样性;并探讨了不同培养基对葡萄叶片内生真菌分离的效果;同时,对不同渠道分离的内生真菌进行分类归档建立葡萄内生真菌资源库,以及探索了资源库中真菌资源的保存方法等,得到下列主要研究结果:1.针对同一生境2年生’夏黑’葡萄的七个组织部位中共分离得到676株内生真菌,分属于55个OTU,26个属。不同部位内生真菌分离率为0.31~0.45,多样性指数为0.67~2.19。内生真菌丰富度和多样性指数在葡萄植株形态学上下端的不同部位叶、茎中呈明显的梯度分布。基于内生真菌菌群结构的相似性分析,相似度系数为0.05~0.41。葡萄叶和茎内生菌群结构存在显著差异,表明叶和茎的内生真菌可能来源不同。2.从同一生境的’赤霞珠’葡萄的五种颜色类型叶片中共分离得到了532株内生真菌,分属于19个OTU,13个属。其中58.27%为链格孢属(Alternaria),不同颜色葡萄叶片内生真菌分离率为0.23~0.40,多样性指数为1.12~1.77。五种颜色类型叶片之间的相似度为0.33~0.67。其中间座壳属(Diaporthe)只在紫叶中分离得到,拟盘多毛孢属(Pestalotiopis)和OTU-6(一种未被归类的内生真菌)只在红叶带斑的斑块部位分离得到,镰刀菌属(Fusarium)在红色叶片和红叶带斑非斑块部位分离得到。3.采用组织匀浆法对试验田温室葡萄、露天葡萄及周边植物的内生真菌进行了分离,共分离得到6240株内生真菌,分离率在42.36株/克至941.03株/克,多样性指数在1.20~2.72,相似度在0.18~0.62。发现温室内四个品种葡萄的分离率、多样性指数、菌群结构均存在一定差异,相似度系数均小于0.5。温室和露天栽培的同品种葡萄叶片可培养内生真菌菌群结构相似度较低。这些结果表明葡萄内生真菌菌群同时存在明显的环境依赖性和品种选择性。4.对试验田中感染霜霉病的’小味儿多’、’长相思’两个葡萄品种的染病叶片和正常叶片的内生真菌进行了分离。分离率在0.19~0.46,多样性指数在1.29~2.04,相似度系数在0.21~0.56之间。发现小味儿多感病叶片内生真菌的分离率显著高于正常叶片,而该品种感病叶片内生真菌的多样性指数明显低于正常叶。长相思品种葡萄正常叶与染病叶内生真菌的分离率和多样性指数均差异不明显。5.以脂肪酸作为碳源,对’玫瑰蜜’葡萄进行内生真菌的分离。发现仅用脂肪酸作为碳源的培养基葡萄叶片内生真菌的分离率均低于传统的马铃薯培养基;在马铃薯培养基的基础上添加脂肪酸可以增加所分离内生真菌的多样性指数;以单体脂肪酸月桂酸为碳源分离到了其他培养基中未分离到的内生真菌菌株。6.构建了首个葡萄内生真菌资源库,资源库共包括199个菌株,隶属于54个属,主要集中分布于黑孢霉属、镰刀菌属、炭团菌属、附球菌属、轮层菌属、链格孢属。采用斜面培养基法保存于4℃及-20℃冰箱中,可以有效保存葡萄内生真菌,保存期1-3年。
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