引种滨梅菌根侵染特性研究

来源 :江苏农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aileenliuwei
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
  摘要:采用Phillips和Hayman的染色方法,对位于江苏省的南京市溧水区傅家边、南京大学浦口校园及盐城市大丰区金海农场等基地的引种滨梅菌根真菌侵染特性进行调查分析。结果表明,引种基地的滨梅能与土著AM真菌形成典型的花椰菜状丛枝状菌根结构;基地滨梅根际土样的AM真菌共分离得到11个种,滨梅和AM真菌之间的匹配没有特异性;侵染的AM真菌种类取决于土壤的理化性质、土壤中AM真菌的分布、孢子丰度等诸多因素,AM真菌的侵染率随土壤矿质元素含量的加大而降低,随土壤有机质含量的加大而升高,随土壤盐分含量升高而下降;适当生草有利于AM真菌的侵染。
  关键词:滨梅;AM真菌;侵染;杂草管理
  中图分类号: S182 文献标志码: A
  文章编号:1002-1302(2016)11-0238-03
  菌根是真菌与植物根系形成的一种互惠共生体,根据形态结构、形态发生和生理特征将菌根分为外生菌根、丛枝菌根、内外生菌根、浆果莓类菌根、水晶兰类菌根、杜鹃类菌根、兰科菌根共7种类型[1],其中丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)作为分布最广泛、功能最重要的一类菌根,是当前菌根学的研究热点[2-3]。菌根的形成能够拓展宿主植物根系的吸收范围,增强植物在温度、干旱、盐碱、pH值、重金属及病害等胁迫条件下的抗逆性,调控植物次生代谢[4-5]。
  滨梅(Prunus maritima Marshall)又名海滨李、沙李,隶属蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus),主要分布在美国的麻省、纽约、特拉华、新泽西等地,为多枝灌木,树形及花朵美,可用于园林观赏绿化。滨梅具有耐旱、耐贫瘠、耐盐碱等方面的抗逆性,可用于海岸沙滩的修复和沙丘的固定;其次,它的果实酸甜可口,可加工成果冻、果汁等一系列果品[6]。因此,南京大学盐生植物实验室于2001年从美国特拉华大学引进滨梅,并展开了繁殖、抗性生理等方面的研究,以期用于我国的海岸、干旱地区等盐碱地的生态修复,并为发展适合该地区的果树业提供科学上的支持。目前的野外滨梅引种基地主要分布在江苏、浙江等省的数个不同生境。
  本试验旨在调查自然条件下,不同立地条件下滨梅丛枝菌根的侵染率,了解环境因子对滨梅菌根侵染率的影响,确认不同生境下与滨梅形成共生体的AM真菌种类及土壤中AM真菌孢子种群数量情况,为开展菌根生物技术在滨梅引种推广上的应用研究奠定基础。
  1 材料与方法
  1.1 样地概况
  在江苏省境内选择已引种滨梅3年以上的3处样地,分别是南京市溧水区的傅家边、南京大学的浦口校园及盐城市大丰区的金海农场,简称傅家边、浦口、金海农场。傅家边(31°40′N,119°10′E)日平均温度是15.5~16.7 ℃,年均光照时间是2 077~2 254 h,年均降雨量是1 100~1 200 mm,年均无霜期是232~240 d。浦口(32°04′ N,118°35′E)日平均温度是15.0~16.4 ℃,年均光照时间是2 000~2 100 h,年均降雨量是1 200~1 300 mm,年均无霜期是230~238 d。金海农场位于盐城自然保护区内(32°33′~34°47′N,119°27′~121°53′E),日平均温度是11.4~13.7 ℃,年均光照时间是 2 241~2 390 h,年均降雨量是1 000~1 150 mm,年均无霜期是209~218 d。
  1.2 试验设计
  2007年10月15日,在每一个样地随机选5个样点,在每样地表土下深20 cm左右的滨梅新根生长区域采土样和根样,同一样地内任选5株果树为采集点,每株树下采土 500 g 和适量根样,塑料薄膜密封,低温保存,立即送往实验室进行分析处理。每个样地视为1个处理,5次重复。
  另选择江苏仪征市一处滨梅基地(32°27′N,119°18′E),按上法选取同一批次定植、生长2年的、不同杂草管理的滨梅根样带回实验室,依“1.3”节介绍的方法进行滨梅根部AM真菌侵染率的检测。
  1.3 测定项目及方法
  带回实验室的所有土样称质量后平均分为2份,其中1份于80 ℃烘箱中烘至恒质量。称取每样地土样20 g(不含根段),溶于双蒸水中(土 ∶水=1 g ∶5 mL),然后用电导仪(DDS-11A)和pH计(PHS-P)测量土样的盐度和pH值。有机质和全氮量用K2Cr2O7比色法及凯氏定氮法测定,其他离子含量用ICP法(Jarrell-Ashj-All00)测定。在另外1份土样中取18株滨梅树根样(2~3 cm长的根尖)用Phllips和Hayman的方法[7]染色压片,在光学显微镜下观察AM真菌共生现象和瘤状根形态;用湿筛倾斜法将土壤真菌孢子淋洗到培养皿中,在体视光学解剖镜下观察大小孢子并计数,然后利用统计软件进行邓肯氏多重比较分析。
  2 结果与分析
  2.1 傅家边、浦口和金海农场滨梅基地土样分析结果
  3个样地的土化分析结果表明,傅家边滨梅基地的土壤pH值近乎中性,有机质及氮、磷、鉀的总量最低,盐度也最低。浦口滨梅样地的pH值呈明显酸性,其余的土壤各项理化指标值均居其次。金海农场由于已经通过棉花、海滨锦葵等作物对土壤进行了先期改良,土壤的各项理化指标均高于其他2个样地,同时土壤盐度也相对较高(表1)。
  2.2 滨梅根系菌根的形成情况及根际菌根真菌的鉴定结果
  显微镜下切片观察发现,3个样地的AM真菌与滨梅根系均能形成良好共生关系(图1)。AM真菌侵入根系皮层细胞后,形成的泡囊多为圆形和椭圆形(图 1-B),菌丝在细胞内连续二叉式分支生长,形成典型的花椰菜状丛枝结构[8](图1-A)。
  3地滨梅根际土样共分离到11个分类单元,全部鉴定到种(表2)。种的分布和类型受土壤理化性质影响较大,土壤理化性质相近的傅家边农业科技园和南京大学浦口校区滨梅基地中优势种和次优势种相同(表2)。   2.3 菌根侵染率的统计分析
  通过检测发现,被调查的3个滨梅基地秋季菌根感染率为:傅家边36.4%,浦口32.7%,金海农场21.5%。侵染率随土壤矿质元素含量的增加而降低,随土壤盐分含量升高而下降(表1);在盐度相近的条件下,滨梅菌根侵染率随土壤有机质含量的加大而升高(表1)。
  2.4 滨梅样地土壤中的AM真菌孢子种群数量
  由表2可看出,3处滨梅样地每20 g土样中AM真菌孢子数据平均值为(367±1)个。盐碱地和非盐碱地的AM真菌种类和相应的孢子数量有显著的差异,而土壤理化性质相近的傅家边和浦口滨梅基地中AM真菌优势种和次优势种种类名称相同,但各自孢子数量差异显示出孢子丰度影响因子的复杂性。3处滨梅样地每20 g土样中AM真菌孢子数据平均值远低于1 000个,可见,被调查的3处滨梅样地生物学管理水平都不高。
  2.5 杂草管理对AM真菌侵染的影响
  南京傅家边的滨梅基地杂草管理试验表明,2年中保持适当生草,滨梅根部的AM侵染率为34.2%,杂草清除的样地滨梅根部的AM侵染率为25.7%,结果显示适当生草和覆蓋可以提高AM真菌对滨梅的侵染率(图2)。
  3 结论
  滨梅根系能与AM真菌形成内生菌根,共生真菌为囊 泡-丛枝菌根真菌。AM真菌的鉴定结果显示,滨梅和AM真菌之间的匹配没有特异性,侵染的AM真菌种类取决于土壤的理化性质、土壤中AM真菌的分布、孢子丰度等诸多因素。AM真菌的侵染率与土壤理化性质有关,侵染率随土壤矿质元素含量的增加而降低,随土壤盐分含量的升高而下降;在盐度相近的条件下,滨梅菌根侵染率随土壤有机质含量的加大而升高。
  果园清耕会减少真菌的宿主植物,使果园中真菌种类减少,不利于真菌生长,从而降低AM真菌对滨梅的侵染率[9]。本研究表明,适当生草能够显著提高AM真菌的侵染率。生草和覆盖能够保持地温,减少水分蒸发,维护AM真菌的生长环境,改善滨梅根际土壤的微生态环境,提高根际土壤肥力[10]。
  由于多数滨梅的推广地土壤贫瘠,环境恶劣,滨梅单纯依靠自身的根系对环境中水分和矿质营养的吸收能力有一定的限度,因此AM菌根对于提高滨梅对环境资源的利用效率和对环境的抗逆能力意义重大。研究结果表明,被调查的几个江苏省境内的滨梅样地土样中的AM真菌孢子数量偏少,平均数低于1 000个/20 g土壤,滨梅根系的菌根感染率较低,平均值低于37%,AM真菌对滨梅生长的促进作用没有得到明显体现。因此,应该尝试实施基地生草和多施有机肥,在一定程度上提高土壤中的AM真菌孢子数量和滨梅根系的AM菌根感染率,这也是提高滨梅生物量的一种绿色环保新途径。
  参考文献:
  [1]Mukerji K G,Chamola B P,Singh J. Mycorrhizal biology[M]. Kluwer Academic Publishers,2000:217-228.
  [2]祁红英,张秋萍,李 敏,等. 丛枝菌根制剂对黄秋葵幼苗生长的影响[J]. 江苏农业科学,2014,42(4):138-139.
  [3]任 稹,韩 丽,张永福,等. 不同丛枝菌根真菌对玉米生长生理的影响[J]. 江苏农业科学,2015,43(5):63-66.
  [4]Smith S E,Facelli E,Pope S,et al. Plant performance in stressful environments:Interpreting new and established knowledge of the roles of arbuscular mycorrhizas[J]. Plant and Soil,2010,326(1):3-20.
  [5]张 峰,段廷玉,闫飞扬,等. 丛枝菌根真菌与根际微生物的互作[J]. 草业科学,2014,31(9):1673-1685.
  [6]Zai X M,Qin P,Wan S W,et al. The application of beach plum(Prunus maritima)to wasteland vegetation recovery in Jiangsu Province,China:seedling cloning and transplantation[J]. Ecological Engineering,2009,35(4):591-596.
  [7]Phillips J M,Hayman D S. Improved procedures for clearing roots and staining parrasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection[J]. Trans Br Mycol Soc,1970,55(1):158-161.
  [8]宰学明,郝振萍,张焕仕,等. 傅家边丘陵山地滨梅根围AM真菌与土壤酶活性的关系[J]. 植物科学学报,2013,31(2):107-113.
  [9]曾 明,马国辉,余 东,等. 生草栽培对柑桔丛枝菌根形成及果实品质的影响[J]. 中国农学通报,2005(9):304-306.
  [10]宰学明,郝振萍,赵 辉,等. 丛枝菌根化滨梅苗的根际微生态环境[J]. 林业科学,2014,50(1):41-48.
其他文献
摘要:贵州省由于其独特的山地地形,降水量是该区域地表水和地下水重要的补给来源。研究该区域降水量变化特征有利于合理地规划水资源。应用反距离插值法、非参数Mann-Kendall突变检验等方法對贵州省多年降水量进行分析。结果表明:(1)全省降水量空间分配上极度不均,分布特征为西南多东北少,南多北少,西北部最少;(2)从年际上看,全省1961—2015年降水量在时间上有很大的变化,所有站点年均降水量大致
摘要:2015年浙江省首次提出的特色小镇,是一个汇集七大新兴产业的创新创业发展平台,目的在于发展和提升小镇的经济,在这方面,特色小镇建设的本质与乡村振兴“理念”是高度契合的。因此,在发展特色小镇的过程中,如要加快新模式,还需融入乡村振兴理念。要从特色小镇所在位置及当地环境出发,因地制宜地结合当地的资源优势,突破常规,力争打造一座富有诗意并结合传统手工业、生态种植观赏于一体的小镇。以国内云栖小镇、安
摘要:藻类的生产力模型大致可以分为3类:Ⅰ型模型预测光合速率,Ⅱ型模型计算生产力,Ⅲ型模型考虑光梯度和短光周期的影响。其中Ⅱ型模型能够对全面的工程应用提供精度和实用性之间的最佳折衷。雨生红球藻是一种单细胞淡水绿藻。在高盐、强光照射等恶劣条件胁迫下会在其體内积累虾青素,虾青素作为一种强抗氧化剂应用广泛。遗传算法自1967年提出以来应用在诸多领域,其在非线性模型参数优化具有高速、准确等优点。本次研究是
摘要:为评估50%草除灵悬浮剂对油菜田1年生阔叶杂草的防治效果、对杂草植株氮磷钾含量的影响以及对稻旱轮作油菜田作物安全性开展研究。结果表明,湖北稻旱轮作油菜产区50%草除灵悬浮剂防除油菜田杂草牛繁缕、猪殃殃表现出较好的防除效果,60 d总株防效为75.89%~91.18%,总鲜质量防效为82.78%~94.87%。田间推荐用量为225~300 g/hm2(有效成分含量),施药适期为阔叶杂草出齐后2
摘要:针对燃油拖拉机目前存在高污染、高油耗等问题,电动拖拉机的研发应用成为当前农业机械化的一个重要发展方向。在理论计算的基础上对牵引电动机、变速器和动力电池组等进行了选型设计,并对设计研发中的纯电动拖拉机传动系统进行了仿真研究。研究表明,所建模型能够真实地反映电动拖拉机的运行状态,实际速度与目标速度吻合良好,两者误差绝对值的平均值为0.298,电动拖拉机在运输工况下持续工作时间可达4.5 h,在犁
摘要:以平均体质量为(77.44±17.05) g的雄性和(66.12±15.78) g的雌性红螯螯虾为研究对象,开展快速升温控温至20、24、26、28、30、32 ℃对红螯螯虾交配及抱卵的影响。试验结果表明,随着控温温度的升高,红螯螯虾交配率和抱卵率均呈现先升高后降低的趋势,26 ℃时交配率和抱卵率均最高,分别为(91.67±14.43)%和(83.34±1443)%,20 ℃时交配率和抱卵率
摘要:基于311份消费者调研数据,运用结构方程模型,针对地理标志产品实证检验网络口碑、在线观察学习、消费者感知价值及其购买意愿之间的关系。结果表明,网络口碑数量、质量,网络卖家电商服务质量对消费者感知价值均具有显著正向影响。其中,网络口碑质量的影响最大,电商服务质量次之,口碑数量的影响最小,而口碑极性、产品销量的影响不显著;在线社会学习、消费者感知价值与购买意愿之间存在效用的传递,在线社会学习可以
摘要:以台州地区猕猴桃主栽品种和特色品种为材料,于2017、2018年检测了各个品种的单果质量、可溶性固形物含量、总糖含量、维生素C含量、果形指数、果实硬度等果实品质指标。结果表明,所有品种原有的优良性状得到充分表达,其中红阳品种的可溶性固形物含量和总糖含量总体高于其他品种,而总酸含量较低;徐香品种总糖、总酸、可溶性固形物、维生素C含量均不高,保持了清淡口感的品质,抗逆性强;华特品种的维生素C含量
摘要:在对浙江省玉环市作物种质资源普查与收集的基础上,遴选具有地方特色的农家品种(玉环盘菜、玉环芥菜、玉环南瓜和玉环剪豆),按照作物资源鉴定与评价的规范程序,开展植物学特征、农艺性状、品质特性的调查与测定。结果表明,玉环盘菜有中缨和小缨2种,具有口味佳、营养丰富、耐储运等特点。玉环芥菜为二年生草本,无毛无粉霜,具有药用价值。玉环南瓜茎长数米,瓠果扁球形,表面有纵沟和隆起。玉环南瓜口感甜、粉,可制成
摘要:不同浓度茶多酚添加到2%壳聚糖中制成复配剂,涂膜处理新美人指葡萄,放置于冰箱冷藏,定期测定褐变指数、好果率、质量损失率、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量等品质指标。结果表明:茶多酚复配剂能显著减缓新美人指葡萄在贮藏期的腐烂变质、质量损失,延缓可溶性糖含量、维生素C含量和可滴定酸含量的下降。其中1.5%茶多酚复配液涂膜处理新美人指葡萄贮藏保鲜综合品质最好。  关键词:茶多酚;壳聚糖;葡