青藏高原异叶青兰丛枝菌根真菌多样性研究

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丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)真菌是土壤中一种非常重要的微生物,能与陆地上大部分植物形成互惠共生体。丛枝菌根在地上地下的生态系统过程中具有重要的作用,是地上地下生态系统重要的连接纽带。AM真菌对植物的生长有重要作用,能够促进植物对土壤中氮、磷的吸收,还能够提高植物的抗病性和抗逆性且AM真菌还可以改变植物的次生代谢与植物群落的多样性,对环境污染有修复作用,海拔、季节等环境因子也会对AM真菌的多样性产生影响。本研究所在的青藏高原生态环境脆弱,而AM真菌在生态系统中具有重要作用,但是目前对该地区中AM真菌的研究较少。因此本课题以生长在青藏高原的异叶青兰(Dracocephalum heterophyllum)为宿主植物,采用PCR-RFLP方法对异叶青兰根系中共生的AM真菌多样性进行了研究。旨在为青藏高原AM真菌群落的多样性形成机制及青藏高原生态系统的保护和恢复提供理论支持。主要研究结果如下:1.本研究中总共采取13个地点,并且对每个样点的土壤和植物的环境因子进行测定,结果如下:土壤速效氮,最高为7.57±1.79mg/蚝,最低为2.53±0.41mg/kg;土壤速效磷,最低值为1.83±0.22mg/kg,而最高值为7.86±1.86mg/kg;对土壤中的氮磷营养比,从2.88±0.71到0.69±0.16;土壤pH值从8.65±0.04到6.77±0.03;土壤有机碳最高值为1.98±0.13%,最低值是0.05±0.001%;对于土壤总氮,其最高值出现为0.19±0.02%,最低值为0.05±0.001%;植物组织氮最低值为19.65±1.83mg/kg,最高值37.18±1.62mg/kg;植物组织磷2.41±0.15mg/kg到1.50±0.11mg/kg。2.本研究在13个采样点的异叶青兰根系中共发现7科12属26种AM真菌,分别来说,球囊霉科共有5属15种、无梗囊霉科1属2种、内养囊霉科1属1种、多孢囊霉科2属3种、Claroideoglomeraceae1属2种、原囊霉科1属2种,类球囊霉科1属1种。在所有样点的异叶青兰根系中都主要以球囊霉科为主,其次为Claroideoglomeraceae和多孢囊霉科,其它科为稀有种,仅在某些样点的异叶青兰根系中出现。这26个分子种中有10种与己知形态种AM真菌相似。3.在不同的采样点异叶青兰根系中AM真菌的丰富度变化为2.8±0.49到5.4±0.51。具体每个位点都有差别,在五道梁样点中发现3科6属6种、北麓河3科5属6种、沱沱河3科4属5种、纳木错4科6属9种、纳龙村5科7属8种、罗玛镇3科6属7种、安多拉-果组乡3科6属6种、安多4科6属8种、雁石坪4科5属9种、风火山南3科5属6种、不冻泉5科6属7种、西大滩3科5属7种,青海湖4科8属13种。香农维纳指数从0.58±0.11到1.24±0.21。4.NMDS排序分析和各环境因子的拟合发现,每个位点的AM真菌群落聚集于一处,同时发现对AM真菌群落有显著影响的环境因子为海拔、土壤速效氮、植物组织氮磷比、植物组织氮。5.选取不同样点的土壤的pH、速效磷、速效氮、速效氮磷比、土壤有机碳、土壤总氮,海拔和经纬度为指标用K值归类法进行环境因子聚类,可将13个样点分为4种环境类型,ENV-1~ENV-4.最大的一个环境类群为ENV-3,AM真菌分子种最多,与其他环境类型相比较,该环境类型中多样性高。
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