外生根菌真菌耐盐碱性筛选及菌根苗耐盐碱机制研究
:盐渍土是一种重要的土地资源,如何提高盐渍土造林树种的耐盐性是亟需解决的关键问题。通过对15种外生根菌真菌进行耐盐碱性筛选,从中筛选出耐盐碱胁迫菌株Pt、SQLA和不耐盐碱胁迫菌株Cg、LA。对筛选出的菌株进行纯培养和共生条件下的耐盐碱胁迫实验。结果表明,纯培养条件下,海水处理后菌液的pH相对于对照均明显下降,并且耐盐碱菌株降幅明显高于不耐盐碱菌株,这可能与外生根菌为缓解盐碱胁迫分泌酸性物质有关;共生实验中,接种外生菌根真菌提高了种植在盐碱土中的黑松的存活率,并且接种耐盐碱菌株的黑松存活率高于接种不耐盐碱菌株的黑松;处理40天后,非接菌苗生长抑制率为57.6%,而接种非耐盐碱菌Cg和LA的生长抑制率下降到50.6%和36.6%;接种耐盐碱菌种Pt和SQLA的幼苗生长抑制率显著下降到32.9%和26.1%。说明接种菌根苗可以显著提高黑松的耐盐碱性。耐性菌株能将过量的Na+和K+转运到宿主植物地上部分,减少Na+和K+在根系的积累,从而缓解盐碱胁迫对植物根系的毒害,但是不耐盐碱菌株的转运能力低于耐性菌株。
目录
摘要 1
关键词 1
ABSTRACT. 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 供试菌种及培养基 2
1.2 菌株活化 2
1.3 供试外生菌根真菌耐盐碱胁迫能力比较 (离体培养实验) 2
1.4 菌根苗提高植物耐盐性实验(盆栽实验) 3
1.4.1 菌根合成 3
1.4.2 盆栽试验 3
1.5 盐碱胁迫下外生菌根真菌菌液的pH变化 3
1.6 数据处理 4
2 结果与分析 4
2.1 不同菌株的耐盐胁迫能力比较 4
2.2 海水处理下4种菌株菌液pH变化 4
2.3 菌根苗提高植物耐盐性比较 4
3 结论与讨论 7
致谢 8
参考文献: 9
外生菌根真菌耐盐碱性筛选及菌根苗耐盐碱机制研究
引言
盐渍化是一个全球性问题,据估计,全球20%的可耕地面积受到高盐胁迫的影响[1]。我国各类
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
盐渍土壤面积大约9 913 万hm2,80%左右尚未得到充分利用。另外,由于不合理灌溉、海水倒灌、滨海淤泥质滩涂的不断向外淤涨等因素,我国盐渍土壤面积仍在不断增加[2]。随着人口增加与可耕土地减少等矛盾日益突出,盐渍土壤已经成为一种重要的土地资源,改良和利用这些资源一直是科技界十分关注的重大课题。
利用生物措施对盐渍土壤进行生态修复是最具生态效益和经济效益的改良措施之一[3]。一些耐盐的木本植物如杨树、刺槐、柽柳、柳树、沙枣、沙棘、榆树、苦楝树等在盐渍土壤的生态系统恢复中发挥了重要作用[4,5,6,7,8]。日本黑松在日本和朝鲜沿海地区广泛分布,耐盐碱性强[9],目前已被成功引种到我国盐碱地区进行生态修复[10],该植物还是重要的观赏盆景用材。上述树种也可作为富含碳水化合物的能源植物加以利用[11]。因此,在盐渍土壤种植林木具有重要的经济价值和生态意义。
由于盐渍土壤含盐多、pH值高、结构差、肥力低等特点,严重影响树木的生长。如何提高盐渍土壤造林树种的耐盐性是亟需解决的关键问题。
黑松是经济树种,具有树形美观,抗病虫能力强,生长速度慢,寿命长,四季长青,可用作优良造林树种、园林绿化树种[31,32]及庭园造景。木材有松脂,材料结构合适易施工,可用于各种建筑工程及家具制造,也可作为造纸原料和其他木纤维材料。其材料本身可全面被利用,制成多种化工产品,种子可榨油。从中可以采收和提取药用的松花粉、松节、松针及松节油。而且黑松耐盐碱性强[33]。因此,在盐渍土壤种植黑松具有重要的经济价值和生态意义。
树木等一些木本植物与外生菌根真菌可形成菌根共生体。上述提及的杨树、刺槐、日本黑松等也普遍存在这种共生现象[9,12,13,14]。外生菌根真菌可以增加宿主植物根系吸收面积、提高树木对水分和矿质元素的吸收、提高树木的抗病性、增强树木对土壤贫瘠、干旱、重金属污染等的耐性[15,16,17,18,19]。尤其在树木幼苗早期定植中,外生菌根真菌尤为关键[20]。利用外生菌根菌与耐盐树种形成菌根共生体,是提高盐渍土壤造林树种耐盐性和生存能力的一条重要措施。
汇总国内外研究结果,外生菌根真菌提高宿主植物的耐盐碱机理表现在:提高宿主植物的导水率、改善植株的水分状况[21,22];增加对Pi、K等元素的吸收、提高K/Na比[22,23];增强苗木细胞质膜的稳定性、提高植物根系活力[24];提高光合效率和植株生物量[25];减少Na+、Cl向植株地上部分的转运和在植株体内的积累[21,22,26,27,28]。
我国地域辽阔,物种丰富度较高,但针对盐碱土壤地区的外生菌根真菌资源调查力度严重不足。所以,筛选耐盐碱外生菌根真菌并加以利用,对我国盐碱土壤的生态建设与植被恢复将具有十分重要的意义。
本实验中,选择了15种外生菌根真菌进行纯培养条件下耐盐碱胁迫能力的比较,从中挑选出耐盐碱胁迫以及不耐盐碱胁迫的菌株进行分析它们对盐碱胁迫表现的差异,通过共生实验,探究它们对应的菌根化植物缓解盐碱胁迫的机理,从而为外生菌根真菌利用到盐碱土壤的植物修复中提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌种及培养基
供试菌种:本实验室分离保存的15种外生菌根真菌菌株(代号分别为:F26、F27、Nj11、Zj14、Cg、zjj12、S1、S12、Nj3、X16、JLA、LA、Pt、SQLA、S20)
Kottke培养基(1L):10g Glucose,0.05g CaCl22H2O,0.025g NaCl,0.5g KH2PO4,(NH4)HPO4,0.15g MgSO47H2O,0.01g FeCl36H2O,0.1mgVB1,37.3mg KCl,15.5mg H3BO3,8.5mg MnSO4H2O,5.8mg ZnSO47H2O,1.3mg CuSO45H2O,15g琼脂,pH5.5。
1.2 菌株活化
Kottke培养基在1.21×105 Pa下高温灭菌15 min,冷却至50 ℃倾入灭菌培养皿,制备成固体培养基。分别接种供试菌株(实验室分离保存),置于24.5 ℃恒温箱内培养30 天,备用。
1.3 供试外生菌根真菌耐盐碱胁迫能力比较 (离体培养实验)
用去离子水与海水按比例(5:0、4:1、3:2、2:3、1:4、0:5,分别编号为S0、S1、S2、S3、S4、S5)配制Kottke培养基,每种处理3个重复,用直径8mm打孔器接种,记录菌落直径比较耐盐碱胁迫能力。
1.4 菌根苗提高植物耐盐性实验(盆栽实验)
供试植物:黑松(Pinus thunbergii Parl.)
供试菌种:本实验室分离保存菌株(Cg、LA、Pt、SQLA)
目录
摘要 1
关键词 1
ABSTRACT. 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 供试菌种及培养基 2
1.2 菌株活化 2
1.3 供试外生菌根真菌耐盐碱胁迫能力比较 (离体培养实验) 2
1.4 菌根苗提高植物耐盐性实验(盆栽实验) 3
1.4.1 菌根合成 3
1.4.2 盆栽试验 3
1.5 盐碱胁迫下外生菌根真菌菌液的pH变化 3
1.6 数据处理 4
2 结果与分析 4
2.1 不同菌株的耐盐胁迫能力比较 4
2.2 海水处理下4种菌株菌液pH变化 4
2.3 菌根苗提高植物耐盐性比较 4
3 结论与讨论 7
致谢 8
参考文献: 9
外生菌根真菌耐盐碱性筛选及菌根苗耐盐碱机制研究
引言
盐渍化是一个全球性问题,据估计,全球20%的可耕地面积受到高盐胁迫的影响[1]。我国各类
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
盐渍土壤面积大约9 913 万hm2,80%左右尚未得到充分利用。另外,由于不合理灌溉、海水倒灌、滨海淤泥质滩涂的不断向外淤涨等因素,我国盐渍土壤面积仍在不断增加[2]。随着人口增加与可耕土地减少等矛盾日益突出,盐渍土壤已经成为一种重要的土地资源,改良和利用这些资源一直是科技界十分关注的重大课题。
利用生物措施对盐渍土壤进行生态修复是最具生态效益和经济效益的改良措施之一[3]。一些耐盐的木本植物如杨树、刺槐、柽柳、柳树、沙枣、沙棘、榆树、苦楝树等在盐渍土壤的生态系统恢复中发挥了重要作用[4,5,6,7,8]。日本黑松在日本和朝鲜沿海地区广泛分布,耐盐碱性强[9],目前已被成功引种到我国盐碱地区进行生态修复[10],该植物还是重要的观赏盆景用材。上述树种也可作为富含碳水化合物的能源植物加以利用[11]。因此,在盐渍土壤种植林木具有重要的经济价值和生态意义。
由于盐渍土壤含盐多、pH值高、结构差、肥力低等特点,严重影响树木的生长。如何提高盐渍土壤造林树种的耐盐性是亟需解决的关键问题。
黑松是经济树种,具有树形美观,抗病虫能力强,生长速度慢,寿命长,四季长青,可用作优良造林树种、园林绿化树种[31,32]及庭园造景。木材有松脂,材料结构合适易施工,可用于各种建筑工程及家具制造,也可作为造纸原料和其他木纤维材料。其材料本身可全面被利用,制成多种化工产品,种子可榨油。从中可以采收和提取药用的松花粉、松节、松针及松节油。而且黑松耐盐碱性强[33]。因此,在盐渍土壤种植黑松具有重要的经济价值和生态意义。
树木等一些木本植物与外生菌根真菌可形成菌根共生体。上述提及的杨树、刺槐、日本黑松等也普遍存在这种共生现象[9,12,13,14]。外生菌根真菌可以增加宿主植物根系吸收面积、提高树木对水分和矿质元素的吸收、提高树木的抗病性、增强树木对土壤贫瘠、干旱、重金属污染等的耐性[15,16,17,18,19]。尤其在树木幼苗早期定植中,外生菌根真菌尤为关键[20]。利用外生菌根菌与耐盐树种形成菌根共生体,是提高盐渍土壤造林树种耐盐性和生存能力的一条重要措施。
汇总国内外研究结果,外生菌根真菌提高宿主植物的耐盐碱机理表现在:提高宿主植物的导水率、改善植株的水分状况[21,22];增加对Pi、K等元素的吸收、提高K/Na比[22,23];增强苗木细胞质膜的稳定性、提高植物根系活力[24];提高光合效率和植株生物量[25];减少Na+、Cl向植株地上部分的转运和在植株体内的积累[21,22,26,27,28]。
我国地域辽阔,物种丰富度较高,但针对盐碱土壤地区的外生菌根真菌资源调查力度严重不足。所以,筛选耐盐碱外生菌根真菌并加以利用,对我国盐碱土壤的生态建设与植被恢复将具有十分重要的意义。
本实验中,选择了15种外生菌根真菌进行纯培养条件下耐盐碱胁迫能力的比较,从中挑选出耐盐碱胁迫以及不耐盐碱胁迫的菌株进行分析它们对盐碱胁迫表现的差异,通过共生实验,探究它们对应的菌根化植物缓解盐碱胁迫的机理,从而为外生菌根真菌利用到盐碱土壤的植物修复中提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌种及培养基
供试菌种:本实验室分离保存的15种外生菌根真菌菌株(代号分别为:F26、F27、Nj11、Zj14、Cg、zjj12、S1、S12、Nj3、X16、JLA、LA、Pt、SQLA、S20)
Kottke培养基(1L):10g Glucose,0.05g CaCl22H2O,0.025g NaCl,0.5g KH2PO4,(NH4)HPO4,0.15g MgSO47H2O,0.01g FeCl36H2O,0.1mgVB1,37.3mg KCl,15.5mg H3BO3,8.5mg MnSO4H2O,5.8mg ZnSO47H2O,1.3mg CuSO45H2O,15g琼脂,pH5.5。
1.2 菌株活化
Kottke培养基在1.21×105 Pa下高温灭菌15 min,冷却至50 ℃倾入灭菌培养皿,制备成固体培养基。分别接种供试菌株(实验室分离保存),置于24.5 ℃恒温箱内培养30 天,备用。
1.3 供试外生菌根真菌耐盐碱胁迫能力比较 (离体培养实验)
用去离子水与海水按比例(5:0、4:1、3:2、2:3、1:4、0:5,分别编号为S0、S1、S2、S3、S4、S5)配制Kottke培养基,每种处理3个重复,用直径8mm打孔器接种,记录菌落直径比较耐盐碱胁迫能力。
1.4 菌根苗提高植物耐盐性实验(盆栽实验)
供试植物:黑松(Pinus thunbergii Parl.)
供试菌种:本实验室分离保存菌株(Cg、LA、Pt、SQLA)
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