德兰臭草内生真菌生物学特性及其共生体对干旱胁迫的生理响应研究

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中文摘要：禾草内生真菌能提高其宿主对生物与非生物胁迫的适应性，促进禾草生长并增强其抗逆性，已引起国际上广泛关注。本研究以分布在新疆天山北坡中山带阳坡灌丛中，被内生真菌侵染的多年生禾本科植物德兰臭草（MelicatranssilvanicaSchur）植株和种子为研究材料，采用野外调查及室内检测与控制实验方法，研究其内生真菌种属地位、生物学特性及其对宿主抗旱特性的影响。以期阐明德兰臭草种子内生真菌带菌率与生境的相关性；确定德兰臭草内生真菌分类地位及其生物学特性；通过物理方法构建内生真菌非感染种群（E-）作为对照与感染种群（E+）一起进行干旱胁迫控制实验，来揭示内生真菌对种子萌发的影响，探究不同干旱胁迫下内生真菌对德兰臭草植株生长、生理的影响。研究结果可为丰富我国禾草内生真菌多样性资源，加深其在草地生态系统中作用的理解，发挥德兰臭草在干旱区积极作用等方面提供理论依据和基础资料。主要研究结果如下： 1.德兰臭草生长在中山地带分别以刺叶锦鸡儿（Caraganaacanthophylla）、宽刺蔷薇（Rosaplatyacumtha）与兔儿条（Spiraeahypericifolia）为建群种所构成的灌丛中。植株种子带菌率最高，叶鞘其次，而茎髓最低。德兰臭草种子内生真菌感染率与年均气温呈极显著的负相关（R=-0.646，P<0.01），与根际土壤有机质含量呈显著的负相关（R=-0.516，P<0.05），与所测的其余生境变量之间均未呈现出相关性。 2.从德兰臭草分离出内生真菌为典型的Epichlo?属内生真菌形态。通过形态学特征比对，结合tubB和actG两个基因片段的系统发育分析，确定该内生真菌为杂交菌Epichlo?guerinii，其亲本为E.typhina×E.gansuense。 3.对Epichlo?gueriniiLHGME-3菌株的生物学特性进行研究，发现适合该菌株生长的最佳碳源为淀粉；最佳氮源是蛋白胨；最适生长温度是23℃，最适pH为6；PSA和PDA培养基适合于该内生真菌的分离和生长培养，而在Czapek培养基上，其产孢量最大。 4.输出功率300W的微波处理30s和70℃高温干热处理25d均能有效杀灭种子中的内生真菌；且微波处理30s能促进德兰臭草植株生长。 5.内生真菌的存在使德兰臭草种子萌发具有优势，能够缩短种子发芽所需要的时间，促进宿主胚根的生长，使其在高渗环境下具有竞争优势。 6.温室盆栽控水实验结果表明，干旱胁迫前及胁迫期，E+与E-植株的各项生长、生理指标都无显著性差异（P<0.05）。复水后，E+植株表现出较E-植株显著的恢复能力。这说明德兰臭草E-植株在干旱胁迫下受伤害大，而E+植株抗旱能力强。

作者：

施宠

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关键词：

德兰臭草内生真菌生物学特性共生体干旱胁迫生理响应

授予学位：

博士

学科专业：

草学

导师：

安沙舟

学位年度：

2017

学位授予单位：

新疆农业大学

语种：

中文

中图分类号：