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不同保护性耕作措施对土壤真菌种群的影响

作　者: 汤世博
导　师: 张仁陟
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 生态学
关键词: 保护性耕作土壤真菌种群基因组DNA 分子生物学
分类号: S154.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文通过设置在陇中黄土高原半年旱区的长时间定位试验,研究了不同耕作方式8年后对耕层土壤真菌种群的影响。以传统耕作(T)为对照,应用土壤微生物学和分子生物学的方法,研究了免耕秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、秸秆还田(TS)三种保护性耕作措施下豌豆地耕层土壤微生物的DNA三种提取方法比较和土壤微生物真菌的类别及分布,结果表明:1土壤真菌总DNA提取方法的研究⑴三种土壤真菌总DNA提取方法均可以获得到23130 bp左右的DNA片段,但是SDS提取法(方法A)提出的DNA量虽较多但杂质也较多,SDS-CTAB提取法(方法B)提取的DNA纯度较高但是量很少。SDS-CTAB与真菌提取结合法(方法C)所提取DNA量要比SDS提取法多而且纯度也相对较高。⑵方法C提取DNA的产量最高,平均为方法A的1.6倍,方法B的10倍。但方法A与方法C的纯度都不如方法B高,需要回收才能进行扩增,回收后两种方法的纯度都有所提高,但是回收后方法C的DNA产量要比方法A高约1.5倍。⑶通过3种方法提取的DNA进行PCR扩增,方法A与方法C在纯化后与方法B均可扩出250bp左右的片段,但是方法C条带比方法A和方法B的条带清晰,扩增效果也相对较好。2不同保护性耕作措施对土壤真菌种群的影响⑴总共经过测序分析出来8个真菌种群,其中不可培养的真菌种群有5种,有3种是可培养的。⑵各处理土壤真菌数量的排序为NTS>NT>TS>T。根据不同处理条件下,土壤真菌18SrDNA序列的AU-PAGE条带数,我们可以看出NTS处理有8条带,NT处理有6条带,TS处理有5条带,T处理有3条带,由此总结出NTS>NT>TS>T,由于条带数代表着的种群的个数多少,那也就是说免耕秸秆处理时微生物种群个数最多,其次是免耕无秸秆,再其次是传统耕作秸秆,最后是传统耕作。⑶四种处理中NTS是最有利于土壤真菌的生长,土壤真菌群落的种群个数总体呈现保护性耕作高于传统耕作,秸秆覆盖高于不覆盖。⑷与同类研究文献相比,传统分子生物学手段——尿素变性凝胶电泳(AU-PAGE)在种属分离鉴定水平上是与新型分子生物学手段的研究结果是没有太大差距的。且它的成本大大低于其它分子生物学手段,操作简单成功率高。

全文目录

摘要  2-3
SUMMARY  3-7
第一章文献综述  7-20
  1 保护性耕作  7-9
    1.1 什么是保护性耕作  7
    1.2 保护性耕作技术  7
    1.3 保护性耕作研究现状  7-9
  2、秸秆还田的研究现状  9-10
    2.1 秸秆概述  9
    2.2 研究进展  9-10
  3、土壤微生物概况  10-13
    3.1 土壤微生物的作用  10-11
    3.2 土壤微生物的研究现状与趋势  11-13
      3.2.1 土壤微生物与土壤肥力关系的研究  11-12
      3.2.2 土壤微生物与土壤质量关系的研究  12-13
  4、土壤微生物的研究方法进展  13-17
    4.1 从形态水平上分析——传统培养法  13
    4.2 从酶水平上分析  13-14
    4.3 从细胞水平上分析——PLFA 法  14
    4.4 从分子水平上分析  14-17
      4.4.1 16SrDNA或18SrDNA测序法  14
      4.4.2 T-RFLP 法  14
      4.4.3 PCR-SSCP 技术  14-15
      4.4.4 PCR-DGGE 方法  15
      4.4.5 核糖体基因间隔区分析(RISA/ARISA)  15-16
      4.4.6 基因文库的建立  16
      4.4.7 其他分子生物学方法  16
      4.4.8 各种分子生物学手段的优缺点  16-17
  5、土壤DNA 提取及纯化方法研究进展  17-20
    5.1 土壤DNA 提取方法  17-18
      5.1.1 直接提取法  17
      5.1.2 间接提取法  17-18
    5.2 土壤DNA 纯化法  18
      5.2.1 CsCI 密度梯度超速离心  18
      5.2.2 层析法  18
      5.2.3 电泳  18
    5.3 商业试剂盒  18-20
第二章材料与方法  20-29
  1 试验材料  20
    1.1 试区概况  20
    1.2 供试土壤特性  20
    1.3 参试作物  20
    1.4 试验设计  20
  2. 试验方法  20-28
    2.1 土壤样品采集与测定  20-21
    2.2 实验试剂与仪器  21
      2.2.1 试剂  21
      2.2.2 仪器  21
    2.3 实验方法  21-28
      2.3.1 土壤微生物总DNA 提取方法  21-22
      2.3.2 提取的总DNA 电泳检测  22-23
      2.3.3 紫外分光光度计检测  23-24
      2.3.4 DNA 回收纯化  24
      2.3.5 PCR 扩增  24-25
      2.3.6 PCR 扩增产物的AU-PAGE 分离  25-28
    2.4 土壤理化性质概况的测定方法  28
  3 研究内容  28
  4 数据处理  28-29
第三章结果与分析  29-37
  1 不同保护性耕作措施土壤真菌总DNA 提取方法的研究  29-31
    1.1 土壤真菌总DNA 三种方法提取效果比较  29-30
    1.2 土壤真菌总DNA 三种提取方法产量及纯度比较  30
    1.3 土壤真菌总DNA 三种提取方法PCR 扩增结果比较  30-31
  2 不同保护性耕作措施对土壤真菌种群的影响  31-37
    2.1 土壤真菌总DNA 的PCR 扩增结果  32-33
    2.2 土壤真菌18SrDNA 基因测序结果及分析  33-37
      2.2.1 不同处理措施对土壤真菌种群的影响  34-35
      2.2.2 土壤微生物研究方法对土壤真菌生态研究的影响  35-37
第四章主要结论和讨论  37-41
  1 结论与讨论  37-41
    1.1 结论  37
    1.2 讨论  37-41
      1.2.1 土壤真菌总DNA 的提取  37-38
      1.2.2 不同处理对土壤真菌的影响  38-39
      1.2.3 土壤真菌的分子生物学研究方法  39-41
致谢  41-42
参考文献  42-47
导师简介  47-48
个人简介  48-49

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