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菌根促生荧光假单胞菌与菌根真菌对宿主植物的接种效应

作　者: 李守萍
导　师: 唐明
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 微生物学
关键词: 菌根真菌 菌根促生细菌 荧光假单胞菌 接种效应
分类号: S792.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 125次
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内容摘要


本论文通过外生菌根(Ectomycorrhiza, ECM)上菌根促生细菌(Mycorrhiza Helper Bacteria, MHB)荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)的分离、鉴定和筛选,菌根真菌与菌根促生细菌混合接种对油松、刺槐生长、活性氧(ROS)代谢相关酶活性以及抗逆性物质含量、根际土壤酶活性等方面的研究,探讨菌根真菌与MHB互相作用对林木生长和抗性的影响。得出以下主要结论:1.荧光假单胞菌的分离、鉴定从油松菌根上分离得到36株产荧光的细菌菌株,以P. fluorescens9702作为标准菌株,对分离菌株进行显微观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,确定4株荧光假单胞菌为P. fluorescensHDY-8、P. fluorescensHDY-9、P. fluorescensHDY-20和P. fluorescensHDY-35。2.菌根促生荧光假单胞菌的筛选将4株荧光假单胞菌HDY-8、HDY-9、HDY-20和HDY-35与不同外生菌根真菌混合培养,只有P. fluorescensHDY-20对外生菌根真菌Suillus bovinus、Suillus luteus和Boletus luridus有不同程度的促生作用,其中对B. luridus促生效果最好,与对照相比菌丝生物量增重9.1%,且促进B. luridus菌丝生长的最佳浓度为0.8×109 cfu/mL。3.外生菌根真菌和菌根促生荧光假单胞菌对油松的接种效应外生菌根真菌(B. Luridus, BL)与菌根促生P. fluorescens HDY-20(PF)以不同组合接种油松。接种效果表现为双接种(PF+BL)最好,单接种(PF、BL)次之,对照最差。PF、BL之间差异不大或无差异。双接种菌根侵染率比单接种(BL)增加25%、根系活跃吸收面积、苗高、地径和植株生物量比对照分别提高98%、43%、2%和132%,双接种和单接种(PF、BL)均可提高抗性相关酶的活性,其中双接种植株地上部分SOD、CAT、POD和PPO活性比对照分别提高122%、81%、367%和319%,地下部分比对照分别提高225%、329%、517%和311%,同时,双接种有效促进了Pro的在植株体内的累积、降低了膜脂过氧化物质MDA在植株体内的含量,使油松植株地上部分和地下部分Pro含量比对照提高63%、19%,MDA含量比对照降低37%、62%。4.丛枝菌根真菌和菌根促生荧光假单胞菌对刺槐的接种效应AM真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae, GM)、缩球囊霉(G. constrictum, GC)与P. fluorescens HDY-20(PF)以不同组合接种刺槐。接种效果表现为复合接种>双接种>单接种>对照,各双接种、单接种处理之间差异不大或无差异。双接种(GM+PF和GC+PF)和复合接种(GM+GC+PF)均显著促进了AM真菌对刺槐根系的侵染,复合接种侵染率最高,达到82%,复合接种使刺槐根系活跃吸收面积、苗高、地径和植株生物量分别比对照提高109%、128%、144%和39%,苗木根系SOD、CAT活性和Pro含量比对照分别提高499%、219%和77%,MDA含量比对照降低51%,复合接种极显著提高了刺槐根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,使刺槐根际有效态氮、碳水化合物和有效磷含量分别增大到1.46、29.14和6.46 mg/g,比对照增加92%、216%和214%。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章 文献综述  13-25
  1.1 外生菌根(Ecotomycorrhiza 简称 ECM)  13-16
    1.1.1 外生菌根在生态系统中的作用  14
    1.1.2 外生菌根生物修复作用  14-15
    1.1.3 外生菌根改善植物生理功能  15-16
  1.2 内生菌根真菌(Arbuscular mycorrhiza fungi 简称 AMF)  16-18
    1.2.1 AM 真菌在生态系统中的作用  16-17
    1.2.2 AM 真菌生物修复作用  17
    1.2.3 AM 真菌改善植物生理功能  17-18
  1.3 菌根际微生物  18-23
    1.3.1 菌根真菌与植物根际有益微生物  18-19
    1.3.2 菌根真菌与植物根际促生细菌（PGPR）的互作关系  19-21
    1.3.3 菌根真菌与菌根促生细菌（MHB）的互作关系  21-23
  1.4 前言  23-25
第二章 荧光假单胞菌的分离与鉴定  25-33
  2.1 研究地概况  25
  2.2 实验方法  25-30
    2.2.1 油松菌根采集和伴生细菌的富集培养  25
    2.2.2 菌根伴生细菌的分离、纯化  25-26
    2.2.3 分离菌株的生理生化鉴定  26-28
      2.2.3.1 形态观察  26-27
      2.2.3.2 生理鉴定  27
      2.2.3.3 生化鉴定  27-28
    2.2.4 分离菌株的分子生物学鉴定  28-30
      2.2.4.1 细菌基因组DNA 的提取  29
      2.2.4.2 细菌基因组DNA PCR 扩增反应  29
      2.2.4.3 PCR 扩增产物的检测  29-30
  2.3 结果与分析  30-32
    2.3.1 菌落特征和形态特征  30
    2.3.2 生理生化反应测定  30-31
    2.3.3 PCR 产物的电泳检测  31
    2.3.4 系统发育分析  31-32
  2.4 结果与讨论  32-33
第三章 菌根促生荧光假单胞菌与外生菌根真菌互作研究  33-42
  3.1 材料与方法  33-34
    3.1.1 供试菌种  33
    3.1.2 供试培养基  33-34
      3.1.2.1 基础培养基  33-34
      3.1.2.2 互作产酶培养基  34
      3.1.2.3 胶体几丁质的制备  34
  3.2 实验方法  34-36
    3.2.1 促生菌株筛选  34-35
      3.2.1.1 菌种培养  34
      3.2.1.2 荧光假单胞菌对外生菌根真菌生物量和菌丝生长的影响  34-35
    3.2.2 ECMF 对筛选菌株的产酶影响  35-36
      3.2.2.1 ECMF 菌丝体的制备  35
      3.2.2.2 粗酶液的制备  35
      3.2.2.3 中性蛋白酶活性测定  35
      3.2.2.4 几丁质酶的测定  35
      3.2.2.5 β-1,3-葡聚糖酶活性测定  35-36
  3.3 数据处理  36
  3.4 结果与分析  36-40
    3.4.1 对ECMF 促生菌株的筛选  36-38
      3.4.1.1 荧光假单胞菌对ECMF 菌丝生物量的影响  36-37
      3.4.1.2 荧光假单胞菌对ECMF 菌丝生长的影响  37-38
    3.4.2 P. fluorescens HDY-20 对ECMF 培养液pH 值的影响  38-39
    3.4.3 ECMF 对荧光假单胞菌酶活性的影响  39-40
      3.4.3.1 中性蛋白酶活性  39
      3.4.3.2 几丁质酶活性  39
      3.4.3.3 β-1,3-葡聚糖酶活性  39-40
  3.5 结论与讨论  40-42
第四章 外生菌根真菌和荧光假单胞菌对油松的接种效应  42-56
  4.1 材料与方法  42-43
    4.1.1 供试土壤  42-43
    4.1.2 供试植物  43
    4.1.3 供试菌种  43
      4.1.3.1 供试细菌菌种培养  43
      4.1.3.2 外生菌根真菌菌剂制备  43
  4.2 试验设计  43
  4.3 试验方法  43-47
    4.3.1 菌根侵染率测定  44
    4.3.2 根系活跃吸收面积测定  44-45
    4.3.3 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定  45
    4.3.4 过氧化氢酶（CAT）活性测定  45-46
    4.3.5 过氧化物酶（POD）活性测定  46
    4.3.6 多酚氧化酶（PPO）活性测定  46
    4.3.7 游离脯氨酸（Pro）含量的测定  46-47
    4.3.8 丙二醛含量（MDA）的测定  47
  4.4 数据处理  47
  4.5 结果与分析  47-53
    4.5.1 不同接种处理对油松菌根侵染率的影响  47-48
    4.5.2 不同接种处理对油松根系活跃吸收面积的影响  48
    4.5.3 不同接种处理对油松生长的影响  48-49
      4.5.3.1 不同接种处理对油松株高、地径的影响  48-49
      4.5.3.2 不同接种处理对油松生物量的影响  49
    4.5.4 不同接种处理对油松超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响  49-50
    4.5.5 不同接种处理对油松过氧化氢酶（CAT）活性的影响  50-51
    4.5.6 不同接种处理对油松过氧化物酶（POD）活性的影响  51
    4.5.7 不同接种处理对油松多酚氧化酶（PPO）活性的影响  51-52
    4.5.8 不同接种处理对油松脯氨酸（Pro）含量的影响  52
    4.5.9 不同接种处理对油松丙二醛（MDA）含量的影响  52-53
  4.6 小结与结论  53-56
第五章 丛枝菌根真菌和荧光假单胞菌对刺槐的接种效应  56-69
  5.1 材料  56-57
    5.1.1 供试土壤  56-57
    5.1.2 供试植物  57
    5.1.3 供试菌种  57
      5.1.3.1 供试细菌菌种培养  57
      5.1.3.2 供试真菌菌剂扩繁  57
  5.2 试验设计  57-58
  5.3 接种后指标测定方法  58-59
    5.3.1 根系指标测定  58
      5.3.1.1 菌根侵染率测定  58
      5.3.1.2 根系活跃吸收面积测定  58
      5.3.1.3 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定  58
      5.3.1.4 过氧化氢酶（CAT）活性测定  58
      5.3.1.5 游离脯氨酸含量的测定  58
      5.3.1.6 丙二醛含量（MDA）的测定  58
    5.3.2 根际土壤酶活性测定  58-59
      5.3.2.1 脲酶活性测定  58
      5.3.2.2 蔗糖酶活性测定  58-59
      5.3.2.3 碱性磷酸酶活性测定  59
  5.4 数据处理  59
  5.5 结果与分析  59-66
    5.5.1 接种菌剂对刺槐根系指标的影响  59-64
      5.5.1.1 接种菌剂对刺槐菌根侵染率的影响  59-60
      5.5.1.2 接种菌剂对刺槐根系活跃吸收面积的影响  60-61
      5.5.1.3 不同接种处理对刺槐生长的影响  61-62
      5.5.1.4 接种菌剂对刺槐根系超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响  62-63
      5.5.1.5 接种菌剂对刺槐根系过氧化氢酶（CAT）活性的影响  63
      5.5.1.6 接种菌剂对刺槐根系脯氨酸含量的影响  63-64
      5.5.1.7 接种菌剂对刺槐根系丙二醛（MDA）含量的影响  64
    5.5.2 接种菌剂对刺槐根际土壤酶活性的影响  64-66
      5.5.2.1 接种菌剂对刺槐根际土壤脲酶活性的影响  64-65
      5.5.2.2 接种菌剂对刺槐根际土壤蔗糖酶活性的影响  65
      5.5.2.3 接种菌剂对刺槐根际土壤碱性磷酸酶活性的影响  65-66
  5.6 小结与讨论  66-69
第六章 结论与讨论  69-72
  6.1 主要结论  69-70
    6.1.1 荧光假单胞菌分离、鉴定和筛选  69
    6.1.2 不同接种组合对苗木菌根侵染率和苗木生长的影响  69
    6.1.3 不同接种组合对苗木抗性相关酶活性的影响  69-70
    6.1.4 不同接种组合对苗木脯氨酸和丙二醛含量的影响  70
    6.1.5 不同接种组合对苗木根系土壤酶活性的影响  70
  6.2 创新与特色  70
  6.3 研究展望  70-72
参考文献  72-81
致谢  81-82
作者简介  82

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 阔叶乔木 > 洋槐
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