内蒙古中东部草原羽茅Epichloё属内生真菌的分布及rDNA-ITS序列系统发育

对内蒙古中东部地区分布的羽茅6个地理种群的染菌率进行了调查,采集种子并从中分离得到不同形态型的内生真菌,选取其中的19株进行rDNA-ITS片段的扩增、克隆、测序和系统发育分析。结果表明:(1)6个样地羽茅种群内生真菌感染率除西乌旗为96.7%外,其他5个样地均为100%,表明内生真菌侵染羽茅并非偶然现象,二者之间存在一种稳定的共生关系。(2)ITS和5.8S序列得到的N-J树显示,相对于Epichloё属的其他参考菌株,不同地理种群羽茅中的内生真菌聚为一类,形成一个具有97%支持强度的分支。由此推测,不同地理种群羽茅中的内生真菌具有相同的起源点。(3)结合形态观察结果和rDNA-ITS序列分析结果可以看出,羽茅内生真菌种群的优势种亲缘关系较近,可能起源于同一种内生真菌;但由于其地理分布广、气候差异大、群落类型差别也较大,从而造成不同地理种群内生真菌形态上的分化以及种群间明显的遗传分化和较高的遗传多样性。     

内蒙古中东部草原羽茅Epichlo属内生真菌的分布及rDNA-ITS序列系统发育

对内蒙古中东部地区分布的羽茅6个地理种群的染菌率进行了调查,采集种子并从中分离得到不同形态型的内生真菌,选取其中的19株进行rDNA-ITS片段的扩增、克隆、测序和系统发育分析。结果表明：（1）6个样地羽茅种群内生真菌感染率除西乌旗为96.7%外,其他5个样地均为100％,表明内生真菌侵染羽茅并非偶然现象,二者之间存在一种稳定的共生关系。（2）ITS和5.8S序列得到的N-J树显示,相对于Epichlo属的其他参考菌株,不同地理种群羽茅中的内生真菌聚为一类,形成一个具有97％支持强度的分支。由此推测,不同地理种群羽茅中的内生真菌具有相同的起源点。（3）结合形态观察结果和rDNA-ITS序列分析结果可以看出,羽茅内生真菌种群的优势种亲缘关系较近,可能起源于同一种内生真菌;但由于其地理分布广、气候差异大、群落类型差别也较大,从而造成不同地理种群内生真菌形态上的分化以及种群间明显的遗传分化和较高的遗传多样性。     

内蒙古中东部草原羽茅内生真菌的分类

从内蒙古中东部草原7个不同地理种群的羽茅Achnatherum sibiricum中分离、培养得到484株内生真菌,根据其形态学特征进行了分类学鉴定。结果表明,其中大部分菌株属于Neotyphodium内生真菌,并发现有少量Neotyphodium有性型Epichloё菌株存在。通过与已发表模式菌株的比较,鉴定其中两个种为N.chisosum和N.huerfanum。N.chisosum为羽茅内生真菌的优势种,而N.huerfanum是首次在羽茅中被发现。对其余暂未能确定种的菌株的菌落和显微形态特征进行了详细描述。不同地理种群羽茅内生真菌的分离率有自东向西增加的趋势,而内生真菌的形态多样性有自东向西减少的趋势。     

内生真菌感染对3个不同地理种群羽茅光合特性的影响

研究了内蒙古中东部草原3个不同样地（羊草、西乌旗和霍林河）中Neotyphodium内生真菌的侵染对宿主羽茅(Achnatherum sibiricum(L.) Keng)种群光合生理特性的影响,结果表明：自然条件下,羊草样地和西乌旗样地染菌(E+)羽茅植株的净光合速率(P_n)显著高于不染菌(E-)羽茅,说明E+羽茅植株具有更高的同化能力,而霍林河样地中二者差异不显著;3个样地中Neotyphodium内生真菌对宿主羽茅的蒸腾速率、气孔导度、光能利用效率、水分利用效率均无显著影响;引起羽茅植株午间P_n降低的主要原因是非气孔因素,与是否染菌没有必然联系;光响应曲线拟合结果表明Neotyphodium内生真菌对宿主羽茅的表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点没有显著影响。     

内蒙古中东部草原羽茅内生真菌的遗传多样性

该文从形态学和基因水平上对内蒙古中东部草原4个羽茅(Achnatherum sibiricum)种群所含的27个内生真菌(Neotyphodium)菌株的遗传多样性进行了研究,结果表明羽茅内生真菌在形态学和基因水平上均表现出较高的遗传多样性。在PDA培养基上,根据菌落颜色、质地、生长速率和分生孢子外观等特征,可分为4个形态型;西乌旗、霍林郭勒和定位站3个种群所含的内生真菌菌落具有相似的生长特性和外观,而羊草(Leymus chinensis)样地种群无论从菌落外观和质地的多样性,还是遗传多样性指数均高于其它3个样地。用20个随机引物对这27株内生真菌基因组DNA进行RAPD分析,共检测到463个位点,其中461个为多态位点,多态位点百分率达99.6%,特有位点93个,占20.1%。Nei基因多样性指数h和Shannon多样性指数I分别为 0.238 0和0.387 0;多数菌株间的遗传一致度较低而遗传距离较大,在DNA水平上存在较显著的遗传变异。基于Nei无偏遗传距离和UPGMA法的聚类分析结果将27株内生真菌分为7组,并且与形态型的划分基本一致,RAPD分析方法提高了内生真菌类群划分的可靠性。     

内生真菌对羽茅生长及光合特性的影响

通过温室栽培实验,以感染两种内生真菌(Neotyphodium sibiricum和Neotyphodium gansuence)和未感染内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)为实验材料,分析感染不同种内生真菌对宿主植物的生长及光合特性的影响。结果表明,感染两种内生真菌羽茅的株高和CO₂补偿点显著低于未染菌的羽茅,而染菌羽茅的蒸腾速率和气孔导度显著高于未染菌羽茅,但对于感染不同种内生真菌的羽茅,无论是分蘖数与生物量的积累还是光合生理值之间均无显著差异。     

感染内生真菌的羽茅对大针茅的化感作用

以羽茅(Achnatherum sibiricum)为材料,采用室内生物测定法研究感染不同内生真菌的羽茅浸提液对大针茅(Stipa grandis)种子萌发和幼苗生长的化感作用,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对羽茅浸提液中的化学成分进行分析。结果表明:(1)内生真菌感染可缓解宿主羽茅对群落优势种大针茅的化感作用;(2)内生真菌感染对宿主羽茅化感作用的影响与内生真菌种类有关,具体表现为相比于未染菌羽茅,感染Epichloё gansuensis可显著缓解宿主羽茅对大针茅的抑制作用,而感染Neotyphodium sibiricum、Neotyphodium gansuensis有缓解羽茅对大针茅化感作用的趋势,但未达到显著影响;(3)羽茅浸提液中含有2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸二丁酯和硬脂酸甲酯等潜在化感物质,这4种物质相对含量的差异可能是不同内生真菌感染状态的羽茅产生不同化感效应的主要原因;(4)对羽茅浸提液中4种潜在化感物质的化感作用进行验证实验,结果表明,2,4-二叔丁基苯酚对大针茅的化感作用基本表现为低浓度无影响,高浓度抑制,邻苯二甲酸二丁酯的化感作用表现为"低促高抑"的效应趋势,而邻苯二甲酸和硬脂酸甲酯对大针茅均表现出"剂量效应"的化感作用趋势,即4种潜在化感物质在高浓度时均可显著抑制大针茅的种子萌发和幼苗生长。     

不同地理种群美洲斑潜蝇及近缘种的rDNA-ITS1序列分析和比较

【目的】通过对美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard 不同地理种群及近缘种间的核糖体DNA第一内转录间隔区（rDNA-ITS1）进行比较,分析美洲斑潜蝇不同地理种群间的遗传分化情况,并为美洲斑潜蝇与近缘种间提供分子鉴别标记。【方法】用PCR产物直接测序法及克隆测序法对我国美洲斑潜蝇8个地理种群的rDNA-ITS1序列进行测序,并调用GenBank中3个近缘种的rDNA-ITS序列,运用软件MEGA3.1对美洲斑潜蝇不同地理种群及近缘种间的rDNA-ITS1序列进行分析。【结果】美洲斑潜蝇8个地理种群间的分化程度较低,只有8个变异位点,遗传距离都在0.02以下,但4个近缘种间的碱基差异显著,遗传距离为0.149～0.390,有126个变异位点,12个美洲斑潜蝇特异性识别位点。【结论】虽然基于rDNA-ITS1序列所显示的美洲斑潜蝇各地理种群之间的遗传分化很小,但是其分化趋势与地理分布基本相吻合;得到的12个特异性识别位点不仅可以作为美洲斑潜蝇与其近缘种间鉴别的分子标记,而且可为今后设计鉴别性PCR引物提供重要的参考依据。     

喷施茉莉酮酸甲酯及感染内生真菌对羽茅生长的影响

以天然禾草羽茅为试验材料,外源喷施茉莉酮酸甲酯(MJ)模拟食草昆虫的采食,研究感染内生真菌(染菌)和不染菌羽茅生长及生理等方面的差异.结果表明:MJ处理显著降低了羽茅地上部分生长,显著提高了其防御物质总酚和木质素的含量,并降低了蚜虫种群数量.染菌能显著增加羽茅的分蘖数及地上总酚和木质素的含量,但地上生物量和地下总酚含量受到MJ处理的影响,在不喷施MJ的对照中,染菌与否对羽茅的地上部生物量及地下总酚含量无显著影响,而MJ处理下,染菌植株的地上生物量显著低于不染菌植株,而地下总酚含量显著高于不染菌植株.染菌能显著降低羽茅上蚜虫的种群数量,而且这一影响被MJ处理所促进,当受到3次MJ喷施处理后,染菌羽茅上不再有蚜虫.表明内生真菌感染能够改变宿主植物在生长和防御之间的物质分配,MJ处理则进一步促进染菌植株以牺牲生长为代价而提高其防御能力.     

内生真菌感染对宿主羽茅及邻生植物抗病性的影响

Epichloë内生真菌能够影响宿主植物的抗病性, 但目前关于内生真菌感染对宿主邻生植物抗病性影响的研究很少。该研究首先调查了内蒙古呼伦贝尔天然草地中植物病害发生情况, 发现在常见牧草中禾本科植物病害最为严重, 其中感染内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)的总病情指数最低。进一步比较了与羽茅邻生及非邻生植物的病害差异, 结果显示羽茅显著降低了邻生羊草(Leymus chinensis)、狼针草(Stipa baicalensis)和冰草(Agropyron cristatum)的褐斑病病情指数。为探究羽茅对邻生植物病害的影响是否与其内生真菌有关, 分别从内生真菌发酵液、离体叶片和植株层面进行了室内验证试验。结果表明: 羽茅的2种内生真菌Epichloë gansuensis和Epichloë sibiricum发酵液显著抑制了新月弯孢(Curvularia lunata)、根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、核盘菌(Sclerotinia sclerotioru)和三叶草核盘菌(Sclerotinia trifoliorum)的生长; 对于离体叶片, E. gansuensis和E. sibiricum显著减小了宿主叶片受4种病原真菌侵染后的病斑长度。在新月弯孢和根腐离蠕孢的植株接种条件下, 内生真菌显著降低了宿主羽茅及邻生植物羊草的病害程度。该研究首次发现并验证了羽茅内生真菌对邻生禾草抵御褐斑病有一定的增益作用。