内蒙古中东部草原羽茅Epichlo(e)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(e)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。     

干旱胁迫下内生真菌感染对黑麦草光合色素和光合产物的影响

以含有内生真菌的黑麦草 (L olium perenne L.)种子为材料 ,采用加热处理方式构建内生真菌非感染的黑麦草种群 ,通过比较内生真菌感染 (EI)和非感染 (EF)植株在正常条件下和干旱胁迫条件下叶片相对水分含量、叶绿素、可溶性糖和淀粉含量等指标的差异 ,探讨黑麦草 EI和 EF种群对干旱胁迫的适应性差异。结果表明 :在中度胁迫后期 ,EI植株叶片的 RWC显著高于 EF植株 ,即 EI植株的保水能力更强。轻度水分胁迫下 ,内生真菌感染可使其宿主植物的可溶性糖含量增加 ,以增强宿主的渗透调节能力 ,随着干旱胁迫强度的加大 ,内生真菌的这一增益效应不再起作用 ,此时 ,宿主植物将更多的光合产物——淀粉积累于体内 ,以度过不良环境。第 2年春天 EI和 EF种群的恢复生长情况进一步表明 ,经过中度干旱胁迫后 ,EI种群的恢复更为迅速。生物量的大小是植物种群净光合作用能力的直接体现 ,研究中在中度干旱胁迫条件下 ,黑麦草 EI种群的生物量显著高于EF种群 ,但从光合色素的变化来看 ,相同水分状况下 EI和 EF植株的 Chla、Chlb以及 Car的变化趋势比较接近 ,这说明内生真菌感染并未缓解干旱胁迫对光合色素的破坏 ,内生真菌可能通过其它途径来改善宿主植物的光合能力     

CO2浓度升高条件下内生真菌感染对宿主植物的生理生态影响

以内蒙古草原常见伴生种、感染内生真菌的天然禾草羽茅为研究对象,通过比较不同CO₂浓度和不同养分供应条件下,带内生真菌和不带菌植物在种子发芽和幼苗生长等方面的差异,探讨带内生真菌的天然禾草对CO₂浓度增加的响应。结果表明:CO₂浓度增加对带菌种子发芽率和发芽速度均无显著影响,但CO₂浓度增加显著降低了不带菌种子的发芽率和发芽速度,即CO₂浓度升高加大了带菌和不带菌种子发芽率之间的差异;内生真菌感染显著提高了宿主植物的最大净光合速率和水分利用效率;羽茅的营养生长受CO₂浓度和养分供应的交互影响,高CO₂浓度对生长的促进作用只出现在充足养分供应条件下;CO₂浓度升高和内生真菌感染对植物根系形态有显著的交互作用,在正常CO₂浓度下,带菌植株根径>1.05 mm的根系比例显著高于不带菌植株,随着CO₂浓度的升高,带菌植株上述根径根系所占比例无显著变化而不带菌植株所占比例显著升高,CO₂浓度升高导致带菌和不带菌不同根径根系分配之间的差异缩小。     

刈割干扰和养分添加条件下Epichloë内生真菌感染对羽茅所在群落多样性和生产力的影响

Epichloë内生真菌感染能够影响宿主植物的种内和种间竞争力, 但目前关于内生真菌感染对宿主植物所在群落多样性和生产力影响的研究较少。该研究以感染(E+)和不感染(E-)内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)及其原生境中常见的5种植物构建人工群落, 探究在不同养分水平和刈割条件下内生真菌对宿主植物群落的影响。结果表明: 内生真菌对宿主植物群落多样性的影响同刈割与否有关。在无刈割条件下, 内生真菌感染对宿主群落多样性无显著影响; 在刈割条件下, 内生真菌感染显著增加了宿主群落的多样性, 其原因在于内生真菌感染显著增加了群落中多度较小的冰草(Agropyron cristatum)和大针茅(Stipa grandis)等的多度, 而显著降低了优势种羊草(Leymus chinensis)的多度。内生真菌感染对群落生产力未见显著影响。研究发现养分添加对内生真菌作用的影响只出现在宿主植物水平, 而对宿主植物所在群落未产生显著影响, 内生真菌对宿主羽茅的促进作用只出现在养分添加条件下。     

内蒙古中东部草原区克氏针茅种群遗传分化的RAPD研究

采用 RAPD-PCR技术对内蒙古中东部草原分布的 7个克氏针茅 (Stip a krylovii Roshev.)种群进行了分析。从 10 0个 10碱基随机引物中筛选出 2 1个有效引物 ,共扩增出 2 2 9条稳定的 DNA带 ,其中 171条带具有多态性 ,多态性百分比 (PPB)为74.67%。将每个扩增产物看作一个独立的性状 ,按其有无列出二元数据矩阵 ,计算 Jaccard、简单匹配系数 (SM)和 Dice遗传相似性系数 ,通过 UPGMA法构建分子标记聚类图 ;并通过主成分分析 (PCA)和主轴法分析 (PAF) ,将 7个种群分类 ;统计各个种群特异性 DNA带 ,计算占总扩增条带的百分数。结果表明 :(1)不同地理种群之间扩增结果差异明显 ,具有丰富的遗传多样性 ;(2 )不同地理种群间存在一定程度的分化 ,这种分化是与种群之间的实际距离相联系的 ,相距越远 ,种群相似程度越低 ,进一步分析表明种群的分化是与所处生境逐渐旱化相一致的 ;(3 )聚类图上将 7个种群分为 3类 ,PCA和 PAF分析通过 3个成分或因子也将 7个种群分为 3类 ,支持了聚类图的分类结果 ;(4)特异性位点所占百分比与种群所处生境也有一定的联系 ,它与环境干燥度的相关系数为 0 .76(P<0 .0 5)。     

不同氮素营养条件下内生真菌感染对黑麦草光合和蒸腾速率及生物量的影响

以黑麦草(Lolium perenne L.)为实验材料,研究在不同氮素营养条件下内生真菌(Neotyphodium lolii)感染对其光合特性及生物量的影响。结果表明：1)整个实验中,内生真菌感染对黑麦草净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率均无显著影响,但在中氮和高氮水平时,感染种群的净同化累积值有超过非感染种群的趋势;2)在本实验的第一处理期和第二处理期,内生真菌感染对黑麦草绿色部分的干物质产量无显著影响,但在第三处理期感染种群的绿色部分的干物质产量显著高于非感染种群。     

水分胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内游离脯氨酸和脱落酸含量的影响

以黑麦草为实验对象,研究了干旱胁迫条件下内生真菌感染对植株叶片含水量和叶内游离脯氨酸含量的影响,同时对渗透胁迫条件下植株叶内ABA含量的变化进行了分析。结果表明：①内生真菌的感染有助于使叶片保持较高的含水量;②在两种形式的水分胁迫下,。前期至中期高感染种群的叶片游离脯氨酸含量低于感染种群,而在末期则有高出低感染种群的趋势;③内生真菌感染对黑麦草叶内ABA累积的正效应只发生在轻度渗透胁迫下的较短时间范围内。     

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。     

内生真菌对氮添加羽茅根际土壤特性和微生物群落的影响

内生真菌不仅能改变与其共生植物的生理和生长指标,还可通过宿主植物间接对土壤的理化性质和微生物群落结构产生影响。以天然禾草——羽茅(Achnatherum sibiricum)为研究材料,探究在不同施氮水平下,内生真菌的种类对不同基因型的宿主植物根际土壤理化性质和微生物群落产生何种影响。结果表明,内生真菌侵染显著提高了羽茅根际土壤的pH值和微生物总量,但降低了土壤中真菌与细菌的比值。同时,土壤的pH值还受到了内生真菌种类的影响,其中感染Epichlo3 sibirica的羽茅根际土壤pH显著高于感染Epichlo3 gansuense-1的羽茅,而感染Epichlo3 gansuense-2的羽茅根际土壤pH与感染E.gansuensis-1、E.sibirica菌的羽茅相比没有显著差异。另外,内生真菌感染与否、内生真菌种类、施氮量以及宿主植物基因型对土壤总碳、总氮、微生物及碳矿化能力均无显著影响。