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丛枝菌根真菌吸收同化外源氮产生精氨酸的研究

作　者: 田萌萌
导　师: 金海如
学　校: 浙江师范大学
专　业: 植物学
关键词: 丛枝菌根真菌 氮源 碳源 精氨酸
分类号: TQ922
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
引　用: 2次
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内容摘要


丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza, AM)真菌是自然界中普遍存在的一类重要内生菌根真菌,AM真菌与宿主植物互惠共生：AM真菌从周围环境吸收营养传递给宿主植物,宿主植物则供给真菌生长所必需的碳水产物。AM真菌根外菌丝体(Extraradical Mycelium, ERM)可以从周围环境中吸收同化不同形式的外源氮,这些氮素被整合到精氨酸(Arginine, Arg)中。Arg是AM真菌中主要的氮储存形式,也是氮在菌丝中运转和传递的载体。本文确立了盆栽条件下培养AM真菌的最佳C、N、P营养浓度,研究了不同外源氮、不同菌种、不同外源碳条件下AM真菌中Arg含量的变化影响。AM真菌的生长繁殖受很多因素的影响,盆栽条件下培养基的营养条件是影响AM真菌生长繁殖的主要因素。以大葱(Allium fistulosum,金长3号)为宿主植物接种AM真菌Glomus intraradices,以改良后的Hoagland营养液为基础营养,改变培养基中C(葡萄糖)、N (NH4NO3)、P (KH2PO4)浓度,通过测定AM真菌菌根侵染率、孢子数量和宿主植物的干物重,试图找出培养AM真菌的最佳C、N、P营养条件。结果显示培养基中分别施加0.5%的葡萄糖、2 mmol/L的NH4NO3、0.05 mmol/L的KH2PO4时AM真菌的菌根侵染率和孢子数量最高,宿主植物的长势也较好。AM真菌的ERM能够从周围环境中吸收同化不同形式的氮源,并且ERM吸收同化不同形式的外源氮的效率不同。以大葱为宿主植物接种Glomus intraradices,采用三室隔离培养系统,分别在菌丝室施加4 mmol/L的不同形式外源氮(NH4Cl、NH4NO3、KNO3、尿素、甘氨酸(Gly)、精氨酸(Arg)、谷氨酰胺(Gln)),通过测定菌根侵染率、孢子数、ERM干重、ERM和菌根中Arg含量、宿主植物中总氮量,分析比较不同氮源下AM真菌生长及产生Arg状况。结果表明菌丝室施加的不同外源氮对AM真菌的生长和Arg产量影响均不同,NH4NO3、尿素和Gln为氮源时ERM中Arg含量和植物茎叶中总氮量较高,NH4NO3、尿素、Arg和Gln为氮源时菌根中Arg含量较高。不同的AM真菌菌种对外源氮的吸收同化能力也不同,以大葱为宿主植物分别接种五种AM真菌(Glomus intraradices, Glomus mosseae, Glomus etunicatum, Glomusaggregatum, Acaulospora mellea),采用三室隔离培养系统,在菌丝室施加4 mmol/L的NH4Cl,通过测定菌根侵染率、孢子数量、ERM干重、ERM和菌根中Arg含量、宿主植物中总氮量,分析比较不同菌种的AM真菌吸收同化外源氮生产Arg的能力。结果显示不同菌种的ERM和菌根中的Arg含量各不相同,Glomus intraradices和Glomus aggregatum相对较高。接种AM真菌能够提高宿主植物的氮素营养。AM真菌的氮代谢和碳代谢息息相关,采用三室隔离盆栽培养系统,以高粱(Sorghum bicolor L. Moench)为宿主植物,接种Glomus intraradices,在菌丝室施加4 mmol/L的NH4NO3,同时在根室施加不同形式的碳源,通过测定分析不同外源碳条件下ERM、菌根和植物茎叶中的Arg含量和总氮含量,探究外源碳对AM真菌吸收氮源产生Arg的影响。结果显示ERM和菌根中的Arg含量远远高于茎叶中；虽然不同形式外源碳提高了AM真菌的ERM干重和菌根侵染率,但是葡萄糖降低了ERM、菌根和茎叶中的Arg含量,蔗糖和甘油对Arg含量没有显著的影响,只有外源Arg和Gln使ERM中的Arg含量显著增加；不同外源碳对菌根和茎叶的总氮含量没有显著影响,但是施加外源碳能够促进AM真菌的生长。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
目录  10-13
第一章 文献综述  13-30
  1 丛枝菌根真菌简介  13-18
    1.1 AM真菌的分类及资源  13-14
    1.2 AM真菌的结构与生长发育  14-15
    1.3 AM真菌的分离与培养  15-16
    1.4 AM真菌与植物矿质营养  16-17
    1.5 AM真菌与植物抗逆性  17-18
  2 AM真菌吸收同化外源氮产生精氨酸的研究进展  18-23
    2.1 AM真菌对不同形态外源氮的吸收同化  18-20
    2.2 AM真菌ERM吸收同化外源氮合成Arg  20-21
    2.3 Arg在AM真菌中的运转和分解  21-22
    2.4 Arg分解产物NH_4~+传递给宿主植物  22-23
  3 影响AM真菌氮代谢的因素  23-26
    3.1 AM真菌生长状况对其自身氮代谢的影响  23-24
    3.2 磷素对AM真菌氮代谢的影响  24-25
    3.3 碳素对AM真菌氮代谢的影响  25-26
  4 本课题研究目的及意义  26-30
第二章 盆栽条件下培养AM真菌最佳C、N、P浓度的探究  30-41
  1 实验材料与试剂  30-32
    1.1 实验材料  30-31
    1.2 药品与试剂  31-32
  2 实验方法  32-35
    2.1 育苗和培养阶段  33
    2.2 菌根侵染率的测定  33-34
    2.3 培养基质中孢子的分离与计数  34
    2.4 宿主大葱植株干重量的测定  34-35
  3 结果与分析  35-38
    3.1 不同浓度的葡萄糖对AM真菌生长繁殖的影响  35-36
    3.2 不同浓度的NH_4NO_3对AM真菌生长繁殖的影响  36-37
    3.3 不同浓度的KH_2PO_4对AM真菌生长繁殖的影响  37-38
  4 讨论  38-41
第三章 AM真菌吸收同化不同外源氮产生精氨酸的研究  41-52
  1 实验材料与试剂  41-43
    1.1 材料  41-42
    1.2 相关试剂  42-43
  2. 实验方法  43-46
    2.1 育苗和培养阶段  43-44
    2.2 菌根侵染率的测定  44
    2.3 菌丝室河沙中孢子的分离与计数  44
    2.4 ERM干重测定  44
    2.5 Arg含量的测定  44-45
    2.6 总氮含量测定  45-46
  3 结果与分析  46-49
    3.1 不同外源氮对AM真菌菌根侵染率、ERM干重和孢子产量的影响  46-47
    3.2 不同外源氮对ERM中Arg的影响  47-48
    3.3 不同外源氮对菌根中Arg的影响  48
    3.4 不同外源氮对茎叶中总氮含量的影响  48-49
  4 讨论  49-52
    4.1 不同外源氮对菌根侵染、ERM干重和孢子数的影响  49
    4.2 不同外源氮对AM真菌产生Arg的影响  49-51
    4.3 不同外源氮对宿主植物总氮含量的影响  51-52
第四章 不同种AM真菌吸收同化外源氮产生精氨酸的分析比较  52-61
  1 实验材料与试剂  52-54
    1.1 材料  52-53
    1.2 相关试剂  53-54
  2 实验方法  54-55
    2.1 育苗和培养阶段  54
    2.2 菌根侵染率的测定  54-55
    2.3 ERM干重测定  55
    2.4 菌丝室河沙中孢子的分离与计数  55
    2.5 Arg含量的测定  55
    2.6 宿主植物茎叶干重和总氮含量测定  55
  3 结果与分析  55-59
    3.1 不同种AM真菌的菌根侵染率、ERM干重和孢子量  55-58
    3.2 ERM和菌根中的Arg含量  58
    3.3 宿主植物茎叶干重及总氮含量  58-59
  4 讨论  59-61
第五章 不同外源碳对AM真菌吸收同化外源氮产生精氨酸的影响  61-69
  1 实验材料与试剂  61-62
    1.1 材料  61-62
    1.2 相关试剂  62
  2 实验方法  62-64
    2.1 育苗和培养阶段  63
    2.2 菌根侵染率的测定  63
    2.3 ERM干重测定  63
    2.4 Arg含量的测定  63-64
    2.5 总氮含量测定  64
  3 结果与分析  64-66
    3.1 不同外源碳对宿主植物和AM真菌生长状况的影响  64
    3.2 不同外源碳对ERM、菌根和茎叶中Arg含量的影响  64-66
  4 讨论  66-69
    4.1 Arg是AM真菌中N运转和储存的载体  66-67
    4.2 外源碳对AM真菌产生Arg的影响  67-69
参考文献  69-77
攻读学位期间取得的研究成果  77-78
致谢  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 发酵法制氨基酸
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