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铜污染区的外生菌根菌群体多样性特征调查及外生菌根菌对尾砂矿区树木幼苗定植和生长的影响

作　者: 宗昆
导　师: 陈亚华；练春兰
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 铜污染土壤 外生菌根菌 群体多样性 接种效应 松树 栎树
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


外生菌根菌(Ectomycorrhizal fungi, EMF)是菌根真菌的一大类,可与寄主植物根系形成互利互惠关系的共生体结构---外生菌根。EMF在森林生态系统中广泛存在,可促进寄主植物对水分和营养元素的吸收,在寄主植物的定植、生长和抗逆性等方面具有重要作用。本文对铜污染区的菌根菌群体多样性特征进行了调查,同时研究了外生菌根菌对铜尾砂堆上树木幼苗定植和生长的影响。通过对南京东郊九华山铜矿污染区松树和栎树根系,以及周边对照地的外生菌根进行采样和EMF菌种鉴定,研究重金属污染矿区的EMF群体多样性特征。结果表明：矿区EMF在寄主植物根系的侵染率和对照区相比有显著降低。从矿区松树根系、矿区栎树根系、对照区植物根系中共分别发现11种、8种和8种EMF, Shannon’s指数和Simpson’s指数分析表明重金属污染矿区和对照区的EMF种类多样性之间没有显著区别。比较各EMF群落的EMF菌种发现,矿区松树根系和栎树根系的EMF群落之间,相同的菌种只有2种；两者与对照区EMF群落之间,共同的菌种分别也只有3种和2种。各EMF群落之间S(?)rensen相似性指数均比较低,说明3个不同采样点之间的EMF种类的组成有较大差异。此外,以安徽省铜陵市冬瓜山尾矿为研究地点,研究了3种EMF (Pisolithus sp.; C. geophinum;L. laccata)对松树和栎树幼苗在铜尾矿堆的定植、生长和重金属元素及营养元素吸收的影响,以及树苗根系菌根侵染情况及种类。调查发现,三种EMF接种处理均可以显著提高松树幼苗在尾砂堆的移栽成活率、提高松树幼苗的生物量和株高,但接种效应对栎树苗的作用不如松树明显。接种7个月后松树苗和栎树苗的根系外生菌根均老化干枯,无法通过分子手段鉴定EMF的种类。与非接种对照相比,EMF接种对栎树幼苗体内Cu含量没有显著影响；而三种EMF接种均可显著提高松树苗根系的Cu含量。EMF接种均可以显著提高松树苗体内K和Ca的含量,但对松树苗体内Mg含量没有显著影响；EMF接种对栎树苗体内的K、Ca、Mg的含量没有显著影响。本论文的研究结果对重金属抗性EMF菌种的筛选及利用EMF进行重金属污染土壤的植物修复提供了一定的理论依据。

全文目录


摘要  6-7ABSTRACT  7-9第一章 文献综述  9-19  1 EMF多样性研究  9-16    1.1 EMF的遗传多样性研究  9-11      1.1.1 EMF的遗传多样性的形态学研究方法  9-10      1.1.2 EMF遗传多样性的分子生物学研究方法  10-11    1.2 EMF物种多样性研究  11-12    1.3 EMF寄主多样性研究  12-13    1.4 EMF的种内群落多样性和繁殖特性的研究  13-14    1.5 EMF功能多样性研究  14-16      1.5.1 促进植物对养分的吸收  14      1.5.2 增强植物的抗逆性作用  14-15      1.5.3 在生物修复方面的作用  15-16  2 EMF与矿山重金属污染地的植物修复  16-17    2.1 矿山重金属污染及传统治理方法  16    2.2 矿山重金属污染的植物修复方法  16-17    2.3 EMF与矿山植物修复  17  总结  17-19第二章 铜污染区的外生菌根菌群体多样性特征调查  19-37  1 材料与方法  21-26    1.1 采样地简介  21    1.2 采样方法  21-22    1.3 土壤及植物样品的元素含量(土壤pH值)测定  22    1.4 外生菌根的种类鉴定  22-26      1.4.1 形态学鉴定及菌根根尖样品制备  22-23      1.4.2 EMF种类的分子鉴定—RFLP和T-RFLP法  23-25      1.4.3 EMF种类的分子鉴定--ITS序列分析  25-26  2 结果与分析  26-34    2.1 污染矿区和对照区的树木生长状况  26    2.2 采样点土壤和植物叶片的元素含量及土壤pH值  26-28    2.3 根系的EMF的感染率  28    2.4 EMF的种类多样性结构分析  28-34      2.4.1 EMF根的形态学分类  28-32      2.4.2 EMF种类的分子鉴定分类  32      2.4.3 EMF的ITS序列鉴定  32-33      2.4.4 外生菌根的群落结构差异比较  33-34  3 讨论  34-37第三章 外生菌根菌对尾砂矿区树木幼苗定植和生长的影响  37-51  1 材料与方法  39-40    1.1 试验地点  39    1.2 试验材料  39    1.3 试验方法  39-40  2 结果与分析  40-48    2.1 种植小区土壤元素含量及pH值  40-41    2.2 接种EMF对树木幼苗成活率的影响  41-42    2.3 接种EMF对树木幼苗生长的影响  42-43    2.4 树木幼苗根系的EMF侵染情况  43-45    2.5 幼苗根系EMF种类鉴定  45    2.6 接种EMF对树木幼苗吸收重金属的影响  45-48  3 讨论和总结  48-51全文总结  51-53参考文献  53-59附录A 常用化学分子试剂及仪器  59-60附录B 常用缓冲液及试剂配方  60-63致谢  63

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境植物学
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