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： 紫茎泽兰根际芽孢杆菌和丛枝菌根真菌影响其生长和防御的机制研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 紫茎泽兰根际芽孢杆菌和丛枝菌根真菌影响其生长和防御的机制研究/.杜鄂巍著/.桂富荣指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.31 |
| 载体形态项： | 106页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2020110060 |
| 提要文摘： | 入侵植物与土壤微生物形成良好的协同作用是入侵植物入侵扩张的机制之一。紫茎泽兰（Ageratina adenophora）入侵极大地阻碍了我国农、牧、林业的发展，被认为是中国最有害的外来入侵杂草之一。芽孢杆菌和丛枝菌根（AM）真菌是入侵植物根际土壤聚集的微生物种类，外来入侵植物较强的生长和防御能力可能与其根际土壤聚集的AM真菌和芽孢杆菌的种类密切相关。不同AM真菌和芽孢杆菌在外来入侵植物的生长和防御过程中发挥不同作用，且不同菌间的协同作用进一步有利于外来入侵植物的入侵。而目前相关研究只关注于植物根际聚集的优势菌开展反馈研究，缺乏不同菌对入侵植物生长和防御能力影响的比较研究。本研究围绕“紫茎泽兰根际选择性聚集的芽孢杆菌和AM真菌及其协同作用提升紫茎泽兰入侵能力”这一假设，首先，探究紫茎泽兰根际芽孢杆菌群落对其竞争生长的影响并分离鉴定其芽孢杆菌群落，筛选丰度高、功能丰富的芽孢杆菌进行盆栽反馈实验验证其对紫茎泽兰生长和抗虫性的影响。其次，研究紫茎泽兰根际聚集的优势AM真菌对紫茎泽兰生长和响应广食性昆虫棉蚜取食的影响。然后，利用所筛选出促生效果好的芽孢杆菌和AM真菌，以及抗虫效果好的芽孢杆菌和AM真菌，探究二者的协同作用及其对紫茎泽兰竞争生长和对专食性天敌泽兰实蝇寄生的影响。主要结果如下： 1. 紫茎泽兰根际芽孢杆菌群落结构功能及其反馈作用 本研究通过盆栽实验探究入侵植物紫茎泽兰和本地伴生植物香茶菜（Rabdosia amethystoides）根际芽孢杆菌菌群对两种植物竞争生长的影响，比较紫茎泽兰和香茶菜根际土壤芽孢杆菌群落结构和菌株促生功能，研究紫茎泽兰丰度占优势和功能较强的芽孢杆菌菌株对紫茎泽兰生长和抗虫能力的影响。结果表明，紫茎泽兰根际土壤显著积累了病研所芽孢杆菌（Bacillus idriensis）、东洋芽孢杆菌（B. toyonensis）和蜡样芽孢杆菌（B. cereus），提高根际土壤硝态氮含量、植株全碳和全氮含量。接种紫茎泽兰根际芽孢杆菌单种和混种处理中紫茎泽兰生物量是未处理的17.63倍和16.42倍，并且紫茎泽兰相对竞争能力指数是未接种处理的2倍。从紫茎泽兰根际分离出16种，122株芽孢杆菌，从香茶菜根际分离出8种，88株芽孢杆菌，其中紫茎泽兰根际聚集的优势芽孢杆菌为病研所芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌。紫茎泽兰根际土壤芽孢杆菌解无机磷、解有机磷、固氮和解钾菌株数量及能力均显著高于本地植物香茶菜。除东洋芽孢杆菌以外，接种紫茎泽兰根际丰度占优势和具有丰富功能的芽孢杆菌显著增加紫茎泽兰全碳、氮、磷和钾含量、提高紫茎泽兰根系生长指标、增加紫茎泽兰的株高和叶面积，从而促进紫茎泽兰的生长，其中病研所芽孢杆菌对紫茎泽兰促生效果最好。对于响应棉蚜取食的影响，接种病研所芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌显著增加紫茎泽兰根系发育、营养物质含量，和生物量从而增强紫茎泽兰对棉蚜的耐受性；又可以增加脯氨酸含量、抗氧化酶活性、茉莉酸、水杨酸、类黄酮和单宁酸含量从而增强紫茎泽兰对棉蚜的化学防御，并且抑制棉蚜生长和繁殖能力，且苏云金芽孢杆菌对紫茎泽兰抗虫性能力提升最强。 2. 紫茎泽兰根际AM真菌对紫茎泽兰生长及其响应棉蚜取食的影响 以紫茎泽兰和其优势AM真菌缩隔球囊霉（Septoglomus constrictum）和幼套近明球囊霉（Claroideoglomus etunicatum）为研究对象，探究紫茎泽兰不同优势AM真菌对紫茎泽兰生长发育以及对紫茎泽兰响应广食性昆虫棉蚜取食的作用。结果表明，接种AM真菌处理显著提高了紫茎泽兰根系生长指标、增加了紫茎泽兰全碳、氮、磷和钾含量、株高和叶面积。接种缩隔球囊霉、幼套近明球囊霉、缩隔球囊霉和幼套近明球囊霉紫茎泽兰生物量显著增加了81.203%，47.831%，60.093%。其中缩隔球囊霉处理紫茎泽兰根系侵染率最高，并且对紫茎泽兰的促生效果最好。对于响应棉蚜取食的影响，接种AM真菌显著增加了紫茎泽兰生物量、营养物质含量以及根系生长指标从而提高了紫茎泽兰对棉蚜取食的耐受性，又通过增加紫茎泽兰脯氨酸含量、抗氧化酶活性、茉莉酸和水杨酸含量、总酚和类黄酮含量从而提高紫茎泽兰的化学防御，并且抑制棉蚜的生存和繁殖数量。其中幼套近明球囊霉处理紫茎泽兰根系侵染率最高，对紫茎泽兰抗虫性的提升效果最好。 3. AM真菌和芽孢杆菌及协同作用对紫茎泽兰竞争生长及其响应泽兰实蝇寄生的影响 本研究通过前期研究表明促生效果较强的AM真菌缩隔球囊霉和芽孢杆菌病研所芽孢杆菌以及抗虫效果较强的AM真菌幼套近明球囊霉和芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌，利用盆栽试验探究双接菌对紫茎泽兰竞争生长的影响以及对紫茎泽兰响应专食性天敌泽兰实蝇的影响。结果显示：接种缩隔球囊霉混种中紫茎泽兰氮和磷含量增加了14.72%和26.01%，生物量增加了112.07%，而混种中香茶菜氮和磷降低了5.42%和4.47%，生物量降低了59.52%。表明缩隔球囊霉可以通过积累较高的氮和磷为紫茎泽兰提供更多竞争优势。接种病研所芽孢杆菌通过活化土壤可利用养分显著促进两种植物的生长。接种缩隔球囊霉和病研所芽孢杆菌使紫茎泽兰根系AMF侵染率和芽孢杆菌的密度显著高于单接菌处理，表明两种微生物可以形成协同作用并进一步加强了紫茎泽兰的竞争能力。对于双接菌对紫茎泽兰响应泽兰实蝇寄生的影响，接种苏云金芽孢杆菌能显著增加紫茎泽兰化学防御从而提高紫茎泽兰对专食性天敌泽兰实蝇的抗性。接种幼套近明球囊霉既可以增加紫茎泽兰的生物量和营养物质含量以提高对泽兰实蝇的耐受性，又通过增加紫茎泽兰抗氧化酶活性、防御性激素、和次生代谢产物含量提高紫茎泽兰的化学防御能力。幼套近明球囊霉和苏云金芽孢杆菌可以形成协同作用，进一步加强紫茎泽兰对泽兰实蝇寄生的耐受性和化学防御，并影响泽兰实蝇的生长，进而提高紫茎泽兰对专食性天敌直接和间接的防御能力。 综上所述，紫茎泽兰入侵过程中能选择性聚集不同功能的芽孢杆菌和AM真菌，从而增加紫茎泽兰的生长和防御能力。具有加强促生能力的芽孢杆菌和AM真菌及具有较强促进紫茎泽兰抗虫能力的芽孢杆菌和AM真菌均能形成协同作用，进一步提高紫茎泽兰对本地植物的竞争能力及对专食性天敌泽兰实蝇的防御能力，从而增强紫茎泽兰在入侵地的快速扩张。通过研究紫茎泽兰根际芽孢杆菌、AM真菌在紫茎泽兰入侵扩张过程中的作用，为开展紫茎泽兰防控研究奠定理论基础。 |
| 并列题名： | Mechanism of the effect of rhizosphere Bacillus and arbuscular mycorrhizal fungi on growth and defense of Ageratina adenophora eng |
| 题名主题： | 紫茎泽兰 芽孢杆菌 丛枝菌根真菌 协同作用 生长与防御 学位论文 |
| 中图分类： | S451-533 |
| 个人名称等同： | 杜鄂巍 著 |
| 个人名称次要： | 桂富荣 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |