西北沙區花棒土壤共生真菌物種多樣性演替規律研究

《西北沙區花棒土壤共生真菌物種多樣性演替規律研究》是依託河北大學，由賀學禮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：西北沙區花棒土壤共生真菌物種多樣性演替規律研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：賀學禮
• 依託單位：河北大學

項目摘要

花棒（Hedysarum scoparium），又名細枝岩黃耆，隸屬於豆科岩黃耆屬，是亞洲內陸沙地特有種和流沙環境下的先鋒植物和植被建群種，主要分布於我國西北荒漠地區，其特殊的物種地理分化格局、生長特性和科學價值倍受關注。本項目以沙生植物與土壤真菌共生關係作為切入點，通過連續三年沿花棒天然分布帶，分不同生態區、樣地和宿主植物採集土壤和根系樣品，分離培養AM和DSE真菌，通過形態學、微形態學、組織化學和分子方法研究相結合，進行真菌地理變異、性狀變異統計和系統分類，比較分析不同樣地AM和DSE真菌群落組成、物種多樣性及其與宿主植物和土壤因子之間的相互作用，闡明AM和DSE真菌隨花棒物種地理分化的演替規律和菌根形成特徵；發掘和保育AM和DSE真菌資源，揭示花棒與土壤真菌共生機制及其適應極端環境的生態策略，為菌根生物技術套用和荒漠植被恢復提供依據。

結題摘要

花棒（Hedysarum scoparium）隸屬於豆科岩黃耆屬，是亞洲內陸沙地特有種和流沙環境下的先鋒植物和植被建群種，主要分布於我國西北荒漠地帶，是防風固沙和荒山綠化的重要灌木。本項目首次研究了花棒微生物群落結構和功能多樣性，AM和DSE真菌物種多樣性及其生態地理分布規律。共分離AM真菌9屬50種，DSE真菌10屬20種，發現自然條件下，部分DSE菌株能夠產生休眠孢子。AM真菌Diversispora celata 和 Diversispora trimurales，DSE真菌Embellisia chlamydospora，Hypocrea lacteal，Microascus cirrosus，Cladosporium oxysporum，Preussia aemulans，Curvularia spicifera和Schizothecium inaequale為荒漠生態系統首次報導。花棒根圍土壤微生物群落結構以細菌為主，其中細菌＞放線菌＞真菌＞AM 真菌；主要利用的碳源分別為碳水化合物、多聚物、羧酸和胺基酸類。花棒均能與AM和DSE真菌形成良好的共生體，AM真菌孢子表面紋飾、附屬結構等微形態特徵和分子特徵對於AM真菌物種多樣性研究有重要參考價值。AM和DSE真菌物種多樣性和生態分布具有明顯時空異質性，並與宿主植物和環境因子密切相關，AM和DSE真菌存在明顯生態位競爭現象，DSE真菌相比AM真菌，在極端乾旱荒漠環境中有較高定殖率。共生真菌對極端荒漠環境具有良好的生態適應性，花棒與土壤真菌共生是其適應極端乾旱荒漠環境的重要因素。微生物群落結構時空異質性和球囊黴素能夠綜合反映荒漠土壤質量變化狀況，應作為土壤質量和功能評價的新指標。本項研究成果對於揭示花棒與土壤真菌共生關係及其適應極端乾旱環境的生態對策有重要意義，也為菌根生物技術在花棒資源保護和荒漠植被恢復中的套用提供了科學依據和種質資源。