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《华中农业大学》 2015年
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转Bt基因棉对AM真菌共生特性及共生效应的影响

张锐  
【摘要】:丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌是广泛存在于自然界的一类功能性微生物,能够与80%以上的陆生植物共生,形成丛枝菌根,促进宿主植物吸收营养物质,增强宿主抗逆性,对维护植物生态多样性和稳定性具有重要作用。近年来,转苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因作物在全球大面积种植,其带来的环境安全问题日益引起人们关注,转Bt基因作物在生长期间不断向土壤环境释放Bt蛋白,释放到土壤中的Bt蛋白可保留杀虫活性180-234天,且不易被降解,可能对土壤中非靶性生物造成毒害效应。本论文研究了在无菌培养条件下,Bt蛋白对AM真菌孢子萌发及菌丝分化的影响,揭示Bt蛋白对AM真菌共生潜能的影响;同时以5对转Bt基因棉及其对应亲本为宿主植物,通过盆栽实验,探讨了转Bt基因棉根际物质对AM真菌孢子萌发及菌丝分化的影响;转Bt基因棉对AM真菌共生结构体、酶活性及共生效应的影响,揭示了转Bt基因棉对AM真菌共生特性的影响;本文还探讨了腐解的转Bt基因棉叶片对AM真菌与紫云英共生关系及磷吸收的影响,揭示了转Bt基因作物种植对土壤生态系统中AM真菌活性及共生效应的影响。主要结果如下:(1)Bt蛋白对AM真菌孢子萌发有显著抑制作用,菌丝分化程度随Bt蛋白浓度升高而降低,菌丝长度变小。100 ng ml-1 Bt蛋白处理显著抑制了G.intraradices孢子萌发,50 ng ml-1 Bt蛋白处理显著抑制了G.mosseae孢子萌发,菌丝长度随Bt蛋白浓度升高而降低。(2)转Bt基因棉根际物质对AM真菌孢子萌发、菌丝分化有明显影响。除s GK321和中41外,常规棉根际G.intraradices、G.mosseae孢子萌发率、菌丝分枝数和菌丝长度均大于对应转Bt基因棉。与亲本相比,s GK321促进了G.intraradices孢子萌发及菌丝分化;中41对G.mosseae孢子萌发及菌丝分化没有显著影响。(3)转Bt基因棉对AM真菌共生特性及共生效应有明显影响。第15天起,除s GK321外,G.intraradices在常规棉根段的侵染率、侵染强度、丛枝丰度都大于对应的转Bt基因棉,s GK321各项检测指标均大于其亲本石远321;除中41外,G.mosseae在常规棉根段侵染率、侵染强度、丛枝丰度均大于对应转Bt基因棉,中41根各项检测指标与亲本无显著性差异。接种AM真菌促进了宿主植物对磷的吸收,提高了宿主生物量,但未达到显著差异。(4)转Bt基因棉叶片还田对AM真菌活性及共生效应有明显影响。盆栽土壤中添加常规棉腐熟叶片,种植紫云英,接种G.intraradices,紫云英根段侵染率、丛枝丰度、侵染强度均大于对应的转Bt基因棉处理,中41及其亲本中23没有达到显著差异。添加常规棉腐熟叶片处理的紫云英根段中菌丝SDH、ALP酶活性及多聚磷酸盐含量均大于对应的转Bt基因棉处理。接种AM真菌促进了紫云英对磷的吸收,提高了紫云英生物量,但未达显著差异。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S562

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