叢枝菌根培養(yǎng)新技術(shù)及其對土地復墾生態(tài)效應(yīng)

前言

1 緒論

1.1 叢枝菌根研究的歷史背景

1.1.1 擴大吸收面積

1.1.2 增加運輸?shù)乃俣?

1.1.3 改變根際土壤pH值

1.2 叢枝菌根雙重培養(yǎng)方法的建立

1.2.1 無菌根器官的培養(yǎng)

1.2.2 無雜菌接種物的獲得

1.3 雙重培養(yǎng)

1.3.1 雙重培養(yǎng)的基質(zhì)

1.3.2 雙重培養(yǎng)方法的建立

1.4 叢枝菌根雙重培養(yǎng)的優(yōu)勢

1.5 不同叢枝菌根真菌的雙重培養(yǎng)

1.6 雙重培養(yǎng)條件下共生聯(lián)合體生物學特性研究

1.6.1 菌根共生聯(lián)合體形態(tài)學特性研究

1.6.2 菌根共生聯(lián)合體生理學特性研究

1.7 叢枝菌根的主要生理生態(tài)功能

1.7.1 促進植物對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收

1.7.2 提高植物的抗逆性

2 無菌雙重培養(yǎng)技術(shù)與方法

2.1 叢枝菌根真菌孢子萌發(fā)的方法

2.1.1 概述

2.1.2 不同孢子表面消毒方法的比較

2.1.3 不同培養(yǎng)基質(zhì)對孢子萌發(fā)的影晌

2.1.4 不同pH對孢子或孢子果萌發(fā)的影響

2.2 轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根器官的獲得

2.2.1 胡蘿卜根器官培養(yǎng)的意義

2.2.2 轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根器官的獲得

2.2.3 轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根在M培養(yǎng)基中的生長狀況

2.2.4 轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根在不同培養(yǎng)基質(zhì)中生長狀況

2.3 雙重培養(yǎng)體系的建立

2.3.1 雙重培養(yǎng)方法建立的意義

2.3.2 孢子萌發(fā)的特性

2.3.3 菌根共生體的培養(yǎng)

2.3.4 Giraspora margarita對轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根的侵染

2.3.5 菌絲的傷愈現(xiàn)象

2.3.6 菌絲內(nèi)原生質(zhì)的流動

2.3.7 新Giaspora margarita孢子的形成及其再發(fā)芽與侵染的能力

2.4 小結(jié)

3 純凈菌根分泌物的收集與測定技術(shù)

3.1 菌根分泌物收集方法概述

3.2 轉(zhuǎn)移Ri T—DNA胡蘿卜根器官在營養(yǎng)液中的生長情況

3.3 叢枝菌根真菌對根段的侵染

3.4 菌絲在培養(yǎng)液中伸長及分枝狀況

3.5 培養(yǎng)液pH的變化狀況

3.6 菌根分泌物的組成

3.7 小結(jié)

4 純凈叢枝菌根菌絲際的建立

4.1 純凈菌絲際建立的意義

4.2 孢子的萌發(fā)特性

4.3 菌根室中共生聯(lián)合體的建立

4.4 菌根室中共生聯(lián)合體生長狀況

4.5 菌絲在菌絲室中的生長及分枝情況

4.6 小結(jié)

5 一種改進測定叢枝菌根孢子密度總量方法——染色法

5.1 概述

5.2 研究方法

5.2.1 方法一——常規(guī)的濕篩傾析法

5.2.2 方法二——濕篩傾析染色法

5.3 兩種方法對菌根孢子的形態(tài)特性以及測定精度比較

5.4 兩種方法對孢子密度測定速度的比較

5.5 小結(jié)

6 叢枝菌根對礦區(qū)廢棄基質(zhì)的生態(tài)適應(yīng)性

7 一種改進的叢枝菌根菌劑擴繁技術(shù)

8 叢枝菌根土地復墾和生態(tài)恢復的作用

9 叢枝菌根對壓實土壤修復的生理生態(tài)效應(yīng)

10 叢枝菌根對根際土壤微生物群落的影響

11 叢枝菌根和根瘤菌雙接種對沙打旺生理生態(tài)效應(yīng)

12 叢枝菌根奪煤矸石山土地復墾生態(tài)效應(yīng)

13 叢枝菌根生態(tài)效應(yīng)的土地生產(chǎn)力初步評價

14 結(jié)論與展望

參考文獻

字　數(shù)：200000印刷時間：2007-5-1開　本：16開紙　張：膠版紙印　次：1I S B N：9787116053144包　裝：平裝

畢銀麗，女，博士，中國礦業(yè)大學（北京）副教授，一直從事叢枝菌根等微生物在礦區(qū)土地復墾和生態(tài)恢復方面的研究。1993年在西北農(nóng)林科技大學（原西北農(nóng)業(yè)大學）土壤農(nóng)化專業(yè)獲學士學位，1996年在中國科學院水土保持研究所土壤專業(yè)獲碩士學位，1999年在中國農(nóng)業(yè)大學土壤與植物營養(yǎng)專業(yè)獲博士學位，2D01年在中國礦業(yè)大學（北京）博士后出站留校。目前共發(fā)表論文50余篇，其中7篇被SCI和EI檢索，參與編輯1部國際會議論文集和1部《土地法學》教材。科研成果獲得了煤炭工業(yè)科技進步一等獎、教育部科技進步二等獎、安徽省科技進步三等獎和北京市科技進步三等獎。曾先后8次赴英國、希臘、澳大利亞、香港、美國、意大利和加拿大進行菌根及土地復墾方面的國際合作與學術(shù)交流。主持1項國家科技支撐計劃、3項國家“863”項目、2項國家自然科學基金。獲教育部新世紀優(yōu)秀人才、北京市科技新星、煤炭工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀人才獎勵。

在MS培養(yǎng)基中分別加入不同質(zhì)量濃度的6-芐基氨基腺嘌呤(6-BA)和吲哚丁酸(IBA)進行金枝柳組織培養(yǎng)試驗,探討快速繁殖技術(shù).結(jié)果表明:隨著培養(yǎng)基中激素含量的增高,形成愈傷組織的量也增多;在MS 1.0 mg/L 6-BA 0.1 mg/L IBA培養(yǎng)基中的不定芽增殖數(shù)量最多(18.8),無根苗在1/2 MS IBA 1.0 mg/L培養(yǎng)基上生根率最高(96%);金枝柳試管苗移栽到腐殖土中成活率最高(97%),河沙中成活率次之(76%),旱田土上成活率最低(58%）。

灌叢通?？蓜澐譃槌＞G針葉灌叢、常綠闊葉灌叢、落葉闊葉灌叢、草灌叢等不同的植被型。我國的灌叢類型及其分布狀況如下：

⑴原生灌叢：由原生裸地發(fā)生的灌叢?？煞譃椋孩俸畮Ш透呱?、亞高山帶的高寒灌叢，主要分布在東北地區(qū)的山地和西北、西南地區(qū)的高山、亞高山帶森林上限，它能適應(yīng)低溫、大風、干燥和長期積雪的高寒氣候，常與高寒草甸構(gòu)成亞高山灌叢草甸帶。生態(tài)適應(yīng)方式不同，葉型和植株形態(tài)也各異。常見的有常綠革質(zhì)灌叢，如東北和西南高山、亞高山帶的杜鵑屬灌叢，西南、西北山地的柳屬、金露梅屬灌叢等；常綠針葉、鱗葉墊叢，如圓柏屬、刺柏屬灌叢。這些灌叢都是垂直帶上的穩(wěn)定的頂極群落。②早生灌叢，分布于西北干旱區(qū)，在荒漠地區(qū)沿河流分布，或分布在地下水位高的地段，建群種有梭梭屬、白刺屬、鈴鐺刺屬等。

⑵次生灌叢：森林植被破壞后發(fā)生的次生演替的中間類型，在不再繼續(xù)遭受破壞的前提下，經(jīng)一定的時間有可能恢復成原來的森林類型。我國次生灌叢類型多樣。東北地區(qū)主要有：胡枝子屬、榛屬、柳屬灌叢；華北、西北地區(qū)；錦雞兒、荊條、胡枝子、山杏等組成的灌叢；西南地區(qū)：硬葉櫟類形成的灌叢；亞熱帶山地丘陵：常綠櫟類、冬青、桃金娘等組成的常綠灌叢；熱帶地區(qū)：露兜樹、仙人掌等組成的灌叢。

特定真菌菌絲與植物根聯(lián)合組成的共生體。菌根可分為外生菌根和內(nèi)生菌根兩類。外生菌根指真菌菌絲只穿入高等植物根組織的外皮層細胞間隙，露在根外的真菌菌絲則形成鞘包。受侵染的根分支增加，形成較多的側(cè)短根。內(nèi)生菌根由真菌菌絲穿入高等植物根組織的皮層細胞內(nèi)形成，并有菌絲向根外生長和伸入土壤中。菌根中伸出根外的菌絲具有與植物根毛相似的吸收能力，其伸長范圍常超過根毛，擴大了植物根對營養(yǎng)元素的吸收面。

特定真菌菌絲與植物根聯(lián)合組成的共生體。具有這種能力的真菌稱菌根真菌或菌根菌。已知能在根部形成菌根的植物有2000多種，包括草本植物和木本植物。能在植物根部形成菌根的真菌種類也很多，分屬于藻菌、子囊菌、擔子菌和半知菌亞門。

根據(jù)生物學特征，菌根可分外生菌根和內(nèi)生菌根兩類。外生菌根指真菌菌絲只穿入高等植物(主要是林木)根組織的外皮層細胞間隙，露在根外的真菌菌絲則形成鞘包。受菌根菌侵染的根分支增加，形成較多的側(cè)短根。此類菌根菌多屬擔子菌亞門；亦有少數(shù)屬子囊菌亞門和接合菌亞門。能形成此類菌根的林木主要有松科、樺樹科和山毛櫸等樹種。內(nèi)生菌根由真菌菌絲穿入高等植物根組織的皮層細胞內(nèi)形成，并有菌絲向根外生長和伸入土壤中。有些內(nèi)生菌根真菌的菌絲侵入根組織的皮層細胞后,菌根末端在根組織細胞內(nèi)反復分枝,形成類似寄生真菌吸器的叢狀枝；在細胞間或細胞內(nèi)的菌絲頂端則常形成囊狀的泡囊。這類菌根稱為泡囊－叢枝狀菌根，簡稱VA菌根,分布很廣，且對植物種類無嚴格的選擇性,從只具有原始維管束的低等植物到高等植物都可形成。VA菌根的菌根菌屬藻狀菌中的內(nèi)囊霉科。

菌根中的菌根菌伸出根外的菌絲具有與植物根毛相似的吸收能力。由于其伸長的范圍常超過根毛，菌根實際上起了擴大植物根對營養(yǎng)元素的吸收面的作用，對于增大植物對在土壤中遷移緩慢的磷以及銅、鋅等營養(yǎng)元素的吸收量,尤有意義。一些菌根化植物(指不與相應(yīng)的真菌共生便不能正常生長的植物)在新區(qū)生長時,常因土壤中缺少相應(yīng)的菌根菌不能形成菌根而影響生長，可用相應(yīng)菌根菌的純培體接種加以改善。菌根化植物對重金屬的毒害、根部病菌的侵染以及干旱、高溫、高含鹽量和不適宜的土壤酸堿度等都有較大的耐性?，F(xiàn)外生菌根中的某些菌根菌已可通過人工培養(yǎng)基擴大繁殖；但內(nèi)生菌根的菌根菌和一部分外生菌根的菌根菌還不能在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng)，而只能通過植物根部富集擴大。