内生真菌侵染对野大麦根际土壤化学特性和微生物群落的影响

2019-10-25 00:41金媛媛BOWATTESaman贾倩民侯扶江李春杰
草业学报 2019年10期
关键词:玛曲内生侵染

金媛媛,BOWATTE Saman,贾倩民,侯扶江,李春杰

(兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室,兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020)

禾草内生真菌(grass endophyte) 主要分布在禾草茎髓和叶鞘细胞间隙中,在禾草体内渡过全部或部分生活史,但不会引起禾草外部显现任何病害症状的一类真菌[1],禾草内生真菌通过种子垂直传播至下一代植物中[2]。大量研究表明,内生真菌侵染对宿主植物和农业生产有着显著影响[3-6]。内生真菌侵染宿主会增加其对低水分供应和盐胁迫等非生物胁迫的抵抗力[7-9],也可增强对生物胁迫的抗性,如食草动物采食[10]和病原体入侵[11]。同时内生真菌产生的一系列次级代谢产物,可以保护宿主植物免受病虫害侵害[12]。

野大麦(Hordeumbrevisubulatum)作为一种饲料作物被广泛种植,其对非生物胁迫(如盐度和干旱)具有较强的耐受性,并且被Epichloёbromicola内生真菌侵染[13]。研究表明,在盐胁迫下内生真菌侵染可促进野大麦的生长[14]以及增加宿主的抗涝性[15]。禾草和内生真菌共生对宿主农艺性状的影响已得到充分研究和认识,但对于共生体地下生境效应的研究才逐渐被关注。一些研究表明,内生真菌的存在对高羊茅(Festucaarundinacea)牧场土壤微生物群落[16-17]、土壤微生物生物量[18]、土壤基础呼吸[18]、土壤有机碳[19]、可溶性碳[19]、土壤碳氮库[20-21]、土壤水力特性[22]、矿化[23]和根际过程[24]均可产生一定的影响。Bowatte等[25]在研究内生真菌侵染对一系列C3和C4植物土壤硝化潜力的影响时发现,测试植物在内生真菌侵染的情况下土壤的潜在硝化作用明显提高。目前,大多数内生真菌对宿主生境的研究主要集中在高羊茅共生体影响地下生境上,其他禾草共生体生境的研究较少。同时内生真菌对地下过程的响应也可能因植物类型、内生真菌基因型、土壤类型和环境的不同而异,因此需要在不同试验条件对内生真菌进行研究,以明确它的作用机制和应用价值。

本试验以内生真菌Epichloёbromicola与野大麦共生体为研究材料,将E+,E-植株种植在不同生态区(玛曲、临泽、榆中) 的土壤中,通过测定土壤化学性质(土壤碳、氮、磷和pH) 以及土壤细菌、真菌和土壤氮循环细菌(氨氧化细菌,反硝化细菌和氧化亚氮还原菌) 的丰度,探究内生真菌共生对宿主生境土壤化学和生物学特性的影响,明确其影响机制。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2016年9月,在兰州大学临泽研究站(E 100°06′,N 39°11′) 种子库收获Epichloёbromicola内生真菌侵染(E+) 和未侵染(E-) 的野大麦种子。将收获的种子在4 ℃下保存于农业部牧草与草坪草种子质量监督检验测量中心(兰州) 储藏室,备用。试验所用土壤采集于甘肃省的三个不同生态区,分别是西北内陆干旱区临泽县(Linze,LZ),黄土高原榆中校区兰州大学试验地(Yuzhong,YZ) 和青藏高原玛曲县(Maqu,MQ),表1列出了3种土壤的基本情况。

1.2 试验设计

本试验采用2因素随机区组设计进行野大麦盆栽试验,包括3个生态区的土壤(LZ、YZ和MQ) 和2种野大麦内生真菌侵染状况(E+和E-),共6个处理,每个处理重复6次,共36盆。于2017年7月至2018年4月在兰州大学榆中校区的智能温室进行。温室环境条件如下:光照强度为 800 μmol·m-2·s-1,16 h光照和8 h黑暗交替;温室的最高和最低温度分别为33和5 ℃,25 ℃/16 ℃昼夜变化。将E+和E-种子分别播种在两个单独的蛭石培养盘中,每隔2 d浇一次水以保证种子正常出苗。3周后,采用Saha等[26]的方法,使用苯胺蓝染色再次检测幼苗的内生菌侵染情况,确保E+幼苗的带菌率为100%,E-幼苗的带菌率为0。移栽前将3个不同生态区的土壤分别装到直径和高度均15 cm的花盆中,每个花盆中装2.4 kg土壤。然后将生长一致的E+和E-幼苗移栽至花盆中,每盆移栽4株幼苗。试验期间保持土壤湿度为最大持水量的60%以上,在生长周期内根据植物需要定期定量浇水。

表1 土壤概况 Table 1 Soil properties at the beginning of the experiment

1.3 植物和土壤取样

当植物生长3、6和8个月时,将高于地面5 cm的全部野大麦植株进行收获,在60 ℃烘箱内干燥至恒重,称量后作为地上干物质量。植物生长6和8个月后,用直径3 cm和高5 cm的土壤取样器收集根周围的土壤。土壤样品过2 mm筛,去除土壤中的植物残留物和其他杂质。将每份土壤样品中的一小部分储存在-20 ℃冰箱中用于DNA的提取,其余土壤样品冷藏在4 ℃冰箱中用于土壤化学分析。

1.4 土壤化学分析

采用烘干法测定土壤水分,将土壤样品置于105 ℃的电热鼓风干燥箱(DHG-9240A, 上海精宏) 中烘干48 h至恒重。使用pH计(PE-10, Sartorious, Germany) 在土水比为1.0∶2.5的悬浮液中测定土壤pH。使用元素分析仪(Vario EL/micro cube,Elementar,Hanau,Germany) 测定土壤全碳(total carbon, TC) 和全氮(total nitrogen, TN) 含量。经H2SO4-HClO4萃取后,用钼锑蓝比色法使用分光光度计在660 nm处比色测定土壤全磷(total phosphorus, TP)[27]。土壤有机碳(organic carbon, OC)使用油浴锅加热使重铬酸钾氧化,硫酸亚铁滴定法[28]。

1.5 土壤微生物指标测定

1.5.1生物量碳 土壤微生物生物量碳测定使用熏蒸-提取方法[29]。两份25.0 g新鲜土壤,一份使用连同盛有CHCl3烧杯在真空干燥皿中用真空泵抽取真空,使 CHCl3沸腾 5 min以上, 在25 ℃黑暗条件下真空密封24 h;另一份在25 ℃黑暗条件下保存24 h。之后将两份土壤用K2SO4浸提。微生物量碳使用加热重铬酸钾氧化,硫酸亚铁滴定,熏蒸与未熏蒸的差值比上转换系数0.35。

1.5.2土壤DNA提取 称取0.5 g土壤,使用Bioprep-24生物样品均质仪(Bioprep-24 Homogenizer) 以6 m·s-1的强度摇动45 s,使土壤微生物细胞裂解释放出DNA。之后,使用FastDNA®spin kit(MP Biomedicals,Santa Ana,CA) 试剂盒提取土壤样品的总DNA。然后将提取的DNA溶解在100 μL的DNA洗脱液中,使用Nanodrop ND-1000紫外可见分光光度计测定DNA量和纯度。将提取的样品DNA保存在-20 ℃冰箱中备用。

1.5.3土壤细菌、真菌和氮循环细菌的定量 使用CFX96光学实时检测系统(CFX96TM Thermal Cycler,USA) 进行实时定量聚合酶链式反应(qPCR) 测定每个样品的DNA,3个技术重复,分析土壤细菌、真菌和氮循环细菌的基因拷贝数。土壤细菌、真菌基因拷贝数分别通过定量16S rDNA和18S rDNA扩增数量确定。通过靶向amoA基因来研究氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB),靶向nirK基因的反硝化细菌和靶向nosZ基因的氧化亚氮还原菌的丰度,来分析氮循环相关的3个关键细菌功能基因。qPCR反应混合物(20 μL)含有10 μL TB Green premix Ex Taq(TaKaRa Biotech,大连,中国) 酶,正向与反向引物各0.25 μL和1.0 μL土壤DNA,之后使用灭菌的超纯水补充到20 μL。通过相关基因片段的7倍稀释梯度的标准质粒浓度基因拷贝数做横坐标,测得的循环数(Ct)值为纵坐标绘制标准曲线,根据测得的Ct值即可得到目标基因拷贝数。引物和热循环条件见表2。

表2 qPCR所用的引物和程序Table 2 Primers and qPCR thermal cycle conditions

1.6 数据处理

使用SPSS 20.0统计软件分析数据,采用方差分析(ANOVA)确定土壤,采样时间,内生真菌及其相互作用对土壤化学和微生物丰度的影响。对基因丰度数据进行对数转换以满足正态分布的要求,统计显著性定义为95%置信水平。

2 结果与分析

2.1 地上干物质量

图1A所示,在同一带菌情况下(E+或 E-),从3至8月随着植物生长时间的延长,E+和E-的地上植物干物质量(dry matter, DM) 均表现上升的趋势,且临泽土壤中的DM明显高于另外两种土壤;同一生态区土壤中,E+植物的DM在3、6和8月均高于E-;其中榆中土壤中的E+和E-植物的DM差异最大,在3、6和8月E+植物的DM 分别是E-的1.59,1.46和1.32倍。从图1B可以看出,在同一种带菌情况下,3、6和8月的总DM表现规律为LZ>YZ>MQ,其中LZ显著高于YZ和MQ;同一生态区土壤中,E+植物的总DM显著高于E-(P<0.05)。

2.2 土壤化学性质

2.2.1有机碳和C/N 因素显著性分析结果表明(表3),土壤类型对有机碳和C/N影响极显著(P<0.01),而内生真菌侵染、植物生长时间以及因素间的交互作用对有机碳和C/N影响不显著(P>0.05)。从图2A可看出,土壤有机碳大小规律为MQ>LZ>YZ,MQ显著高于LZ和YZ,分别高22.78和31.64 g·kg-1;而C/N大小规律为YZ>LZ>MQ,各土壤类型之间差异显著(P<0.05),YZ比LZ和MQ分别高出1.33和1.52倍(图2B)。

2.2.2全氮和全磷含量 因素显著性分析结果显示(表3),土壤类型对全磷含量影响极显著(P<0.01),土壤类型和生长时间的交互作用影响显著(P<0.05),而内生真菌、生长时间以及其他因素间的交互作用影响不显著(P>0.05)。从图3A可看出,在植物生长6个月时,MQ全磷含量较LZ和YZ分别高1.35和1.6倍(P<0.05)。然而,在植物生长8个月时,各土壤类型的全磷含量差异均不显著。

图1 内生真菌对地上干物质量(DM)的影响Fig.1 Effects of endophyte status on above ground dry matter (DM) 不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。3, 6, 8:植物生长时间(月)。LZ:临泽土壤,YZ:榆中土壤,MQ:玛曲土壤。下同。The values with different letters are statistically different at P<0.05. 3, 6, 8: Plant growth time (month). LZ: Linze soil, YZ: Yuzhong soil, MQ: Maqu soil. The same below.

图2 不同土壤中有机碳含量和C/NFig.2 Effect of soil type on soil organic carbon content and C/N

图3 土壤类型和植物生长时间对土壤全氮和全磷的影响Fig.3 Effect of soil type and plant growth time on total nitrogen and total phosphorus

从表3可看出,土壤类型和内生真菌对全氮含量影响极显著(P<0.01),土壤类型和生长时间的交互作用影响显著(P<0.05),而内生真菌与土壤类型、生长时间的交互作用影响不显著(P>0.05)。如图3B所示,在植物生长6个月时,MQ的全氮含量较LZ和YZ分别高1.41和1.62倍(P<0.05),在植物生长8个月时,MQ土壤全氮含量较LZ和YZ分别高2.67和2.62倍(P<0.05)。

2.2.3内生真菌对土壤pH、全碳和全氮的影响 因素显著性分析结果显示(表3),内生真菌侵染对土壤全氮有极显著作用(P<0.01),而内生真菌与土壤类型、生长时间之间交互作用不显著(P>0.05)。如图4A所示,内生真菌的侵染显著促进了土壤全氮含量(P<0.05),E+土壤全氮含量比E-高1.08倍。

从表3可看出,内生真菌、土壤类型和植物生长周期三者之间交互作用对土壤全碳存在显著作用(P≤0.001)。从图4B可看出,在3种土壤中,无论E+和E-土壤,MQ土壤 6和8月的TC均显著高于LZ土壤(P<0.05),LZ土壤显著高于YZ土壤(P<0.05)。在玛曲土壤中,E+6个月时的TC显著高于E-(P<0.05),在其他土壤类型中E+和E-无显著性差异(P>0.05)。

因素显著性分析结果显示(表3),内生真菌、土壤类型和植物生长周期三者之间交互作用对土壤pH存在显著作用(P<0.05)。从图4C可看出,在3种土壤中,无论E+和E-土壤,LZ土壤6和8月的pH显著高于YZ和MQ(P<0.05),YZ土壤显著高于MQ(P<0.05)。在玛曲土壤中,E+土壤6和8月时的pH均显著高于E-(P<0.05),分别高出0.4和0.2,在其他土壤类型中E+和E-无显著性差异(P>0.05)。

图4 内生真菌对土壤全氮、土壤全碳和土壤pH的影响Fig.4 Effects of endophyte status on soil total nitrogen, soil total carbon and soil pH

项目ItemdfpHFPTNFPTCFPOCFPTPFPC/NFP土壤Soil2158.26<0.01329.56<0.01438.75<0.0169.70<0.01321.22<0.0169.70<0.01内生真菌Endophyte122.530.6711.38<0.010.080.781.200.281.350.251.200.28生长时间Time114.45<0.010.010.9536.180.000.530.471.300.260.530.47土壤×内生真菌Soil×endophyte213.64<0.010.490.624.950.010.540.590.530.590.540.59土壤×生长时间Soil×time20.560.573.020.060.970.381.310.284.330.021.310.28内生真菌×生长时间Endophyte×time12.360.132.510.120.010.920.160.691.140.290.160.69土壤×内生真菌×生长时间Soil×endo-phyte×time23.350.046.860.118.520.000.780.471.180.310.780.47

2.3 内生真菌对土壤微生物碳的影响

图5 内生真菌对土壤微生物量碳的影响Fig.5 Effects of endophyte status on soil microbial biomass carbon

方差分析结果显示(表4),内生真菌,土壤类型和植物生长三者之间交互作用对土壤微生物碳起显著性作用(P≤0.05)(图5);YZ 6和8月的土壤微生物量碳均显著小于LZ和MQ(P<0.05) 。LZ土壤8月,E+土壤中微生物量碳显著高于E-(P<0.05),高出120 mg·kg-1,而另外两种土壤之间无显著差异(P>0.05)。

2.4 内生真菌对土壤细菌和真菌的影响

从表4可以看出,内生真菌对土壤真菌和细菌种群的影响随植物生长时间(内生真菌与生长时间互作对真菌和细菌丰度影响显著,P值分别为0.001和0.010) 和土壤类型(内生真菌和土壤类型互作对真菌和细菌丰度影响显著,P值均小于0.001)而变化。如图6A,B所示,玛曲土壤中E+和E-的真菌和细菌丰度存在显著差异(P<0.05),其中E+土壤比E-土壤具有更高的细菌和更低的真菌丰度。在6个月时,E+和E-土壤之间的真菌和细菌丰度没有显著差异,但是在8个月时,与E-土壤相比,E+土壤具有更高的细菌丰度和更低的真菌丰度(图 6C, D)。土壤中的真菌和细菌种群在E-土壤中从6个月到8个月没有显著变化,相比之下,从6到8个月E+土壤细菌丰度显著增加,而真菌丰度显著减少。

图6 内生真菌对土壤真菌和细菌丰度的影响Fig.6 Effects of endophyte status on abundance of soil fungi and bacteria

2.5 内生真菌对土壤氮循环细菌的影响

因素显著性分析结果显示(表4),内生真菌侵染对amoA基因丰度有显著性作用(P<0.01),而内生真菌、土壤类型和生长时间的交互作用影响不显著(P>0.05),而土壤类型和生长时间的相互作用对AOB丰度具有极显著影响(P< 0.01)。如图7A所示,E+土壤中AOB丰度显著高于E-(P<0.05),高出1.06倍。

从表4可以看出,内生真菌与土壤互作对nirK基因丰度有显著性作用(P<0.05)。通过nirK基因丰度估计得出,MQ土壤中,E+的nirK基因丰度显著高于E-(P<0.05),但在LZ和YZ土壤中没有观察到显著差异(图7B)。

因素显著性分析结果显示(表4),内生真菌侵染,土壤类型和生长周期三者之间互作对nosZ基因丰度具有显著性差异(P<0.05)。在生长8个月后,与E-相比,临泽和榆中土壤中的nosZ基因丰度显著低于E+(P<0.05),而在生长6个月时,3种土壤E+、E-的nosZ基因丰度均无显著差异(图7C)。

图7 通过amoA(A)、nirK(B)和nosZ(C)基因丰度估计的内生真菌对土壤氮循环细菌的影响Fig.7 Effect of endophyte status on soil nitrogen cycle bacteria estimated by amoA (A) nirK (B) nosZ (C) genes abundance

项目ItemdfMBCFP真菌FungiFP细菌BacteriaFPamoAFPnirKFPnosZFP土壤Soil273.93<0.0158.22<0.0174.19<0.0112.44<0.0132.18<0.016.26<0.01内生真菌Endophyte12.130.152.920.093.470.0712.55<0.010.490.4933.26<0.01生长时间Time11.250.2741.10<0.0162.17<0.0132.87<0.011.580.215.580.02土壤×内生真菌Soil×endophyte20.550.5810.99<0.018.32<0.012.690.084.770.013.890.03土壤×生长时间Soil×time210.66<0.014.920.010.220.8118.74<0.012.480.094.660.01内生真菌×生长时间Endophyte×time10.900.9814.82<0.0111.87<0.010.680.411.220.2732.35<0.01土壤×内生真菌×生长时间Soil×endo-phyte×time23.220.050.280.762.150.131.850.171.460.243.970.02

3 讨论

土壤肥力是土壤从养分和环境两方面供应和协调植物生长的能力,是体现物种丰富度和植物良好生长的重要保证[35]。土壤类型不同,其土壤肥力状况也不尽相同,从而导致植物生长、生物量和产量等存在差异[36]。本研究结果表明,虽然玛曲土壤的肥力最好,临泽次之,但是临泽土壤生长的野大麦干物质量要高于榆中和玛曲,这可能是由于临泽土壤pH较高(图4C),属于碱性土壤,而野大麦是一种耐盐碱植物,碱性土壤有利于野大麦的生长,从而产生较高的生物量。有研究报道,内生真菌的侵染可以增加宿主的干物质量、叶面积和分蘖数[37]。Kfm等[38]研究发现,内生真菌的侵染可以提高宿主植物的持久性从而提高牧草的产量。本试验结果表明,在玛曲、临泽和榆中土壤中E+植物的干物质量均显著高于E-植物,这说明在不同地区的土壤中,内生真菌均能促进植物的生长,提高宿主的生物量。

土壤C、N、P是土壤基本组成部分,可反应土壤肥力[39]。大量研究证明,土壤化学计量与植物的生长和土壤肥力密切相关[40]。碳氮比的大小可以间接反应土壤分解矿物的容易程度和速度[41]。研究表明,内生真菌的侵染并未对土壤有机碳、C/N和全磷产生显著影响,只是因土壤类型和植物生长周期的不同而产生一定的差异。出现这种现象的原因可能是,虽然禾草的根系分泌物和凋落物是土壤有机碳的主要来源,但是两者的分泌物的产生和凋落物的分解需要一定的时间,短时间内,共生体根系分泌物的累积量和凋落物的分解量不足以引起土壤碳含量发生显著变化,从而使有机碳含量未发生显著变化[42]。磷与共生体生物碱的合成有一定的关系[43],内生真菌侵染可能会与宿主竞争磷库[44]。有研究表明,当土壤中磷含量低时,内生真菌感染的植物地上部分和根部磷的含量要高于E-植物[43]。但任安芝等[45]研究显示,在缺磷的情况下,内生真菌的侵染并未改变宿主黑麦草(Loliumperenne)根部和地上部分磷的百分含量,说明内生真菌侵染对磷的影响与内生真菌基因型和宿主种类有关[46-47]。

土壤的氮素主要提供植物生长所需要的养分[48],共生体对土壤氮的影响因宿主种类、禾草内生真菌基因、土壤类型及试验处理周期的不同使结果不同。试验结果表明,内生真菌的侵染提高了土壤全氮的含量,但是内生真菌侵染,与土壤类型和生长周期之间对土壤全氮不存在交互作用。土壤pH影响植物对营养的吸收,影响土壤中大量和微量元素的有效性[49]。 Khayamim等[50]研究发现E+高羊茅根际的pH值显著低于E-植株根际pH值。但也有研究发现,内生真菌的感染使得羽茅(Achnatherumsibiricum)根际土壤的pH值高于未感染植株的土壤pH值[51],这可能与不同共生体根系分泌的一些化学物质不同有关。野大麦是一种耐盐碱植物,在低盐偏碱中很有利于其生长,从而内生真菌的侵染增加土壤碱性来促进野大麦的生长,因此在玛曲土壤中发现E+土壤pH高于E-。微生物碳是土壤有机库中的活性部分,易受土壤易降解有机质如微生物生物体和残余物分解、土壤湿度和温度季节变化及土壤管理措施的影响[52]。本研究发现,临泽和玛曲土壤的微生物碳含量显著高于榆中土壤;在临泽土壤中,E+植物生长8个月土壤中微生物量碳显著高于E-植物生长的土壤,临泽和玛曲土壤E+和E-没有显著差异。从微生物真菌和细菌丰度来看,临泽和玛曲的高于榆中,微生物生物体量比较多,间接说明微生物碳含量高。临泽E+植物生长的土壤微生物真菌和细菌丰度之和高于E-植物生长的土壤,而玛曲E+植物生长的土壤微生物真菌和细菌丰度却低于E-植物生长的土壤,说明微生物量临泽高于玛曲,也间接地说明了三者土壤之间微生物碳的差异及临泽E+与E-之间的差异。

土壤微生物种类丰富,最常见的有细菌和真菌,其对土壤生态系统中的物质循环和能量流动起关键性作用,参与了有机质,矿物质的分解及养分转化等,是衡量土壤肥力的重要因子[53]。Buyer等[54]研究发现内生真菌存在对土壤中的细菌和真菌有抑制作用,而周勇等[55]和黄玺等[56]研究发现内生真菌增加了土壤中细菌和真菌的数量。而本研究发现,3种土壤中,E+植株使得细菌的丰度随着时间的延长增加,而真菌的丰度却在降低。目前关于内生真菌对土壤细菌的影响规律与真菌相反的研究结果未见报道,因此在未来的研究中需要进一步来确认本试验结果并确定其机制。内生真菌对土壤细菌和真菌的影响因禾草种类、内生真菌基因型以及土壤类型的不同而有所差异[54-56]。

AOB是硝化作用的主要功能基因,Bowatte等[25]研究发现,内生真菌侵染能提高一系列C3和C4植物的土壤硝化潜力。内生真菌Phomopsisliquidambari对水稻的侵染也显著提高了土壤矿质氮含量、土壤硝化潜力和AOB丰度[57]。从本研究结果来看,内生真菌的侵染显著提高了AOB丰度,但与土壤类型及生长周期之间没有互作。nirK基因是含铜的亚硝酸还原酶,可将NO2还原为NO,土壤pH、土壤有机质和土壤呼吸等都会影响nirK反硝化细菌的丰度[58]。结果显示,玛曲土壤中的nirK反硝化细菌的丰度显著高于临泽和榆中土壤,这可能是因为玛曲土壤中的有机碳含量要显著高于另外两种土壤所导致的。玛曲土壤中,E+和E-植物生长土壤的nirK反硝化细菌的丰度也存在显著差异;E+显著高于E-,这可能是因两者之间土壤pH不同导致的。nosZ基因是一氧化氮还原酶基因,可将NO2还原为无害的N2[58]。Philippot等[59]研究发现,在不同土壤中,接种微生物的土壤潜在反硝化作用强于未接种微生物的土壤。本研究结果表明,在临泽和玛曲土壤中,随着植物的生长nosZ基因丰度E+显著大于E-,而玛曲未发生变化。目前内生真菌对反硝化作用的研究极少,猜测这可能是内生真菌的存在影响了野大麦的根系分泌物,从而对土壤的氮循环细菌的生境产生了影响;根系分泌物又因植物种类、土壤类型、内生真菌基因和植物生长时间等非生物因素的影响,这种影响又造成土壤养分等发生改变。这就需要不断地深入研究,确定内生真菌具体会改变哪些根系分泌物质,这些分泌物质的改变又与土壤的氮循环有何关联。

4 结论

本研究揭示了内生真菌的侵染对土壤化学性质和土壤微生物群落的影响,探讨了内生真菌-土壤类型-植物生长时间之间的相关性。本研究发现Epichloёbromicola侵染野大麦增加了土壤全碳、全氮和微生物碳的含量,提高了土壤pH,促进了土壤细菌、AOB、nirK和nosZ的丰度,降低了土壤真菌的丰度;又因土壤类型和植物生长时间的不同,内生真菌侵染对土壤化学性质和土壤微生物群落的影响存在差异。该研究为退化土壤的改良提供了理论依据和新的方法,也建议未来在退化土壤改良和恢复时,应考虑种植一些带内生真菌的植物。

猜你喜欢
玛曲内生侵染
揭示水霉菌繁殖和侵染过程
花生黄曲霉侵染力
大白菜苗期根肿病抗性快速鉴定方法
植物内生菌在植物病害中的生物防治
玛曲:美丽的黄河首曲大草原
内生微生物和其在作物管理中的潜在应用
“党建+”激活乡村发展内生动力
授人以渔 激活脱贫内生动力
玛曲行吟
尼玛曲旦 怒江边上的“邮路天使”