梵净山常见蕨类植物AM真菌物种多样性研究

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丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是地球上最重要的根系相关微生物之一,可与约70%~90%的陆生植物形成共生关系,AMF可以调节植物群落和生物地球化学循环,并通过直接和间接的方式影响许多生态系统过程。尽管生态系统中AMF的重要性已得到广泛认可,但目前对其多样性和组成认识尚不充分。梵净山有着世界上同纬度保护最完好的原始森林,保护区内物种多样性丰富,蕨类植物多样性也十分丰富。为探究AM真菌在不同蕨类植物根际土壤中的多样性特征及组成规律,在梵净山采集了20种常见蕨类植物的根际土壤进行调查。通过湿筛倾注-蔗糖离心法分离AM真菌孢子,再运用形态学、分子生物学方法对AM真菌孢子进行物种鉴定分类,最后运用统计学方法对不同蕨类植物AM真菌物种多样性进行分析,主要结果及结论如下:1.梵净山AM真菌物种丰富。通过形态学共鉴定出15属38种AM真菌,经分子生物学共鉴定出6属9种。其中以无梗囊霉属Acaulospora种类最多,为11种,球囊霉属Glomus次之,为5种,这两属为梵净山广布属。2.20种蕨类植物根际土壤AM真菌优势属为无梗囊霉属Acaulospora、近明球囊霉属Claroideoglomus、球囊霉属Glomus、硬囊霉属Sclerocystis;亚优势属为隔球囊霉属Septoglomus、双型囊霉属Ambispora。优势种仅幼套近明球囊霉Cl.etunicatum一种。3.不同蕨之间AM真菌物种多样性不同。孢子密度及物种丰度最高的为蕨Pteridium aquilinum,肾蕨Nephrolepis auriculata两者指数均为最低。Shannon-wiener指数及Simpson指数最高的为四回毛枝蕨Leptorumohra quadripinnata,最低的为中华里白Dicranopteris chinense。Pielou指数最高的是肾蕨,最低的为披针新月蕨Pronephrium penangianum。4.AM真菌的分布会受生物或非生物外在因子的影响,如宿主植物及宿主植物所处的生境。不同蕨类植物及其生境下AM真菌物种分布及优势种(属)差异较大。喜生于阳光充足等地的蕨Pteridium aquilinum,其所含AM真菌物种最多,为20种,优势种有4种;喜生于阴暗潮湿、岩壁等地的肾蕨Nephrolepis auriculata,其所含AM真菌物种最少,为7种,优势种仅有1种。5.AM真菌与宿主植物具有相互选择的关系,有些寄主植物有其特有种,特有种的存在可能是宿主植物对AM真菌选择的结果。在20种蕨类植物中,乌蕨Sphenomeris chinensis、顶芽狗脊Woodwardia unigemmata、江南卷柏Selaginella moellendorffii、长根金星蕨Parathelypteris beddomei、大羽鳞毛蕨Dryopteris wallichiana、四回毛枝蕨Leptorumohra quadripinnata均有自己的特有种。
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