棘豆属疯草内生真菌的生活史研究

摘要

疯草是可产生苦马豆素而引起草食动物出现典型神经学症状和病理学变化的有毒植物的统称，主要为棘豆属(Oxytropis)和黄芪属(Astragalus)植物中的部分种，是中国和美国最主要的毒草类群，每年导致大量家畜中毒死亡，造成严重的经济损失。疯草中苦马豆素的含量与其内生真菌(Alternaria spp.sect.Undifilum)含量呈正相关。已查明疯草内生真菌的菌丝在种子和植株体内生活，但如何完成生活史尚不明确。为此，本论文以采集自内蒙古阿拉善左旗、宁夏海原县和甘肃天祝县的小花棘豆(O.glabra)、黄花棘豆(O.ochrocephala)、和甘肃棘豆(O.kansuensis)的植株和种子为试验材料，研究了在疯草各个生长时期内生真菌的生活方式及其联系，得到如下结果：　　1、疯草越冬期内生真菌的生活方式：采用OmtssuF/OmtssuR和OR1/ITS5对特异性引物检测10株黄花棘豆返青后的主根和幼茎，分别有40％和80%的主根中有内生真菌，50%和90%的幼茎中有内生真菌，2种检测中各有一株(不同植株)根部无内生真菌但幼茎中有内生真菌，其余根部带菌者幼茎均带菌，第二对引物对带菌植株的检出率(90%)高于第一对引物(50%)，但杂带多，而后者无杂带。根部的条带比幼茎的条带明亮，说明根中菌丝量多于幼茎，菌丝体在植株根部越冬，返青后扩展至地上部分。　　2、疯草生长期内生真菌的生活方式：在3种棘豆属疯草的拔节期、开花期和成熟期，植株表面均可检测出内生真菌的分生孢子，其中以白色衰老的花托上分生孢子最多，其次为干枯的叶片，在茎上极少。说明内生真菌在疯草的整个生长期均可产生分生孢子，且仅产生在衰老或死亡的组织上。　　3、疯草种子内外的内生真菌：黄花棘豆种子表面粘附内生真菌的孢子，种子经清洗后测定每粒上的分生孢子数为32.78个。小花棘豆、黄花棘豆和甘肃棘豆种子内有内生真菌的比例分别为80.00%、85.83%和8.75%，菌丝体均分布于种皮与胚交接处(糊粉层)，而种皮和胚中无菌丝体。　　4、疯草内生真菌从种子到幼苗的生长过程：种子播种出苗后采用内生真菌特异性引物OmtssuF/OmtssuR检测出内生真菌，而剥去种皮的胚发育的苗中无内生真菌。说明内生真菌的菌丝体在种子萌发和幼苗生长时进入幼苗。　　5、疯草内生真菌的孢子侵入幼苗：将黄花棘豆叶片表面内生真菌的分生孢子接种于黄花棘豆的离体叶片上可见孢子萌发出芽管，并侵入叶片。　　6、不同疯草中内生真菌的异同：基于ITS序列构建的系统发育树表明3种疯草中的内生真菌的菌株(LYZ0091、LYZ0093和LYZ0109)均为同一种棘豆链格孢(Alternaria oxytropis)，在pH4~11条件下均可生长，最适生长温度分别为20℃、25℃和25℃，仅LYZ0109在30℃下停止生长，小花棘豆和甘肃棘豆内生真菌的菌丝扭曲状，厚垣孢子少，而黄花棘豆的内生真菌则无扭曲状菌丝，大量成串的厚垣孢子由基质底部向上呈树状生长。在8个酸碱度梯度、7个温度和8种培养基培养4周均未产生分生孢子。菌株两两对峙培养出现排斥，菌丝体相遇无融合，也未产生有性态。

目录

声明

第一节 前言

第二节 文献综述

2.1疯草

2.2 疯草内生真菌

第三节 材料和方法

3.1技术路线图

3.2疯草的田间调查与采集

3.3疯草内生真菌的分离检测

3.4疯草内生真菌特异性引物 PCR检测

3.5 镜检植株体内和种子中的菌丝

3.6植株和种子表面分生孢子的检测

3.7育苗与接种

3.8 不同疯草中内生真菌的亲缘关系与培养特性

3.9统计分析

第四节 结果

4.1疯草田间调查与采集

4.2疯草越冬期内生真菌的生活方式

4.3疯草生长期内生真菌的生活方式

4.4疯草种子内外的内生真菌

4.5疯草种子中的内生真菌扩展过程检测

4.6疯草内生真菌分生孢子侵入幼苗试验

4.7不同疯草中内生真菌的亲缘关系与培养特性

第五节 讨论

5.1 疯草内生真菌的越冬场所

5.2 疯草内生真菌的菌丝的侵入能力

5.3 疯草内生真菌分生孢子在生活史中的作用

5.4 不同疯草中的疯草内生真菌可能存在生活史上的差异

5.5 疯草内生真菌的PCR引物的特异性

5.6 疯草植株室内培养条件的优化

5.7 主要结论

参考文献

在学期间的研究成果

致谢

资助项目