最新研究 | 青海大學:內生微生物對凋落物分解的影響——取決於不同的寄主物種

內生微生物對凋落物分解的影響

編譯:微科盟索亞,編輯:微科盟索亞、江舜堯。

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導讀  

青海大學畜牧獸醫科學院宋梅玲團隊等人于2022年1月13日在Plant and Soil發表題為《Effects of Epichloë endophytes on litter decomposition--depending on different host species》的文章。

目標:青藏高原草地植物內生真菌共生現象十分普遍。植物內生真菌的共生關係在影響生態系統功能(如碳和營養物質迴圈和初級生産力)方面發揮重要作用。了解內生真菌在凋落物分解過程中的作用,以及在寄主種類豐富的生態系統中養分轉化是十分必要的。

方法:以中華羊茅(Festuca sinensis)、紫花針茅(Stipa purpurea)和醉馬草(Achnatherum inebrians)作為研究對象,採用凋落物袋分解法,比較了含有和不含有內生菌(E+和E-)時這3種植物的凋落物分解情況。本研究估算了凋落物分解過程中凋落物重量、總氮、木質素和纖維素含量及其殘留率的變化。同時比較了凋落物對土壤微生物碳和氮的影響。

結果:含內生菌的中華羊茅和紫花針茅凋落物和纖維素的降解速度比不含內生菌的更快。而中華羊茅和紫花針茅凋落物氮和木質素的含量和殘留率沒有明顯變化趨勢。土壤微生物氮在含內生菌的中華羊茅和紫花針茅處理中高於不含內生菌處理。另外,含內生菌的醉馬草凋落物分解率和木質素降解會比不含內生菌處理更低。內生菌降低了醉馬草凋落物土壤微生物生物碳含量

結論:植物內生菌會影響寄主植物的凋落物分解。不同的草內生真菌共生體分解速率不同。本研究結果將有助於加深對內生真菌在草地生態進程中作用的認識。

關鍵詞:內生微生物 、共生、 中華羊茅(Festuca sinensis)、紫花針茅(Stipa purpurea)、醉馬草(Achnatherum inebrians)、青藏高原  

論文ID

名:Effects of Epichloë endophytes on litter decomposition--depending on different host species

內生微生物Epichloë對凋落物分解的影響——取決於不同的寄主物種

期刊Plant and Soil

IF:4.192

發表時間:2022.01.13

通訊作者:宋梅玲

通訊作者單位:青海大學畜牧獸醫科學院

DOI號:10.1007/s11104-021-05235-x

實驗設計

在青海高寒草原上採集中華羊茅(Festuca sinensis)、紫花針茅(Stipa  purpurea)和醉馬草(Achnatherum inebrians)。鑒定是否感染內生真菌,收集種子。將種子滅菌後得到無內生菌(E-)、正常處理為含內生菌種子種子(E+)。種植後收集新掉落葉片,風乾後裝入尼龍網袋中,放置於高寒草地研究區。分別在0、3、6、8、10、12個月取3個隨機選擇的袋,檢測凋落物重量、總氮、木質素和纖維素含量及其殘留率。6個月時,在每個袋下採集10 cm深的土壤樣品,測定微生物量碳和氮。

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結果

表1. 中華羊茅、紫花針茅和醉馬草的凋落物分解特徵參數

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表2. 在整個分解過程中,物種(s)、內生真菌(E)和時間(T)對凋落物重量、氮、木質素和纖維素含量的影響

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表3. 在整個分解過程中,物種(S)、內生菌(E)和時間(T)對凋落物重量、氮、木質素和纖維素殘留率的影響

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表4. 物種(S)和內生菌(E)對凋落物土壤微生物碳、氮影響的雙因素方差分析(ANOVA)

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圖1. E +和E -的中華羊茅(a)、紫花針茅(b)和醉馬草(c)分解過程中凋落物重量的變化。E +:含內生菌;E -:不含內生菌;E+組與E-組間* P < 0.05。

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圖2. 分解過程中E + 、E -中華羊茅(a,d,g)、紫花針茅(b,e,h)和醉馬草(c,f,i)中總氮、木質素和纖維素含量的變化。E +:含內生菌;E -:不含內生菌;E+組與E-組間* P < 0.05。

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圖3. 分解過程中E + 、E -中華羊茅(a,d,g)、紫花針茅(b,e,h)和醉馬草(c,f,i)中氮、木質素和纖維素殘留率的變化。E +:含內生菌;E -:不含內生菌;E+組與E-組間* P < 0.05。

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圖4. 內生菌對不同草地土壤微生物量碳(a)和微生物量氮(b)的影響。F.s:中華羊茅;S.p:紫花針茅;A.i:醉馬草。E +:含內生菌;E -:不含內生菌;E+組與E-組間* P < 0.05。

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