四种藓类内生菌多样性及其功能性研究

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1、学校代码：10270分类号：Q948.1学号：152200903硕士学位论文四种藓类内生菌多样性及其功能性研究学院：生命与环境科学学院专业：生态学研究方向：植物生态学研究生姓名：高昕指导教师：郭水良、娄玉霞完成日期：2018年3月本文得到上海植物种质资源工程技术研究中心项目（17DZ2252700)的经费资助。硕士学位论文四种藓类内生菌多样性及其功能性研究高昕导师：郭水良教授娄玉霞讲师上海师范大学生命与环境科学学院二零一八年三月ThispaperwasfundedbytheprojectofShanghaiplantgerm

2、plasmengineeringtechnologyresearchcenter(17DZ2252700).MasterDissertationThediversityandfunctionalstudyoftheendophyticbacteriainfourspeciesofmossXinGaoSupervisor:Prof.ShuiliangGuoYuxiaLouCollegeofLife&EnvironmentSciences,ShanghaiNormalUniversityMar2018上海师范大学硕士学位论文摘要

3、摘要植物内生菌（Endophyte）是指一定阶段或全部阶段生活于健康植物组织和器官内部的真菌或细菌。内生菌普遍存在于高等植物中，在植物体内能够稳定生存，不易受外界环境的影响，并可在植物体内进行独立的繁殖，与宿主植物进行长期的协同进化。植物内生菌可增强植物抗逆性，对宿主植物有促生作用，有的还有固氮作用，有的能够作为外源基因载体，参与生物修复等。近年来，人们重视利用植物内生菌制作微生物农药进行生物防治，制作菌肥提高作物产量。苔藓植物的内生菌也有零星报道，但是与种类繁多和生境多样性的苔藓植物而言，苔藓植物的内生菌研究不够。羽枝青藓

4、（Brachytheciumplumosum）、疣灯藓（Trachycystismicrophylla）、鳞叶藓（Taxiphyllumtaxirameum）和凤尾藓（Fissidnesbryoides）是我国东部地区的常见藓类植物，其中羽枝青藓具有较高的园艺景观价值。本论文以羽枝青藓为材料,通过实验掌握藓类植物内生菌分离和检测所需要的最佳表面灭菌方式;开展了羽枝青藓可培养内生菌中具有促生和抑菌功能性的内生菌种源筛选实验;通过高通量测序法初步了解不同生境条件对羽枝青藓内生菌群落构成和多样性的影响;以及内生菌在鳞叶藓、疣灯藓和

5、凤尾藓三种藓类中的差异情况，从而初步了解藓类植物内生菌的基本情况，以及对宿主是否具有选择性。主要的研究结果如下：（1）以羽枝青藓为材料，实验比较了紫外线照射、75%浓度乙醇溶液、过氧化氢溶液、升汞溶液、次氯酸钠溶液以及两两不同组合搭配对于羽枝青藓植物表面灭菌效果，发现30s乙醇+9minH2O2（30%过氧化氢）这种灭菌方案适合于藓类植物内生菌分离、检测的藓类植物配子体表面消毒方式，既可以保证藓类植物表面灭菌彻底，同时保留藓类植物活力。(2)将羽枝青藓配子体研磨后涂布于培养基平板，获得了丰富的内生菌种类；将内生菌进一步分离纯

6、化之后摇制成菌液，通过具有针对性的功能性实验筛选出了具有促进羽枝青藓生长或者抑制羽枝青藓上病菌传播的内生菌种类。发现苏云金杆菌konkukian变种（Bacillusthuringiensisserovarkonkukianstr.97-27）对羽枝青藓生长具有促进作用，短小芽胞杆菌（Bacilluspumilus）对羽藓青藓病菌具有一定的抑菌作用。(3)运用高通量测序法比较了人工种植环境、城市环境和天目山野生环境下羽枝青藓内生菌多样性和功能性特点，发现羽枝青藓在三种不同环境下内生菌OTU数没有明显差异，主要的内生菌有变形菌

7、门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）等，以及假诺卡氏菌属（Pseudonocardia）、丛毛单胞菌1摘要上海师范大学硕士学位论文（Comamonadaceae）、小单孢菌（Micromonospra）以及草酸杆菌（Oxalobacteraceae）等分类群。基于内生菌丰度，发现三种环境的羽枝青藓内生菌群落虽然也可以分组，但是分组与来源环境没有对应性，反映出环境条件对羽枝青藓内生菌组成没有明显影响，不过天目山野生环境下的内生菌功能性较多，而城市环境下的内生菌功能性较弱。(4)通过高通量

8、测序法检测了相同环境下鳞叶藓、疣灯藓、凤尾藓的内生菌，发现三种苔藓分别分离出了2524、3092、2281个OTU，而三者共有的OTU数仅731个；三种藓类植物主要的内生菌隶属于变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）以及拟杆菌门（Bacteroi