1关键词 1Abstract 1Key words 1引言 11 材料与方法 21.1 材料 21.1.1 土壤概况 21.1.2 试验设计 21.2 研究方法 31.2.1 土壤总DNA的提取及功能基因的扩增 31.2.2 AOA和AOB基因丰度测定 41.2.3 T-RFLP测定AOA和AOB群落组成 41.2.4 土壤硝化潜势测定 42 结果与分析 52.1 丛枝菌根真菌(AMF)对土壤氨氧化微生物丰度的影响 52.2 丛枝菌根真菌(AMF)对土壤氨氧化微生物群落结构的影响 52.3 土壤硝化潜势 63 讨论 73.1 丛枝菌根真菌（AMF）对土壤氨氧化微生物丰度的影响 73.2 丛枝菌根真菌（AMF）对土壤氨氧化微生物群落结构的影响 73.3 土壤硝化潜势 84 总结 8致谢 8参考文献 9不同氮添加下丛枝菌根真菌对土壤氨氧化微生物的影响氮添加对氨氧化微生物有重要的影响。但丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）在氮添加的条件下是如何影响氨氧化微生物的丰度及群落结构，目前仍不清楚。本文应用荧光定量PCR及T-RFLP技术研究了两种氮添加水平 (LN: 0 kg/ha 和和HN: 150 kg/ha)和丛枝菌根真菌（无AMF-AMF，有AMF: +AMF）对氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea, AOA)和氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)丰度和群落组成的影响。结果发现AMF对氨氧化古菌丰度无显著影响，在氮添加情况下AMF提高了氨氧化细菌丰度。氮添加和AMF对氨氧化细菌群落组成无显著影响，氮添加情况下，AMF对氨氧化古菌群落组成产生了一定的影响。无氮添加情况下，AMF对土壤硝化潜势无影响，氮添加后AMF显著提高了土壤硝化潜势。相关分析表明，土壤硝化潜势与氨氧化细菌丰度成显著正相关，与氨氧化古菌丰度无显著相关性。本研究表明AMF在调节氨氧化微生物丰度及群落结构中发挥了重要的作用。
目录
引言
引言
氮(N)是生物必需的营养元素，作为蛋白质的主要成份，氮也是维持生物体结构组成和执行所有生物化学过程的物质基础[1]。在所有元素的生物地球化学循环中，氮循环与微生物的关系最为密切[2] *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
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丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）能够侵染植物根系，与植物根系形成互惠共生体[3]。AMF可以与陆地生态系统中约80%的植物形成共生关系，是世界上分布最广泛的一类菌根类型[3]。AMF具有扩大宿主植物根系吸收面积，增加宿主植物对磷元素及其他养分的吸收[4]，改善植物水分代谢[5]，增强植物耐盐性[6]、提高植物抗病性、增加植物产量[3]，改善土壤物理性状[7]等功能。研究表明AMF能够调节植物对土壤中氮的吸收，同时也能够分泌碳水化合物影响土壤微生物的群落组成[8]。
近年来，AMF在土壤氮循环中潜在的参与已经受到很大关注。Veresoglou等人[9]最近总结出：AMF可以通过从最小到最大空间时间尺度的不同途径介导土壤氮循环过程。已经公认的是，在大多数情况下，AMF优选吸收NH4 +而不是NO3[10]。许多研究表明AMF也能够从有机来源获得氮[1112]。然而，也有研究对AMF在植物氮采集和土壤氮循环中的生态意义提出质疑。例如，Reynolds[13]、Heijden[14]的研究报道了AMF对植物氮获取的非显著影响。显然，AMF在土壤氮循环中的作用尚不清楚，还需要进行全面的调查来确定AMF在土壤氮循环中的作用，特别是AMF与负责氮循环过程的其他功能微生物群的相互作用[15]。
在土壤氮循环过程中，微生物起主导作用。氨氧化微生物通过氨氧化作用将铵态氮氧化成硝态氮。氨氧化作用，也称亚硝化作用，是硝化作用的第一个反应步骤，也是限速步骤，是全球氮循环的中心环节[16]，其作用能力的强弱对于土壤氮循环具有重要的实践和生态学意义[17]。土壤氨氧化作用的执行者主要包括氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）两大类，它们都含有氨氧化特征基因amoA，能够将氨氧化为亚硝酸盐，在土壤氨氧化过程中起着非常重要的作用[18]。因此可以将对amoA基因丰度的检测作为表征不同施肥处理对土壤氨氧化微生物丰度和土壤环境变化的指标之一[19]。
氨氧化古菌（AOA）具有氨氧化功能的直接证据来源于实验室条件下环境微生物的成功培养[20]。基于特异性核苷酸标记 16S RNA 基因和 amoA的研究，发现氨氧化细菌（AOB）广泛存在于陆地生态系统、水生生态系统（海洋和淡水）、工程生态系统如生物反应器等[20]。AOB喜微偏碱性的环境，生长极为缓慢，自养生长以氨为唯一氮源、以CO2为唯一碳源；生长的最适pH为7.0~8.5，最适温度为24~28℃，氨浓度为2~50mmol/L，但只占细菌总数的极少数部分[21] 。
丛枝菌根真菌（AMF）和氨氧化微生物（AOA/AOB）是与土壤氮素转化相关的两类重要功能微生物，然而其在土壤中的相互关系，尤其是在氮添加情况下，AMF对土壤氨氧化微生物的影响还不清楚。因此本文研究在不同氮添加情况下，AMF以及AMF与氮供应的相互作用对土壤氨氧化微生物丰度、群落组成的影响，研究结果可以让我们更好地了解AMF在土壤氮循环中的潜在作用，进而对农田合理施肥、植物有效利用氮资源、提高作物产量、改善土壤微生物环境产生积极影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 土壤概况
本研究主要采用室内盆栽模拟试验，试验所用土壤取自宁夏固原云雾山国家级自然保护区 (E 106°26′–106°30 ′; N35°59 ′–36°02 ′)。土壤主要特征为：pH 8.16 ± 0.05，土壤有机碳 (SOC)含量为每千克土壤24.8 ± 0.2 g ，总氮含量为每千克土壤1.6 ± 0.1 g。种植植物为玉米。
1.1.2 试验设计
本文的技术路线见图1。在大学资环学院温室进行盆栽试验。种植植物为玉米，盆钵中间放置两侧开口尼龙网网住的PVC管，玉米种植在PVC管外，硫酸铵分三次施在PVC管中。实验设置两个因素，分别为氮添加和AMF。其中氮添加水平设置了2个水平：LN: 0 kg/ha和HN: 150 kg/ha，通过尼龙网孔隙大小来控制AMF及根的通过与否，也设置了2个水平：0.45 μm和30 μm。0.45 μm对应为空白组，植物根和AMF菌丝都无法通过；30 μm 对应AMF组，AMF菌丝可通过但植物根无法通过。处理见表1。
图1 技术路线
Fig. 1 Diagram of the technical way
表1 处理编号
Table 1 Treatment of the study
处理编号
氮添加量 kg/ha
AMF
LNCK
0
AMF
LNAMF
0
+AMF
HNCK
150
AMF
HNAMF
150
+AMF

原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/zyyhj/561031.html