攀枝花苏铁珊瑚根共生放线菌鉴定及共生体养分吸收

【目的】攀枝花苏铁是生长在干热河谷地区植被稀少土壤贫瘠的石质山地的一类古老植物。攀枝花苏铁的侧根特化为发达的珊瑚状根,提高了攀枝花苏铁根系对养分的利用,本研究旨在探明珊瑚状根内共生放线菌的种类及其对养分吸收的影响。【方法】采用稀释涂布法对原生地攀枝花苏铁珊瑚状根内放线菌进行分离培养,通过16S rRNA基因进行分子鉴定;将内生放线菌接种到无菌砂培苏铁苗根系,经18 m共生培养后,通过石蜡切片观察珊瑚状根内放线菌的定殖位置,并利用全自动间断化学分析仪及同位素示踪法探究氮素的吸收形式。【结果】珊瑚状根共生放线菌TB-6、TB-7和TB-10分别为Streptacidiphulus griseoplanus、Streptomyces spororaveu和S. xanthophaeus;共生培养后的无菌苏铁苗均能够形成珊瑚状根,石蜡切片显示放线菌定殖于根的外皮层和内皮层细胞中,证明它们与攀枝花苏铁形成共生体,没有共生的无珊瑚根形成;共生后的无菌苏铁苗根系全氮全磷全钾含量增加,氮素的积累量增加最为显著,同位素示踪结果显示,接种放线菌后形成珊瑚状根的苏铁苗吸收硝态氮和铵态氮的比例从1:1.3增加至1:2.03,表明接种放线菌能增加对铵态氮的吸收。【结论】原生地攀枝花苏铁能与放线菌形成珊瑚状根共生体,选择性吸收土壤中易被植物吸收利用的铵态氮,共生体通过提高苏铁根系对养分的吸收与利用,使得攀枝花苏铁能在干热河谷长期稳定地生存,本研究为攀枝花苏铁的保护繁育提供了理论支持。

珊瑚共生细菌稳定性调节机制研究进展

珊瑚礁卓越的生态价值得益于共生系统的稳定与健康,而"珊瑚-微生物"共生体的平衡是维护珊瑚礁生态系统健康的重要基石.过去10年里针对共生体的稳定性调节机制进行了大量研究,取得了一些重要成果,并建立了"微生物-宿主-环境"三者之间的关系;但基于共生系统的复杂性,涉及的稳态调节机制复杂而多变,一些基础理论仍然有待达成共识.本文以珊瑚共生菌为重点,尝试梳理最新的研究进展,包括共生菌的组成,环境因子对共生菌群的影响,以及多重压力下(水温、光照、营养盐以及人类活动)的稳态调节类型,重点包括光合作用下的碳浓缩机制,时空异质性的微生物选择偏好、共生体的营养分配,以及群体感应信号介导下的调节过程等.最后从组学角度总结了稳态调节过程涉及的分子机制,如pH稳态钙化、能量代谢差异、氧化应激以及细胞色素P450家族基因的应答等.对今后的研究重点和可能方向也进行了提炼,包括研究维度的扩充(关注古菌)、新技术-新方法("拉曼光谱-组学-Nano时间飞行质谱"耦合)的应用以及生态模型的构建等.本综述旨在提升对珊瑚、细菌和环境之间互作关系的认识,增进对共生体微生态学机制的理解,可为珊瑚礁的生态健康和资源保护提供理论借鉴.(图2参117)