梨园丛枝菌根真菌生物多样性研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1 本课题的意义

梨属于蔷薇科(rosaceae)苹果亚科(maloideae)梨属(pyrus l.)植物，在我国栽培历史悠久，是我国第三大果树，但梨树对土壤养分利用较低，提高梨对土壤养分的高效利用是梨产业所面临的重要问题。丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza, am）真菌是土壤中重要的有益微生物，很多研究表明，am真菌可以改善宿主植物的营养和水分代谢情况，并且可以提高果树的抗旱性和耐高温的能力。然而梨园中丛枝菌根真菌的资源少见报道。本研究将以南京农业大学江浦试验农场和湖熟梨示范基地中不同品种梨为材料，研究丛枝菌根真菌的分布特征，并通过分子生物学方法对根内丛枝菌根真菌进行鉴定。该研究将为深入研究梨园丛枝菌根真菌资源和多样性提供了良好的基础。

2 国内外研究概况

2. 研究的基本内容和问题

1 研究的目标

研究南京地区梨园丛枝菌根真菌的类型分布。

2 研究的内容

3. 研究的方法与方案

1 研究方法

本实验以不同品种梨为材料，通过形态学方法研究梨树根系中AM真菌的侵染情况，同时运用DNA提取、PCR以及克隆等分子生物学技术研究梨树根系中AM真菌的种类。

2 技术路线

3 实验方案

3.1 样品采集

于南京农业大学江浦试验农场和湖熟梨示范基地中采集不同品种的梨根系样品。一部分根系洗净后置于FAA固定液中，用于AM真菌侵染率观察；另一部分根系样品保存于-80℃冰箱中，用于根系AM真菌群落结构分析。

3.2 AM真菌侵染特征和侵染率分析

参照Phillips和Hayman（1970）的染色方法并进行适当修改，在显微镜下观察梨树根系中丛枝、泡囊和根内菌丝的侵染情况。根据每一根段中是否有AM真菌侵染，计算侵染率。

3.3 梨树根际AM真菌群落结构分析

3.3.1 梨根系DNA的提取 按照Plant DNA Isolation Kit (Foregene) 的使用说明提取DNA，并检测DNA的质量和浓度。

3.3.2 AM真菌PCR扩增 采用合适的引物扩增AM真菌的SSU rRNA基因序列。采用合适的PCR反应体系，将所得PCR反应产物经EB染色的0.8%琼脂糖凝胶电泳检测。

3.3.3 PCR产物克隆和测序 将上述扩增后的PCR与适宜载体连接。按照分子克隆的方法将连接产物转化到E. coli DH5α中，根据蓝白斑筛选阳性克隆，并进行PCR验证，将验证后的克隆送测序公司进行序列分析。

4 可行性分析

形态学鉴定和DNA的分子生物学方法应用在AM真菌分类中，使菌根鉴定更接近客观实际，使AM真菌的分类结果更加可靠。

4. 研究创新点

本实验着重研究不同品种梨树根系AM真菌群落结构，以及探究AM真菌群落对梨树的影响，除了考虑AM真菌的群落结构外，还要观察其在不同生境下对梨树的影响。而过去的相关研究工作多倾向于验证AM真菌对梨树的抗逆性的影响。

在技术研究上，涉及微生物学、植物学、微生物生理学、植物生理学、分子生物学等学科知识，体现了交叉学科研究特点。

5. 研究计划与进展

1 研究计划

1.1 样品采集

2016年9月10月，选择适宜的天气（晴天最佳）于南京农业大学江浦试验农场和湖熟梨示范基地中采集不同品种的梨根系样品并进行处理。