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大量关于黑麦草(Lolium perenne L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)等栽培禾草的研究表明,内生真菌与宿主植物之间是互利共生的,内生真菌可以促进宿主植物的生长发育并提高宿主植物对高温和干旱胁迫的抗性。关于野生禾草和内生真菌相互关系问题目前的报道较少,从已有的研究结果来看,内生真菌与宿主植物关系表现出明显的不确定性,有时表现为正效应,有时没有显著的影响,甚至是负效应,造成这种差异的原因不仅与宿主植物的基因型和植物生长的环境条件有关,也与内生真菌的种类有关。
羽茅(Achnatherum sibiricum(L.) Keng)是内蒙古草原常见的野生牧草,已有研究表明,羽茅内生真菌的感染率很高,它所感染的Neotyphodium属内生真菌的特点是:遗传多样性很高并且生活史较复杂。本研究从同种宿主植物羽茅的不同地理种群、同一地理种群的不同基因型以及不同种内生真菌三个角度,探讨Neotyphodium内生真菌对羽茅生长及光合特性的的影响。结果发现:
1.内生真菌对羽茅的影响与宿主羽茅所处的原生生境和不同的生长发育阶段有关,具体表现为:羽茅生长前期,内生真菌显著提高了海拉尔种群植株的株高、比叶重、水分利用效率以及光合氮利用效率;羽茅生长后期,内生真菌对锡林浩特定位站羽茅的光合氮利用效率有显著的贡献。感染内生真菌对两个地理种群中羽茅的生物量的分配、叶绿素含量、叶片氮含量都没有显著的影响。
2.同一地理种群中,内生真菌对羽茅的作用受Neotyphodium内生真菌种类的影响较小,分别感染Neotyphodium sibiricum和Neotyphodium gansuence内生真菌的锡林浩特定位站种群的羽茅,在形态变化、生理指标以及生物量的分配上均无显著差异。
3.内生真菌对羽茅的作用不仅与宿主的生长阶段有关,还取决于宿主植物的基因型。本研究结果发现内生真菌对羽茅的形态变化、叶绿素含量以及光合生理指标的显著影响在羽茅各生长阶段以及不同羽茅个体(D2,D3,D5)中各不相同;对于感染同一种内生真菌的不同羽茅个体而言,内生真菌Neotyphodiumsibiricum对羽茅气孔导度的作用,以及Neotyphodium gansuence对宿主蒸腾速率的影响取决于宿主植物的基因型。
总体而言,从共生体双方的遗传背景对内生真菌-羽茅相互作用的影响来看,内生真菌对羽茅的影响主要取决于羽茅所处的不同生长阶段,宿主的原生生境以及宿主植物的基因型,而Neotyphodium内生真菌的种类对羽茅作用的结果影响较小。