AM菌硕士学位论文终稿.docx
《AM菌硕士学位论文终稿.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AM菌硕士学位论文终稿.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
AM菌硕士学位论文终稿
黑龙江大学
硕士学位论文开题报告
姓名
张继龙
指导教授
宋福强教授
年级
2012
学科专业
食品加工与安全
研究方向
食品加工与安全
论文题目
AM菌对玉米产量及质量的影响
申请日期2015年月日
课题来源（请填写项目名称）：
自选项目
课题研究的目的和意义：
1.研究目的：
玉米属禾本科玉米属植物，是优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物。
玉米适应性强，分布范围广，播种面积仅次于水稻和小麦，是世界第三大作物；籽粒总产量仅次于小麦，居第二位；单位面积产量更是居谷类作物首位。
2012年，全国玉米产量超过稻谷产量383万吨，成为我国第一大粮食作物。
玉米质量与产量的影响因素有很多：
玉米的叶面积、净同化率以及光合势等。
而这些影响因素都与培植玉米的肥料密不可分，所以选用科学合理的肥料是玉米获得优质高产的重要前提。
化肥具有使用方便、肥效快等优点,致使其用量越来越多。
特别是近年来在发达地区大量、过量使用化肥,导致土壤中单一养分如磷或氮含量过高,造成养分平衡失调;另一方面,化肥利用率较低,仅10～50%,损失的硝态氮对土壤和地下水污染加重;根际微生物区系平衡状况也遭到破坏;一些土传病害日趋严重。
因此,如何保证土壤健康,充分挖掘土壤中现有养分资源,提高肥料利用率,达到高产、高效、优质的目的,是摆在我们面前的一项艰巨任务。
生物肥料的研究、开发和利用是解决这一难题的重要途径。
而生物肥料中,丛枝根菌剂生物肥料正日益受到世界各国的普遍关注。
丛枝菌根（简称AM），能广泛地与维管植物形成共生体，这种共生体能增强植物对不良环境的适应性，而且通过扩大根表面积和根际范围等途径促进植物对营养物质，特别是磷素营养和水分的吸收。
AM真菌种质资源丰富．生态适应性强．宿主范围十分广泛，在不同生态系统中的分布有着相当的差异性。
我们利用AM真菌作为生物肥料和生物农药，可以大大降低速效化肥以及化学农药的用量，从而减轻其对土壤、水资源和大气的污染；还町以增强山地、旱地、薄地等条件下宿主植物的抗旱性，促进生物生长，并有利于水土保持。
可见，AM真菌生物技术对于解决山、早、薄等地缺肥少水、改良盐碱土壤、恢复矿区植被、减少土传病害、台理利用资源、保护生态、以及造林等方面将成为今后农林生产中不可缺少的一项生物技术。
本试验旨在利用前段工作筛选得到的AM真菌有效菌剂,进一步开展该类生物肥料盆栽与大田应用试验,以评价AM菌对玉米质量及产量的影响的效果和应用价值。
2.研究意义
由于不同AM真菌与宿主的亲和性有一定的差异，而且人类的活动和环境条件对AM真菌应用效应的影响也很大。
所以我们要根据目标宿主和土壤环境来筛选适应当地条件的高教菌种，深入了解生态系统中AM真菌的种质资源分布，是其在社会生产实践中大规模应用的重要前提。
因此，在面对当今人口急剧膨胀、生态环境压力愈大的现实形势，为寻求经济、社会、生态环境的综合协凋和可持续发展，AM真菌生物技术作为低成本投入、高效益产出且对环境友好的新兴技术，可望在不久的将来取得较大的进展。
以前的不少研究表明接种AM菌的苗木可明显提高生长量，如接种菌根可提高冷海棠、八棱海棠和塞威氏苹果的苗高；尤其是生长缓慢的苗木接种AM菌后可加速育苗进程，如银杏苗接AM菌后生长量增大1．6倍；西瓜接种菌根后瓜蔓生长快、结瓜早，有利于提前上市。
AM菌对玉米最明显的作用是促进植株对磷素的吸收利用，提高根系活力和吸收能力，改善矿质营养和水分供应，从而显著促进玉米的生长发育。
但是，不同种的AM菌对促进植物生长的有效性是不相同的，而且目前绝大多数试验均在室内或盆栽条件下进行，在大田条件下AM菌对玉米的影响方面研究较少。
为此，我们研究在盆栽与大田条件AM菌及其不同施用方法对玉米的生长和产量及质量的增效作用具有重要意义。
注：
可加附页
国内外同类课题研究现状及发展趋势：
1、国外AM菌研究发展现状
自1885年德国人Frank最早报道菌根以来,随后对菌根共生现象进行了大量的研究,众多研究表明除十字花科（Cruciferae）、黎科（Chenopodiaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）、莎草科（Cyperaceae）等科的植物不能或者不易形成菌根外,大多数植物包括苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物都能形成菌根。
1989年,Harley根据参与共生的真菌和植物种类及它们形成共生体系的特点,将菌根分为7种类型,即丛枝菌根、外生菌根、内外菌根、浆果鹃类菌根、水晶兰类菌根、欧石楠类菌根和兰科菌根。
2000年，Redecker等通过研究核18SrRNA基因序列并结合形态及分子特征，认为形成复杂孢子果是球囊霉属某些种的一种高级特性，因而提出不再把硬囊霉属单列为一个属．而把它归人球囊霉属。
2001年，Morton和Redecker[5J通过对球囊霉属和无梗囊霉属内几个种的单克隆抗体反应特性，脂肪酸构象及18SrRNA基因序列分析，发现它们与同属的其他种在系统发育上关系较远；在进化树中的位置比球囊霉科和无梗囊霉科更加靠前，因而新设了原囊霉科（Archaeosporaceae）和类球囊霉科（Paraglomaceae），科内分别含原囊霉属（Archacos—pora）和类球囊霉属（Paraglomus）。
2、国内AM菌研究现状
我国对AM真菌的研究始于20世纪80年代，初期仅进行简单的丛枝菌根调查，包括观察宿主感染情况、菌根形态和调查根际土壤中的孢子数量等。
上世纪70年代以前，我国AM真菌的研究几乎是空白。
直到1984年，唐振尧等”1发表了AM真菌分类检索表；同年他们又发表了我国第一个AM真菌新种——柑桔球囊霉（G．citricolumTang&Zhang）。
1991年，张美庆等“3介绍了AM真菌分类鉴定方法，并发表了球囊霉属种的检索表。
方字澄等口3报道了山东烟草根区分离所得的3个我国新记录种；王平等从湖北不同地区棉花根际分离出6个种，其中4个为我国新记录种；盖京苹等“I]对山东、北京和沈阳3个区域巾的182个野生植物根围土壤进行分离鉴定，共分离出Acaulospora6种，Gigaspora1种，Scutullosporal种，其中浅窝无梗囊霉（Ac．1acu—nose）为我国的新记录；张美庆等”21确定了我国北方AM真菌以球囊霉属为主．以摩西球囊霉（G．mosse—ae）为优势种；汪洪钢等””从广西南宁台湾相思树下分得一个我国新记录种；吴铁航等””报道了红壤地区的2个我国新记录种；张美庆“53对球囊霉目的一个新种——长孢球囊霉（G．dolichosporumZhang＆Wang）进行了报道；张美庆“63又报道了我国东南沿海地区的AM真菌的几个新记录种；潘幸来等“”报道了黄土高原的一个AM真菌新种——三红盾巨孢囊霉（Sc．triubiginopaPan&Zhang）。
但是，由于缺乏规范的统一管理，菌种在繁殖、交流中造成的混杂、污染状况比较严重，因而，尽快建立国内的菌藏中心是当前的首要任务。
香港大学应用生物生化技术系菌根小组已建立了中国AM真菌（CAMF）数据库，并与BEG链接。
中国农业大学菌根小组在欧共体项目（INCO—DEV）的资助下．在菌种保藏方面也做了一些工作。
迄今为止，我国科学家已经报道的所有种类包括了AM真菌的所有的科属：
包括无梗囊霉属（Acaulospora）22种、内养囊霉屉（Endrophospora）3种、原囊霉属（Archaeospora）3种、球囊霉属（Glomus）65种、类球囊霉属（Para—glomus）1种、巨孢囊霉屑（Gigaspora）4种和盾巨孢囊霉属（Scutellospora）15种，共7属113种。
3、AM真菌在生态农业中的重要地位和发展前景
生态农业是现代科学技术与传统农业精华的结合,它利用生态系统的生物共生和物质循环再生原理,采用系统工程的方法,将物质能量多层次利用,减少和避免环境污染。
生物肥料、生物农药及生物工程等的大量介入是发展生态农业必不可少的重要环节。
从这种意义上讲,AM真菌可在其中发挥不可低估的作用。
作为生物肥料,它可促进植物对磷、氮、钾、钙、镁等大量元素及铁、锰、铜、锌、硼等微量元素的吸收和利用（刘润进,2000）:
更为重要的是,利用AM真菌作为生物农药去控制植物病害尤其是土传真菌和线虫病害的发生和发展己经得到广泛共识当前,作物的重茬问题尤其是果树、西瓜、人参等各自的连作病害（Repeatdiesase）十分严重。
另外,覆膜栽培技术引起了作物栽培技术的一场变革,但与之而来的将会是采用与覆膜栽培技术相配套,以根治土传病害为目标的大面积土壤熏蒸措施。
在此措施下,为尽快恢复根围微生物区系,与根系休戚相关的AM真菌就会起到不可低估的作用,对作物实行菌根化将成为今后生态农业生产措施中不可缺少的一项生物技术。
许多大田试验结果及在不灭菌的土壤中所得到的结果是鼓舞人心的,在北美许多地区对经济作物实行菌根已开始成为普遍的商品化措施。
总之,AM真菌将在生态农业中具有广泛的应用前景。
AM菌在生态农业的应用中具有广阔的前景。
但是,由于AM菌是专性活体共生菌,也就是说在没有宿主植物存在的情况之下,AM菌不能正常完成其自身的生活史。
不能够进行纯培养极大地限制了AMF菌剂的开发利用以及其内在机理的研究。
当前,对AM菌的研究主要集中于AM菌的纯培养、AMF-宿主植物的共生机制、AM菌改善宿主营养状况和逆境耐力的机制等方面。
这些问题的解决将为探明AMF的进化关系和充分利用AM菌进行生态修复和生物防治奠定坚实的基础。
4.国内外对AM菌对玉米产量及质量影响研究中尚需进一步开展的工作
关于丛枝菌根真菌的研究在近十几年来突飞猛进，在AM真菌鉴定与分类、生理生
化、分子生物学、生物多样性等领域取得了重大的进步。
在AM真菌对玉米作用效果的研究方面也有探讨，但关于AM真菌对玉米的生长影响研究，尤其是关于玉米产量及质量影响研究鲜有报道且对AM真菌提高玉米产量及质量的机制尚有待研究：
（1）目前，在多种作物中分离得到了与之共生的AM真菌，但这些真菌并不是都对作物具有显著地有益作用。
不同的试验条件和材料都有可能抑制AM真菌的作用，有时AM真菌可能不适应特定的试验条件，导致对玉米的生长没有显著作用，甚至能抑制玉米的生长。
因此，在特定条件下筛选出有益于玉米生长的AM真菌菌种至关重要。
（2）目前的研究结果表明在玉米高产的生产体系下，AM真菌仍能快速、高强度的侵染玉米根系，且玉米根内AM真菌的丛枝丰度及土壤中根外菌丝量在吐丝期达到峰值。
而且，土壤深度和玉米生育时期对AM真菌的群落组成及根外菌丝量有显著影响，在土层60-90cm仍有AM真菌的群落及根外菌丝，表明在玉米高产生产体系下，AM真菌具有吸收深层土壤磷的潜力。
这些研究结果说明在集约化玉米农田中深层土壤中存在AM真菌群落，且有可能对玉米生长后期获取深层或延伸至耕层土壤的养分的资源发挥巨大的作用。
但对此还需要进一步的研究。
（3）碳氮代谢是植物的关键代谢途径，AM真菌可能通过调控植物的碳氮代谢过程进而影响玉米的抗逆和生长，但关于AM真菌与玉米碳氮代谢物质积累的关系有待进一步研究。
·11·
参考文献：
[1]弓明钦，陈应龙，仲崇禄．菌根研究及应用[M]．北京：
中国林业出版社，1997．
[2]刘润进，毒晓林．丛枝菌根及其应用[M]．北京：
科学出版社，2000．
[3]李晓林，冯固．丛枝菌根生态生理[M]．北京：
华文出版社，2001．
[4]方字澄，刘延荣，方榕．烟草内生菌根菌的分离鉴定[J]．真菌学报，1986，5（3）：
186—190．
[5]王平，胡正嘉．棉花VA苗根真菌的分离鉴定[J]．华中农业大学学报，1989，8
（1）：
36—45．
[6]盖京苹，刘滤进，车晓林．山东省不局植被内野生植物根围AM真菌的生态分布[J]．生态学杂志，2000，19（4）：
18—22．
[7]张美庆，王幼珊．黄磊，等．我国北方VA菌根真菌某些属和种的生态分布[刀．真菌学报，1994．】3（30）：
166—172．
[8]汪洪钢．吴观以．李慧荃．一个我国内囊霉科实果内囊霉届新记录种——弯趣渡纹状实果内囊霉[J]．真菌学报。
1992，1I
（1）：
78—79．
[9]吴铁航，郝文英．林先贵，等．我国VA苗根真菌的两个新记录种[J]．真菌学报，1994．13（4）：
381—332．
[10]张美庆，工幼珊，刑eeLg．球囊霉目一新种——长孢球囊霉[J]．菌物系统．1997．16（4）：
241—243．
[11]张美庆，王幼珊，王克宁．等．我国东南沿海地区的VA苗根真菌Ⅲ．无梗囊霉属7个我国新记录种[J]．菌钫系统，19Y8-17
（1）：
15—18．
[12]潘兴来，张贵云．黄土高原的一个VA菌根真菌新种——j红盾丘孢羹霉[J]．苗物系统，1997，16（3）：
169一171．
[13]鲍士旦.土壤农业化学分析方法[M].北京:
中国农业出版社,2000.
[14]曹冬梅,丁明亚,方继友,等.我国玉米高密度、超高密度栽培研究[J].中国种业,2008,
（1）:
17-19.
[15]曹宁,曲东,陈新平,等.东北地区农田土壤氮、磷平衡及其对面源污染的贡献分析[J].西北农林科技大学学报,2006,34（7）:
127-133.
[16]曹宁,张玉斌和陈新平.中国农田土壤磷平衡现状及驱动因子分析[J].中国农学通报,2009,25（13）:
220-225.
[17]柴苗苗.菌丝际不同供磷强度对菌丝生长及菌根玉米磷吸收的影响[D].北京:
中国农业大学资源与环境学院,2012.
[18]陈国平,王荣焕和赵久然.玉米高产田的产量结构模式与关键因素分析[J].玉米科学,2009,17（4）:
89-93.
[19]陈磊,王盛锋,刘荣乐,等.不同磷供应水平下小麦根系形态及根际过程的变化特征[J].植物营养与肥料学,2012,18
（2）:
324-331.
[20]陈鹏飞,陶洪斌,王存凯,等.吉林省东部地区种植密度对玉米物质积累和灌浆特性的影响[J].华北农学报,2013,28:
125-130.
[21]陈永亮.集约化玉米生产体系丛枝菌根真菌多样性及磷吸收研究[D].北京:
中国农业大学资源与环境学院,2010.
[22]程阳.集约化农田土著AM真菌对玉米生长的影响[D].北京:
中国农业大学资源与环境学院,2009.
[23]崔振岭,曹宁,陈新平,等.县级区域粮田土壤养分空间变异特征评价研究[J].华北农学报,2008,23:
319-324.
[24]MortonJB，SPBentivenga．Levelsofdiversityinen—domycorrhizalfungi（Glornales，Zygomycetes）andtheirroleindefiningtaxonomicandnon-taxonomicgroupsD]．PlantaadSoil，1994，159：
47—59．
[25]MortonJB，BennyGL．Revisedclassificationofar—buscularmycorrhizalfungi（Zygomycetes）：
Aneworder．GIomales，twonewsuborders，GlomineaeandGigasporineae·andtwonewfamilies，Acaulospo—
raceacandGigasporaceae．withartemendationofGlo—maceae[J]．Myeotaxon，1990，37：
471--491．
[26]SimonL．MLalonde，TDBruns．Specificamplifica—tionoflSsfungiribosomalgenesfromvesicularar-buscularendomycorrbizaifungicolonizingroots[J]．ApplEnvironMicrobiot．1992，58：
291--295．
[27]MurphyRW，jPJrSites，DGButh，eta1．Proteins1IIsozymeElectrophoresis[C]|}HillisD．M，MoritzC．MolecularSystematics．Sunderlund：
Sinauer，1990．
论文研究的框架（主要内容）：
第1章绪论
1.1课题背景
1.2课题研究的目的和意义
1.3研究的主要内容
1.4研究的方式方法
第2章丛枝菌根真菌
2.1AM菌分类2
2.2AM菌的结构及功能
2.2.1孢子
2.2.2侵入点
2.2.3菌丝
2.2.4泡囊
2.2.5丛枝
2.2.6附着胞
2.3AMF的生理生态功能
2.3.1提髙宿主植物对营养元素的吸收能力
2.3.2增强宿主抗逆性
2.3.3改善植物群落和生态系统
2.3.4修复生态环境
2.5AMF的生长促进物质
2.5.2酚醛类物质
2.5.3植物激素
2.5.4多胺
2.5.5倍半萜类化合物
2.6AM共生体的发育与共生分子机制
2.6.1AM共生体的发育
2.6.2AM共生分子机
3玉米
3.1玉米的食用价值
3.2玉米的饲用价值
3.3玉米的工业价值
3.4玉米的生长特点
4AM菌对玉米生长影响实验
4.1材料与方法
4.1.1实验材料
4.1.1.1菌根和孢子的培养
4.1.1.2孢子的收集
4.1.2实验方法
4.2试验
4.2.1田间试验
4.2.2温室试验
2.2.3共生关系的检测
4.2.4数据分析
4.3结果与分析
5结论
注：
可加附页
研究过程中的主要问题、难点和解决方法：
1．问题主要分为外在与内在两方面：
（1）外在：
由于所分析研究的是AM菌对玉米产量及质量影响，参考文献较少，能找到的参考文献参考价值不高。
国内外发展现状网络资源少，很难查找。
（2）内在：
由于本人专业知识水平有限，对论文写作过程中所涉及的个别问题认识的还不到位，对于AM菌对玉米产量及质量影响研究的一些想法可能不是很成熟，其中涉及的探讨问题也仅是从个人角度出发。
2．解决方法：
目前，相关的一部分资料已经在国家图书馆检索到信息，但是现阶段仍然需要加大搜索的力度，通过馆际互借，外出调研，网上购买等多种途径争取得到更多与论文写作相关的资料。
（1）通过实地考察调研获得一些采用AM菌肥种植玉米地区的现状，对其进行反复分析和总结，找准产业发展瓶颈，力争能够准确研究AM菌对玉米产量及质量的影响。
（2）多动脑思考，多与同学、导师探讨问题，随时与导师保持沟通，向导师汇报进程。
课题研究的时间进度、安排：
2015年11月—3月，查阅大量文献，确定研究内容，撰写开题报告。
2015年4月—7月，对采用AM菌肥培植玉米的地区进行调研。
2015年8月—11月，对获得的数据进行整理分析，进行本课题硕士学位论文的撰写。
2015年12月，论文答辩。
时间自己改一下
课题研究所需主要设备，仪器及药品。
除已有物资外另需经费概算：
外出调查研究主要单位，主要解决问题，访问学者姓名，差旅费和资料费预算。
研究主要单位：
主要解决问题：
导师审查意见：
导师签字：
年月日
学科组意见：
学科组组长签字：
年月日
升级会员 