大青山极度退化生态系统中虎榛子促进油松成活和生长分子机理研究

虎榛子是内蒙古大青山极度退化生态系统中的重要护土灌木，而油松则是大青山重要的主栽造林树种。通过前2项国家基金项目研究，课题组已从菌根促成关系、微生物区系，以及根系化感作用的角度探明了虎榛子促进油松生长的生理生化机制。本项目试图利用前期已筛选并鉴定的菌根真菌、虎榛子根系化感物质、几种根际真菌代谢产物，采用内源与外源相结合的方法对虎榛子促进油松生长的分子机理进行探讨。即：首先构建油松根系和几种菌根真菌的cDNA文库,然后与国际已分离出的磷酸盐转运蛋白和氮素转运蛋白的cDNA序列进行比对,分离出油松根系和不同菌株磷酸盐转运蛋白和氮转运蛋白的cDNA序列,从而设计出对应的探针,最后利用荧光RT-PCR技术检测这些基因在不同试验处理下表达量变化，揭示虎榛子对油松促生作用的分子机理，为大青山残存植被的保护与重建提供科学依据，最终为大青山生态恢复中造林苗木的定向培育提供理论支撑。

本研究以内蒙古大青山极度退化生态系统中相伴生长的虎榛子和油松为对象，通过长期定位研究，目的是探明其互惠共存机制。经前2个国家基金项目的研究已探明虎榛子促进油松生长的菌根学基础和生理生化机制（见2项基金项目结题摘要，在此不做具体说明）。本项目是在前期研究的基础上从磷酸盐转运蛋白基因表达与变化为切入点，对虎榛子促进油松生长的分子机理进行了研究。结果：⑴探明了已筛选的2株油松优良菌根真菌的培养条件、菌根合成方法及ITS序列克隆技术，为分子研究奠定了基础；⑵通过简并PCR技术及末端克隆技术（5′、3′RACE）分离出浅黄根须腹菌和球根白丝膜菌的肌动蛋白基因和磷酸盐转运蛋白基因cDNA序列；⑶通过虎榛子与油松菌根苗共栽试验，探明了虎榛子的根系分泌物、根际微生物群落及虎榛子菌根对油松幼苗磷酸盐转运蛋白基因表达的变化规律。研究结果对大青山残存植被的保护与重建提供科学依据。