野生大豆与栽培大豆抗旱性对接种丛枝菌根真菌的响应

采用盆栽试验,分别对栽培大豆和野生大豆接种AM真菌进行研究,同时设不接种对照。接种和不接种处理均下设2种水分处理:植物生长期间全程正常供水和前期正常供水后期干旱处理,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根(AM)真菌对栽培大豆和野生大豆生理生化特性的影响及菌根水孔蛋白基因GintAQPF1和GintAQPF2表达量的变化。结果表明:干旱胁迫下接种AM真菌能刺激野生大豆和栽培大豆根系伸长生长,对茎秆的促进作用并不明显;干旱胁迫下脯氨酸含量与过氧化氢酶(CAT)活性显著高于未接种对照组,其中接种AM真菌的野生大豆脯氨酸含量、CAT活性增幅最大;未接种AM真菌的栽培大豆与野生大豆丙二醛(MDA)含量与相应接种AM真菌组比显著增加;接种AM真菌的野生大豆与栽培大豆中GintAQPF1和GintAQPF2表达量均显著增加,其中野生大豆GintAQPF2表达量显著高于栽培大豆。说明接种AM真菌能够促进脯氨酸积累,增加CAT活性,提高GintAQPF1和GintAQPF2基因表达,刺激根系的伸长生长。

盐碱胁迫下大豆根际土壤真菌多样性分析

为进一步了解大豆根际土壤中真菌对盐碱胁迫的适应性,利用DGGE技术,通过浇灌盐碱液(A)及覆盖盐碱土(B)两种盐碱胁迫方式对野生大豆和栽培大豆根际真菌多样性进行分析。结果表明:不同盐碱胁迫方式对大豆根际真菌相似性影响较大,如野生大豆和栽培大豆在相同的盐碱胁迫处理A1浓度下,野生大豆和栽培大豆根际真菌群落结构的相似性可达0.70;适当的盐碱浓度可增加大豆根际真菌的均匀度和Shannon指数,如野生大豆在B1浓度时均匀度为0.99,在A2浓度时Shannon指数为1.87;其中对DGGE特异条带测序与基因库比对,获得一些相对优势的菌株如:Fusarium oxysporum、Actinomucor elegans、Marcelleina tuberculispora、Marcelleina persoonii、Tofieldiaceae environmental sample clone、Uncultured eukaryote clone等。

盐碱胁迫对大豆根际细菌群落多样性的影响

以野生大豆(Glycine soja)和栽培大豆(Glycine max,吉农18号)为研究对象,通过盆栽试验,以浇灌盐碱液(A)及覆盖盐碱土(B)2种方式分别设置4个不同盐碱浓度的处理,利用变性凝胶电泳技术(DGGE)分析大豆根际细菌的多样性。结果表明:盐碱胁迫下野生大豆和栽培大豆根际中16Sr DNA V3区片段达31条,DGGE指纹图谱中可见,野生大豆和栽培大豆在2种盐碱胁迫处理方式下各有不同的特征条带。适当的盐碱浓度处理能增加野生大豆和栽培大豆根际细菌的丰富度,且覆盖盐碱土处理的野生大豆表现较强的抗逆性。通过对DGGE部分条带的克隆测序与NCBI基因库比对得出部分相对耐盐碱的菌株,如野生大豆中的Altererythrobacter sp.(交替赤杆菌属)、Rhizobium sp.(根瘤菌属)、Psychrobacillus psychrodurans(嗜冷芽孢杆菌属)等和栽培大豆中的Sphingobium sp.(鞘氨醇菌属)、Olivibacter soli(橄榄形菌属)、Uncultured Sphingomonadaceae bacterium(不可培鞘脂单胞菌)、Sphingomonas sp.(鞘氨醇单孢菌属)等。