杉木林下草珊瑚根系丛枝真菌群落的季节动态研究

以杉木林下草珊瑚为研究对象,通过测定其根系中丛枝菌根真菌(AMF)侵染率、根际土壤菌丝密度、根内AMF群落多样性以及土壤理化性质,探讨草珊瑚根内AMF群落结构的季节动态,以及与土壤理化性质的关系。结果表明,在草珊瑚根系中共检测到440个AMF的分类单元,分属9科14属,其中球囊霉属为绝对优势属,且1月和9月相对丰度高达99%。AMF侵染率和菌丝密度在不同月份存在波动,侵染率也是在1月和9月有两个峰值,且9月根际土壤的菌丝密度最大。土壤全磷、全钾、有效磷、速效钾和含水量是影响草珊瑚根系AMF群落结构的主要因子,其中土壤全磷和含水量影响显著(P<0.05)。

丛枝真菌对镉胁迫小麦光合系统的调节作用

为了探究丛枝真菌对镉(Cd)胁迫下小麦光合系统的调节作用,采用土培试验,以小麦(Triticum aestivum L.)百农207和摩西球囊霉菌(Glomus mosseae GS)为材料,研究了Cd胁迫下接种丛枝真菌对小麦叶片光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、微量元素铁(Fe)、镁(Mg)、锌(Zn)和镉(Cd)含量的影响。结果表明,接种丛枝真菌的小麦在5 mg·kg^(-1)Cd胁迫下较未接种小麦,其光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别升高了11. 16%、21. 76%和14%,光化学最大效率和叶绿素含量分别升高了5. 56%和6. 56%,Fe、Mg和Zn含量分别升高了6. 63%、20%和4. 29%,Cd含量和胞间CO_2浓度分别降低了18. 50%和17. 62%; 10 mg·kg^(-1)Cd胁迫时,光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别升高了28. 65%、41. 25%和50%,光化学最大效率和叶绿素含量分别升高了1. 43%和15. 33%,Fe、Mg和Zn含量分别升高了7. 81%、30. 77%和9. 74%,Cd含量和胞间CO_2浓度分别降低了32. 20%和6. 45%。因此,接种丛枝真菌可以缓解Cd胁迫以及提高小麦叶绿素含量从而增强光合作用。

丛枝真菌调节类黄酮和NO的水平减轻镉胁迫对小麦幼苗的氧化伤害研究

为了探究丛枝真菌对镉(Cadmium,Cd)胁迫小麦的修复作用,以小麦(Triticum aestivum L.)品种百农207和摩西球囊霉菌(Glomus mosseae,Gm)为材料,采用土培试验方法,研究了丛枝真菌对Cd胁迫小麦幼苗类黄酮含量、一氧化氮(Nitric oxide,NO)含量、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))浓度、硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)活性的影响。结果显示,5和10 mg·kg^(-1) Cd胁迫接种丛枝真菌小麦幼苗与同质量浓度Cd胁迫小麦幼苗相比,类黄酮含量上升,但差异不显著;NR活性显著上升,分别是5和10 mg·kg^(-1) Cd胁迫小麦幼苗的1.94,2.03倍;NO含量显著上升,分别比5和10 mg·kg^(-1) Cd胁迫小麦幼苗提高了50.70%,35.96%;H2O2含量显著下降,分别比5和10 mg·kg^(-1) Cd胁迫小麦幼苗下降了34.77%,36.07%。结果表明,接种丛枝真菌可以通过提高类黄酮、NO含量和NR活性,降低Cd胁迫产生的过量活性氧,缓解Cd胁迫造成的氧化伤害。

丛枝真菌对Pb胁迫下烟草的解毒效应

为了探讨丛枝真菌解除Pb胁迫下烟草氧化胁迫毒性的效应,采用盆栽试验,以烟草(Nicotiana tabacum L.)品种中烟100为材料,研究Pb胁迫下接种丛枝真菌对烟草根、叶Pb含量及叶片活性氧、丙二醛、丙酮醛含量及清除活性氧的抗氧化酶活性、酮醛转位酶活性和还原型谷胱甘肽含量的影响。结果表明,接种丛枝真菌后与同质量分数Pb胁迫相比,烟草根中Pb含量显著增加,叶片中Pb含量减少;叶片中过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率、丙二醛含量均显著下降,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶活性相应降低;酮醛转位酶I的活性升高,还原型谷胱甘肽含量增加。接种丛枝真菌可减少烟草叶片中的氧化胁迫,降低叶片Pb含量,提高烟叶质量。

盐胁迫下外源褪黑素和丛枝菌根真菌对月季幼苗生长生理特性的影响

【目的】盐胁迫易导致月季生长发育不良、观赏品质下降,严重影响其在高盐环境或沿海地区室外绿化应用,探究施用外源褪黑素(MT)和接种丛枝菌根真菌(AMF)对其幼苗生长、叶绿素荧光参数以及激素代谢的调控作用,解析它们促进月季适应盐胁迫的生理生化机制,对于增强月季抗盐性,扩大月季应用范围具有重要意义。【方法】以月季品种‘月月红’幼苗为试验材料,采用室内盆栽试验,设置对照(CK)、100 mol/L NaCl胁迫、根际施用MT、根际接种AMF幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)及其组合等8个处理,考察各处理对月季幼苗生长、叶绿素荧光参数、激素代谢及抗氧化系统的影响。【结果】(1)施用MT可以促进AMF对月季幼苗根系的侵染,提高侵染率、丛枝着生率、泡囊数和侵入点数;(2)月季幼苗株高、茎粗以及生物量等在盐胁迫下显著下降,在MT或AMF处理下均不同程度增加,而AMF+MT处理下株高、茎粗无显著变化,地上部干重、地下部干重分别显著增加24.1%和37.0%;(3)月季幼苗叶绿素含量在盐胁迫下显著下降,叶绿素荧光参数也降低,MT或AMF处理能提高盐胁迫月季幼苗叶绿素含量以及叶绿素荧光参数,AMF+MT处理则使叶绿素总量、叶绿素a/b分别增加46.2%和67.2%,PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、潜在活性(F_(v)/F_(o))、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、有效光化学量子效率(Fv'/Fm')、光化学淬灭系数(qP)分别增加4.9%、51.0%、175.0%、168.7%和92.5%,而NPQ下降42.7%;(4)在盐胁迫下,月季叶片中玉米素(ZT)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)含量下降,而脱落酸(ABA)含量增加,MT或AMF处理有利于盐胁迫下ZT、GA、IAA含量的提高以及ABA含量的下降,AMF+MT处理后ZT、GA、IAA分别增加146.9%、116.9%、35.7%,ABA下降21.1%;(5)在盐胁迫下,抗氧化酶SOD、CAT活性增强,超氧阴离子(O_(2)^(-·))产生速率和H_(2)O_(2)累积大量增加,MT或AMF处理有助于增加抗氧化酶活性并减少O_(2)^(-·)产生速率和H_(2)O_(2)含量,而AMF+MT处理能够进一步激活SOD、CAT活性,降低O_(2)^(-·)产生速率和H_(2)O_(2)累积。【结论】接种AMF、添加MT或者AMF+MT处理均可以提高盐胁迫下月季幼苗叶绿素含量,保护叶绿素荧光系统,维持植物内源激素的平衡,激活SOD、CAT等抗氧化酶活性以及降低脂质过氧化和H_(2)O_(2)累积,以减轻盐胁迫对月季幼苗的伤害,促进月季生长,并以AMF+MT处理增强月季幼苗抗盐性的效果更佳。

丛枝菌根真菌对褐土玉米氮素吸收和土壤N_(2)O排放的影响

探究不同氮肥水平下丛枝菌根(AM)真菌对褐土玉米土壤N_(2)O排放和氮转化功能基因的影响,为阐明AM真菌在褐土N_(2)O排放中的作用和效应提供理论依据。设置氮肥用量(NⅠ:105 mg/kg;NⅡ:210 mg/kg)、AM真菌(M0:不接种AM真菌;M1:接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices);M2:接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae);M3:接种Rhizophagus intraradices+Funneliformis mosseae等比例混合)双因素盆栽试验。测定植株地上部全氮含量、土壤铵态氮、硝态氮含量和N_(2)O排放量,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法分析土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)和反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)的丰度。结果表明,两种施氮水平下,接种AM真菌均可显著降低土壤N_(2)O排放通量和累积排放量,不同AM真菌处理下N_(2)O累积排放量表现为:M0>M2>M1>M3。相同AM真菌处理的土壤N_(2)O排放通量和累积排放量在NⅡ施氮水平高于NⅠ施氮水平;相同AM真菌处理的玉米菌根侵染率在NⅡ施氮水平低于NⅠ施氮水平。与M0相比,NⅠ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低24.5%、20.8%和45.3%,硝态氮含量分别降低19.7%、14.9%和30.2%,植株地上部全氮含量分别增加16.3%、35.2%和59.6%;与M0相比,NⅡ条件下M1、M2和M3处理土壤铵态氮含量分别降低20.9%、24.8%和40.0%,硝态氮含量分别降低36.3%、25.6%和45.2%,植株地上部全氮含量分别增加33.2%、43.9%和95.4%。两种施氮水平下,AM真菌可显著降低土壤硝化功能基因(amoA-AOA和amoA-AOB)丰度,增加反硝化功能基因(nirS、nirK和nosZ)丰度。AM真菌与N_(2)O排放通量呈极显著负相关。本盆栽试验条件下,接种AM真菌均可增强两种氮肥用量玉米植株氮素吸收能力,调节硝化、反硝化相关功能基因的丰度,减少土壤N_(2)O气体的排放,且两种AM真菌混合处理的N_(2)O减排效应强于单一AM真菌接种。

人工混播草地土壤丛枝菌根真菌对轮牧的响应

为探究轮牧对人工混播草地生态系统中植被群落及土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌群落的影响机制,以宁夏盐池县人工混播草地为试验对象,采用单因素随机区组设计,设置T1(无芒雀麦+新麦草+紫羊茅+苜蓿+菊苣)、T2(垂穗披碱草+新麦草+早熟禾+苜蓿+鹰嘴紫云英)、T3(扁穗冰草+新麦草+蒙古冰草+苜蓿)3种混播组合模式,并通过Illumina高通量测序和生物信息学分析,开展轮牧影响下3种人工混播草地土壤AM真菌群落差异性研究,分析人工混播草地生态系统中植被-土壤-AM真菌群落的相互作用关系。结果表明:连续2年轮牧对植被群落生物量产生了显著影响,与轮牧第1年相比,豆科植被群落的相对重要值降低,但禾本科植被群落的相对重要值分别增加了51.16%、81.25%和33.33%。土壤AM真菌中球囊霉属和类球囊霉属为优势属;与轮牧第1年相比,连续轮牧2年后,T1处理的土壤AM真菌群落Chao 1指数较第1年显著降低了12.35%,T3处理的土壤AM真菌群落Chao 1指数、香农-维纳指数、均匀度指数和物种数较第1年分别提升了20.73%、12.80%、7.69%和31.16%(P<0.05),说明T3处理的土壤AM真菌群落对轮牧的响应更加敏感。随轮牧年限增加,T1与T2处理的土壤AM真菌群落组成相似性增加,T1与T3处理的土壤AM真菌群落组成相似性差异较大。连续轮牧2年后,土壤养分对AM真菌群落丰富度的作用强度减弱,但植被群落多样性和植被群落生物量对AM真菌群落丰富度及其组成的作用强度增强;驱动AM真菌群落变化的环境因子由土壤有效磷(p=0.006)和碱解氮(p=0.016)转变为植被群落生物量(p=0.036)。综上所述,不同类型人工混播草地植被群落和土壤AM真菌群落对轮牧表现出不同的响应特征,其中以T3混播组合处理的效果较好。

接种丛枝菌根真菌对盐胁迫下月见草生理及次生代谢产物的影响

以月见草为试验材料,进行盆栽试验。采取双因素试验设计,设置无NaCl对照和150 mmol/L NaCl胁迫处理以及分别接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)、摩西斗管囊霉(Funnelifor mismosseae)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)和不接种丛枝菌根真菌(AMF)处理,研究接种不同的AMF对盐胁迫下月见草的生长、生理以及次生代谢产物的影响,以期为增强月见草的耐盐性提供新方法。结果表明:盐胁迫下,与未接种AMF的月见草相比,接种AMF的月见草的株高、根长、基径、地上干质量和地下干质量均显著提高,同时,月见草叶片的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、总黄酮和总酚的质量分数均显著提高,此外,净光合速率和抗氧化酶活性也显著增强,然而,丙二醛质量摩尔浓度显著降低。说明接种AMF可以提高盐胁迫下月见草的光合能力和渗透调节能力,增加抗氧化酶活性,促进次生代谢产物的积累,从而促进其生长发育。综合月见草的各个指标发现,接种AMF能够提高月见草的抗盐能力,不同AMF对月见草耐盐性的提升效果不同。其中以接种根内根孢囊霉对提高月见草耐盐性的效果最为显著,摩西斗管囊霉次之,幼套近明球囊霉的效果较差。

丛枝菌根真菌和褪黑素对多年生黑麦草抗旱性的影响

以多年生黑麦草(Lolium perenne)卡特为供试对象,采用盆栽方式,研究叶面喷施褪黑素并接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对干旱胁迫下黑麦草光合及AsA-GSH循环的影响。结果表明,与正常水分处理相比,干旱胁迫下多年生黑麦草生物量减少,光合作用不断降低,AsA-GSH循环中相关酶活性、抗氧化物质和渗透调节相关物质含量呈下降趋势,而膜脂过氧化水平则不断升高。褪黑素处理能够促进AMF侵染发育,增加泡囊数和侵入点位数,菌根侵染率达50.1%~66.5%。接种AMF和/或褪黑素处理能够提高干旱胁迫下多年生黑麦草地上部和地下部生物量,提高光合作用,增加多年生黑麦草AsA-GSH循环中相关酶(APX、DHAR、MDHAR和GR)活性和抗氧化物质(AsA和GSH)含量,接种AMF和/或褪黑素处理提高了干旱胁迫下多年生黑麦草叶片P_(n)、T_(r)、G_(s)和WUE,分别提高23.7%~58.4%、97.8%~346.8%、26.4%~80.6%、26.5%~96.5%,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量分别提高16.4%~39.5%、12.3%~44.1%、13.4%~43.8%,丙二醛含量下降12.8%~26.7%。综上所述,接种AMF和/或褪黑素处理能减少细胞氧化胁迫损伤,降低MDA含量并提高渗透调节物质含量,增强植物光合作用能力,显著增加植株生物量,维持AsA-GSH循环过程中的相关酶活性以及抗氧化物质含量,来提高黑麦草的抗旱性。

设施蔬菜土壤丛枝菌根真菌多样性及群落构建的季相变化

为研究设施生态系统丛枝菌根(Arbuscularmycorrhiza,AM)真菌群落变化的关键驱动过程,采集设施番茄不同生长季(休耕、花期、果期)土壤样品,利用IlluminaMiSeq高通量测序技术分析AM真菌物种和谱系多样性及群落结构变化特征,并结合群落谱系分析方法探讨不同生长季随机性过程和确定性过程之间的相对贡献。结果表明,不同生长季AM真菌的物种多样性和谱系多样性均发生显著改变:相比于休耕期,番茄生育期(花期、果期)土壤中AM真菌丰富度、Shannon多样性、Pielou均匀度、谱系多样性(PD)和平均成对谱系距离(MPD)分别显著下降了42.82%~59.18%、43.25%~48.31%、17.46%~25.40%、57.14%~67.86%和50.00%;除球囊霉属相对多度显著增加,近明球囊霉属和类球囊霉属相对多度均显著下降,原囊霉属相对多度先增加后降低。置换多元方差分析(PERMANOVA)和非度量多维度分析(NMDS)结果表明休耕期基于物种组成和谱系组成的AM真菌群落结构显著差别于番茄生育期,但花期和果期之间差异不显著。谱系分析结果显示,休耕期净亲缘关系指数NRI=0,表明AM真菌在谱系结构上是随机的,花期和果期NRI>0,表明谱系聚集,暗示了AM真菌群落构建由随机性过程主导向确定性过程主导的转变,中性群落模型(NCM)结果也支持该推断。Mantel检验结果显示,土壤pH、养分(有机碳、全量氮磷钾和有效磷)、盐分含量以及土壤温湿度作为确定性因素显著影响AM真菌群落的季相变化。综上所述,设施生态系统高集约化生产方式促进了AM真菌群落构建从随机性过程主导向确定性过程主导转变,导致多样性降低和群落结构变化,研究结果对揭示设施蔬菜栽培条件引起的土壤质量退化及其过程中的微生物组演变规律具有重要意义。

丛枝菌根真菌和解磷细菌双接种对小麦磷肥利用率的影响

试验采用单因素随机区组设计,以接种复合灭活菌剂为对照,分析了2种丛枝菌根真菌(Rhizoph-agus irregularis,RI;Glomus intraradices,GI)和4种解磷细菌(Bacillus amyloliquefaciens,BA;Bacillus megate-rium,BM;Arthrobacter pascens,AP;Bacillus subtilis,BS)双接种对小麦生长和磷肥利用率的影响。结果表明:(1)与对照相比,接菌组小麦的菌根侵染率、产量、速效磷含量均显著提高,而土壤pH值显著下降,小麦产量和速效磷含量在接菌处理下分别提高了7.31%~27.00%和19.03%~60.35%。(2)GI+AP处理的产量最高,添加RI接菌组的速效磷含量、碱性磷酸酶活性均高于添加GI的接菌组,其中以RI+BS处理的最高;RI+BS和RI+BA处理的磷肥吸收利用率最高,分别为30.86%和27.94%。(3)相关性分析结果表明,小麦磷肥吸收利用率与菌根侵染率、籽粒重、籽粒磷含量、速效磷含量、碱性磷酸酶活性呈极显著正相关,与叶片磷含量呈显著正相关,与土壤pH值呈极显著负相关。综上,双接种丛枝菌根真菌和解磷细菌有利于增强土壤碱性磷酸酶活性、增加土壤速效磷含量、降低土壤pH值,从而提高小麦产量和磷素积累量,其中RI+BS处理对小麦磷肥利用率的提高作用最为显著。

丛枝菌根真菌对元宝枫生长及其根系形态的影响

【目的】阐明丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对元宝枫生长状况及根系形态特性的影响,探讨元宝枫根系形态与其生长发育的关系。【方法】在元宝枫幼苗生长基质中接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)2种AM真菌,以不接种AM真菌为对照,通过盆栽试验,培养90 d后,测定元宝枫的生长状况、根系活力及根系形态指标,利用单因素方差分析和多重比较方法,分析接菌与不接菌处理之间的差异,采用envfit()函数、冗余度分析和变差分解分析元宝枫生长状况与其他指标间的关系。【结果】①接种2种AM真菌后,元宝枫株高、地径、茎干质量和根系活力较对照显著提高,根冠比下降。根内根孢囊霉对元宝枫的促生作用比摩西斗管囊霉显著。②与对照相比,接种2种AM真菌后,元宝枫根表面积和根体积显著增大,粗根根长占总根长的比例增加,细根根长占总根长的比例显著降低。根内根孢囊霉对元宝枫根系形态的影响比摩西斗管囊霉显著。③元宝枫生长状况与其根系活力和根系形态密切相关。【结论】接种AM真菌有助于增强元宝枫的根系活力,改善其根系形态,促使其汲取更多养分,进而提高其生物量。

丛枝菌根真菌对实葶葱生长及化感作用的影响

【目的】探究丛枝菌根真菌(AMF)对实葶葱生长发育、生理活动以及化感作用的影响,为实葶葱驯化利用和AMF种质资源开发提供参考。【方法】采用盆栽试验,将分离自实葶葱栽培田土壤中的AMF(优势属为球囊霉属和无梗囊霉属)孢子接种于人工栽培的实葶葱根际(AM处理),以未接种AMF的实葶葱为对照(N-AM处理),测定实葶葱植株生长和生理特征的变化;取实葶葱地上部和地下部,分别制备0(对照),0.25,0.5和1 mg/mL的水浸提液,以叶用莴苣种子为受体材料,采用卷纸发芽法进行发芽试验,测定叶用莴苣幼苗生长指标,以衡量实葶葱化感作用的变化。【结果】接种AMF后实葶葱生长受到显著促进,植株表型得到调控。出苗后150 d,AM处理的株高、全株鲜质量、地上部鲜质量、地下部鲜质量、根长、根体积、须根数、侧根分支数分别为15.00 cm、0.87 g/株、0.46 g/株、0.42 g/株、21.17 cm、2.24 cm 3、8.83个/株、13.92个/株,较N-AM处理分别增加了36.74%,182.87%,251.42%,132.18%,23.83%,116.23%,14.23%,169.25%;菌根生长效应随实葶葱生长而增强,于出苗后120 d达到最高值1.33;AM处理实葶葱的全株、地上部和地下部干质量分别为127.60,90.20,37.40 mg/株,较N-AM处理分别显著增加了188.04%,290.48%和76.42%,根冠比则显著降低了54.84%。AM处理实葶葱叶片叶绿素a、鳞茎可溶性糖和EPY含量较N-AM处理分别显著提高了130.25%,58.33%和41.18%,叶片叶绿素b和可溶性糖含量比N-AM处理略降低但差异不显著。AM处理根系中独脚金内酯素含量在出苗后呈增高-降低-增高的变化趋势,于出苗后60 d达到最高值(2.86 ng/g),根系活力始终高于N-AM处理,盆栽实葶葱根系AMF侵染率最终为31.55%。当实葶葱地上部浸提液质量浓度为0.5 mg/mL、地下部浸提液质量浓度为0.25 mg/mL时,AM处理的综合化感效应指数分别比N-AM处理分别提高了112.12%和66.67%;当地上部浸提液质量浓度为0.25和1 mg/mL、地下部浸提液质量浓度为0.5和1 mg/mL时,AM处理的综合化感效应指数分别比N-AM处理降低了50.94%和4.69%及18.52%和35.19%。不同质量浓度实葶葱水浸提液对叶用莴苣幼苗生长均表现出促进作用,各处理的综合化感隶属函数值均高于对照(4.06),其中以0.5 mg/mL AM处理地上部水浸提液最高(15.49),0.25 mg/mL N-AM处理地下部水浸提液最低(6.89)。【结论】实葶葱的生长发育与生理活动均受到AMF强烈的正向作用,实葶葱对受体植物的化感作用效果也受到AMF的调节。

不同持水量和氮肥形态对丛枝菌根真菌调节柑橘幼苗生长和氮积累的影响

以柑橘幼苗为研究对象,采用分室(分生长室与菌丝室)根箱装置,比较了不同水分处理[60%WFPS(Water-filled pore space);80%WFPS]与两种氮肥形态(NH_(4)^(+);NO_(3)^(-))下,丛枝菌根真菌(CK:无菌丝无根系;AMF:有菌丝无根系;RAMF:有菌丝有根系)对土壤氮含量、植株生物量和氮积累的影响.结果表明:水分水平、氮肥形态和丛枝菌根真菌均显著影响土壤氮含量、柑橘幼苗生物量及植株氮积累量;与60%田间持水量相比,80%田间持水量的土壤硝态氮和总有效氮含量分别降低了26.42%和8.28%,柑橘地上部和总生物量分别显著提高了20.66%和8.93%,柑橘地上部和总氮积累量分别提高了13.57%和6.21%;与添加铵态氮相比,添加硝态氮的柑橘地上部和总氮积累量分别提高了12.59%和5.64%,柑橘地上部和总生物量分别提高了15.68%和9.56%;不同水分和氮形态处理下,AMF均能促进柑橘幼苗生长和植株氮积累;与CK处理相比,AMF处理的地上部和总生物量分别提高了18.57%和15.06%,而RAMF处理分别提高了26.60%和25.48%;AMF处理柑橘地上部和总氮积累量分别较CK处理提高了19.49%和12.88%,RAMF处理分别提高了23.10%和20.10%.因此,不同水分和氮形态下,丛枝菌根真菌与柑橘根系共生均能促进柑橘幼苗生长,提高氮素积累能力.

接种丛枝菌根真菌对毛红椿幼苗生长及抗旱性的影响

为探究接种丛枝菌根真菌(AMF)促进毛红椿幼苗抗旱性机制,以毛红椿幼苗为材料,探究接种AMF对毛红椿幼苗在正常浇水(NW)、轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)和重度干旱胁迫(SS)处理下的生长和光合生理影响。结果表明:在干旱胁迫下,毛红椿幼苗生长和生理均受到不同程度抑制,但接种AMF可缓解干旱胁迫对苗木生长的抑制,显著促进毛红椿幼苗苗高和地径的生长(P<0.05)。接种AMF与对照(CK)的毛红椿幼苗叶片除气孔导度(G_(s))在中度干旱胁迫下差异不显著外,G_(s)在另外3个干旱胁迫处理下及蒸腾速率(T_(r))、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、净光合速率(P_(n))在4个干旱胁迫处理下均达到显著差异(P<0.05)。在重度干旱胁迫下,接种AMF毛红椿幼苗叶片的脯氨酸(Pro)含量较CK提高了26.45%,其可溶性蛋白(Sp)含量与CK存在显著差异(P<0.05)。干旱胁迫下,与CK相比,接种AMF毛红椿幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量较低,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较高。由相关性分析可知,接种幼苗的内含物(Ss、Sp、Pro)与抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性之间均存在极显著正相关(P<0.01,P<0.001),光合指标除C_(i)外,其余光合指标(P_(n)、G_(s)、T_(r))与生长指标(GH、GD)均存在正相关。接种AMF能够通过提高毛红椿幼苗叶片的光合能力及渗透调节能力以增强其抗旱性,促进毛红椿幼苗生长,有效提高毛红椿幼苗对干旱胁迫的适应性。

广西金花茶根系丛枝菌根真菌染色方法探讨

金花茶(Camellia nitidissima)为山茶科山茶属植物,属于国家一级保护植物,具有很高的观赏价值及药用价值。但目前金花茶野生资源少,因此寻找高效的人工种植方法快速繁殖金花茶优良种苗,进而大幅度提高规模化种植金花茶的产量十分必要。丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌能显著促进植物生长发育、提高作物产量、增强植物抗逆性和抗病性,金花茶接种AM真菌,对金花茶有积极的影响。由于几乎所有的AM真菌接种试验均涉及菌根发育状况观察与侵染率测定,而目前AM侵染状况的观察测定方法种类繁多,良莠不齐,因此本研究探究一种金花茶根系AM真菌检测的最佳染色方法,以便更好地观察AM真菌对金花茶根系的侵染情况。本研究以金花茶健康植株根系为试验材料,探讨5种染色剂(苏丹红Ⅳ、酸性品红、苯胺蓝、台酚蓝、醋酸墨水)对金花茶根系AM真菌的染色效果。研究表明:5%醋酸墨水染色液的染色效果最佳,根皮层细胞内AM真菌的菌丝、泡囊、孢子等结构清晰可见,且能够明确分辨AM真菌与其他未知真菌,根的染色效果可以长久保存;利用苏丹红Ⅳ和酸性品红染色的AM真菌菌丝、泡囊与背景反差不明显,而且酸性品红的染色效果保存时间短,不利于观察;苯胺蓝和台酚蓝的染色效果略次于醋酸墨水,且价格昂贵,成本高。除醋酸墨水外,其他4种染色剂均是疑似致癌物,长期使用对操作人员的健康产生非常大的安全隐患。醋酸墨水染色操作简便、毒性低、成本低廉、染色效果极佳,适用于金花茶根系AM真菌的染色和制片观察。本研究结果可为今后金花茶菌根种苗的应用提供新的思路。

丛枝菌根真菌对不同Cd积累型辣椒根系Cd固持及辣椒生长的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)可增强宿主植物对镉(cadmium,Cd)的耐受性。然而,AMF对不同Cd积累型作物Cd吸收的影响尚不清楚。采用沙培方法,在Cd胁迫下,以Cd高积累型辣椒品种辣研101和Cd低积累型辣椒品种辣研201为研究对象,设置2个接菌水平,即接菌(Fm)和不接菌(CK),研究接种AMF对不同Cd积累型辣椒品种生长指标、根系形态指标、木质部伤流液Cd浓度、根系Cd离子流速的影响。结果表明:Cd胁迫下,接种AMF促进了辣椒生长。与CK相比,接种AMF使得辣椒根系干质量显著增加,辣研101、辣研201分别提高了99.71%、82.61%;辣研201的地上部干质量及辣研101的总根长、根表面积、根体积、根系平均直径均显著增加。两个辣椒品种伤流液Cd浓度均呈下降趋势,在30 d时降幅最大,辣研101、辣研201分别下降32.12%、45.83%;根系Cd2+平均流速也大幅下降,且辣研101降低幅度(81.8%)大于辣研201(77.2%)。AMF可抑制两个辣椒品种根系对Cd的吸收,且对Cd高积累型品种辣研101的抑制效果强于Cd低积累型品种辣研201。

丛枝菌根真菌对甘薯源库关系、养分吸收和产量的影响

丛枝菌根真菌(AMF)能与作物根系形成共生关系,甘薯(Ipomoea batatas L.)是一种适应性强、高产、多用途的粮食作物,对AMF的依赖性较强。为探究接种AMF对甘薯全生育期源库关系、养分吸收和收获期产量的影响,以徐薯28和与之能建立良好共生关系的幼套近明球囊霉为试验材料,设接菌和不接菌两个处理,将大田与盆栽试验相结合,利用盆栽试验分析接种AMF对甘薯全生育期的茎叶生长状况、块根膨大、植株生物量和根际效应的影响,利用大田试验验证AMF对甘薯收获期块根产量和商品性的影响。结果表明:接种AMF降低了分枝结薯期、旺长期和薯块膨大期的茎叶鲜重;显著提高了分枝结薯期、旺长期和薯块膨大期的根冠比;显著提高了分枝结薯期和薯块膨大期缓效钾的根际效应,显著提高了分枝结薯期和旺长期块根氮、磷、钾的积累量;显著增加了全生育期块根鲜重。相比不接菌根,收获期的单株产量在盆栽试验中增加了32.58%,大田试验中增加了23.05%。因此,接种AMF能促进根际土壤中的钾活化,促进养分吸收的同时,抑制养分和干物质向地上部分配,协调了源库发展,促进了块根形成与膨大,并提高产量。

丛枝菌根真菌对大葱幼苗生长和矿质元素吸收的影响

以大葱品种青叶1号为试材,探讨接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对葱苗生长及矿质元素吸收的影响。结果表明,AMF与大葱根系形成了良好且稳定的共生关系,接种45 d后根段的侵染率达到83.3%。与未接种处理(CK)相比,接种AMF显著提高了葱苗的株高、假茎长、茎粗、地上部和地下部的干鲜质量、根系活力、根系表面积、光合色素含量,以及矿质营养元素N、P、K和Mn的含量,促进了健壮葱苗的培育。

当归根际丛枝菌根真菌群落及其影响因子分析

分析丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)菌群在当归生长过程中的变化,以期为AMF在当归提质增效中的应用提供一定的研究基础。基于Illumina Miseq高通量测序技术,测定当归叶丛期、根膨大期和成药期根际土壤的AMF多样性和菌群组成。同时测定根际土壤理化特性和重金属镉和砷含量,并分析AMF菌群对土壤因子的响应。结果显示:随着当归的生长,当归根际土壤AMF菌群的α多样性增加,β多样性存在差异;当归根际AMF的优势菌属为球囊霉属Glomus_f_Glomeraceae和多孢囊霉属Diversispora;在当归的生长阶段,多孢囊霉属的丰度逐渐降低,而球囊霉属的丰度逐渐增加成为绝对优势菌,仅Unclassified_o_Diversisporales属在当归不同生长期的差异显著(p<0.05);土壤pH值、电导率及重金属镉和砷共同影响当归根际AMF的多样性和菌群组成。以上结果表明AMF多样性和菌群组成在当归的不同生长期具有明显的变化,土壤因子是AMF多样性和菌群组成变化的重要驱动因素,这些发现将有助于揭示当归生长与AMF的相互关系和机制,为当归的生态种植和提质增效提供理论参考依据。