干旱胁迫下菌根真菌对枳根系形态、内源激素和土壤结构的影响

季节性干旱是限制柑桔品质和产量的重要因素之一。以盆栽枳实生苗为试材,研究了干旱胁迫下接种丛枝菌根真菌对枳根系形态、内源激素水平和根际土壤结构的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了菌根真菌对枳根系的侵染。在正常水分和干旱胁迫下,接种菌根真菌显著提高了根系总长、投影面积、表面积、2级侧根数和3级侧根数,降低了平均直径,显著促进了脱落酸、赤霉素、吲哚乙酸和油菜素内酯在根系的积累。干旱胁迫下,菌根处理显著提高了枳根际总球囊霉素相关土壤蛋白含量,增大了1-2mm和0.5-1mm水稳性团聚体比例以及平均质量直径。结果暗示了菌根真菌可通过改善根系形态、调节内源激素平衡和改良土壤结构来提高枳的抗旱性。

氮肥对枳生长和根系发育的影响

以枳(Poncirus trifoliata L.Raf)实生苗为试验材料,采用温室盆栽方式研究了硝态氮(NO-3-N)、铵态氮(NH+4-N)和酰胺态氮(CO(NH2)2-N)对枳生长、生物量以及根系构型的影响,以期为含以上三种单一形态氮素的氮肥在柑橘栽培中的施用提供参考。结果表明,与对照相比,NO-3-N、NH+4-N和CO(NH2)2-N均显著提高了枳地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、根系总长、根系总体积和一级侧根数,NO-3-N和NH+4-N还显著提高了株高、地下部干重、根系表面积、根平均直径和侧根总数;此外,NO-3-N和CO(NH2)2-N显著提高了一级侧根和二级侧根平均根长,只有NO-3-N显著提升了叶片数、主根长和二级侧根数,NH+4-N显著提高了主根直径同时显著降低了主根长和二级侧根平均根长。其中,NO-3-N对枳生长的促进效应最显著。各类单一态氮素对枳生长发育的影响均不相同,在生产中应按实际情况合理施用以满足不同条件下枳对氮素的需求。

分根交替灌溉处理枳的根系形态和内源激素含量变化

为揭示分根交替灌溉的生理机制,以2月龄枳(Poncirus trifoliata)实生苗为材料,除去其大部分主根,促发侧根后,利用分根根箱,把枳根系分成两部分,分别置于各自生长的根室中,然后对两边根室进行水分控制,分析处理后根系形态和内源激素变化。结果表明:与两根室均灌水20mL/d比较,两根室交替灌水40mL/d和20mL/d处理均显著抑制了根系的长度、投影面积、表面积和体积,且两根室交替灌水20mL/d处理要低于40mL/d处理的根系形态。此外,交替灌溉40mL/d和20mL/d处理显著抑制根系茉莉酸甲酯(MeJA)和吲哚乙酸(IAA)积累,但显著地刺激根系脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)含量的增加,根系赤霉素(GA)含量无显著变化。

外源H2O2对枳生长和根系碳水化合物含量的影响

以盆栽枳实生幼苗为试材,采用不同浓度（0~1.25μmol/L）过氧化氢（H_2O_2）进行灌根处理,12周后观测株高、叶片数、根系形态、侧根数量及根系葡萄糖、果糖和蔗糖含量。结果表明,与清水对照相比,只有外源0.25μmol/L H_2O_2显著提高了株高和叶片数,0.05和0.25μmol/L H_2O_2显著提高了根系鲜重,0.05、0.25和1.25μmol/L H_2O_2均显著提高了根系干重、一级侧根数、二级侧根数、三级侧根数、根系果糖含量和根系葡萄糖含量。其中,0.25μmol/L H_2O_2促进枳生长的效果最好。

储藏条件对普洱茶品质的影响及其茶汤饮用安全性分析

将普洱茶储藏于不同温度和湿度梯度下,研究储藏过程中主要理化成分、菌落总数和亚硝酸盐含量的变化。结果表明,随着储藏时间的延长,水浸出物和氨基酸含量呈减少趋势;茶多酚含量和菌落总数都是先增加,储藏15 d左右又逐渐减少;可溶性糖含量总体呈增加趋势;亚硝酸盐含量呈缓慢增加的趋势,总体变化较小,一直低于国标GB/T 5749—2006可允许的最低标准(≤1μg/m L);储藏20 d时普洱茶微生物种群数量达到9.11×1010CFU/L,远远超出国家标准,35%潮水量,25℃温度环境下增加最快。综合评价认为,普洱茶自身含水量高,储藏环境温度过高,长时间储藏会增加普洱茶饮用的风险。

冲泡条件对五峰毛尖茶品质的影响

采用正交试验设计研究了冲泡水温、冲泡时间、茶水比3个因素对五峰毛尖茶汤品质的影响。感官审评结果表明,冲泡水温85℃、冲泡时间5 min、茶水比3 g/150 m L时,茶多酚和氨基酸浸出比率较好,茶汤滋味较佳。其中茶水比对感官品质影响最大,其次为冲泡温度,冲泡时间对感官品质影响最小。理化分析结果表明,水浸出物、茶多酚、咖啡碱、氨基酸的浸出量均随冲泡温度升高、冲泡时间延长、茶水比增大而增加,且茶水比对上述四者的浸出量影响最大,其次是冲泡温度,冲泡时间对水浸出物、茶多酚、咖啡碱、氨基酸的浸出量影响最小。冲泡水温对酚氨比影响最大,其次为茶水比,冲泡时间对酚氨比影响最小。

干旱胁迫下AMF对葡萄扦插苗生长及养分吸收的影响

为研究干旱胁迫下丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对葡萄Vitis vinifera L.扦插苗生长及养分吸收的影响,本试验采用双因素试验设计,在正常水分(well-watered,WW)和干旱胁迫(drought stress,DS)下研究接种和不接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对夏黑葡萄(Vitis vinifera L.Summer black)扦插苗地上部的生长、根系构型和养分吸收的影响。结果表明:干旱胁迫显著降低了葡萄扦插苗根系菌根侵染率,抑制了不定根的发生,阻碍了根系构型的建立,进而影响了葡萄扦插苗的生长;但无论是DS还是WW条件下,接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)都显著增加了葡萄扦插苗地上部的生物量,促进了不定根的发生,表现出更好的根系构型参数;此外,接种AMF还显著提高了葡萄扦插苗叶片和根系矿质元素的含量。因此,AMF能够通过促进葡萄不定根的发生、改善根系构型、促进养分吸收,进而作用于葡萄植株地上部的生长与形态构建,使扦插的葡萄幼苗生长更佳。

4种草坪草菌根发育状况及其主要土壤影响因子

为明确影响草坪草菌根发育的土壤主控因子,以高羊茅、麦冬、吉祥草、结缕等4种草坪草为材料,研究了4种草坪草根系的丛枝菌根侵染率及其与根系可溶性糖,根际土壤有效磷、有机碳、有机质,根系和土壤球囊霉素含量等的关系。结果表明:4种草坪草菌根侵染率在12.14%~35.25%,且高羊茅>结缕草>麦冬>吉祥草。根系可溶性糖含量以吉祥草最高,为53.58 mg/g,结缕草最低,为21.05 mg/g;土壤有效磷含量以结缕草最高,为10.34 mg/kg,土壤有机碳和有机质含量均以麦冬最高。相关分析表明,草坪草根系菌根侵染率、侵入点与土壤有机碳、有机质、易提取球囊霉素相关土壤蛋白含量呈极显著负相关,与根系难提取球囊霉素含量呈极显著正相关。综上,田间栽培的4种草坪草菌根发育较好,其菌根发育状况主控因子为土壤养分、根系可溶性糖、球囊霉素。

不同水分条件下AM真菌对福鼎大白茶生长和茶叶品质的影响

为研究不同水分条件下丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对茶树生长和茶叶品质的影响,试验以福鼎大白茶(Fuding Dabaicha)为材料,采用温室盆栽法,分别设置正常水分(WW)和干旱胁迫(DS)两个水分条件,研究单接种AM真菌幼套近明球囊霉(Clariodeoglous etunicatum)(+AMF)与不接种(–AMF)处理对福鼎大白茶实生苗叶片数、生物量等生长指标和蔗糖、果糖、儿茶素、氨基酸等品质指标的影响。结果显示,无论水分条件如何,接种AM真菌处理均显著促进了福鼎大白茶实生苗生长,增加了叶片数量和各部分(叶片、茎、根系)生物量,并提高了茶叶品质;与不接种AM真菌(–AMF)相比,茶树叶片蔗糖、葡萄糖、果糖、儿茶素、氨基酸和茶多酚的含量分别增加了7.73%~21.92%、28.49%~53.44%、6.13%~9.59%、18.97%~23.48%、31.29%~39.11%和6.77%~26.32%。接种AM真菌处理在干旱(DS)条件下效果更为显著,干旱抑制了AM真菌对茶苗根系的侵染和茶苗生长,降低了茶叶品质。接种AM真菌能显著缓解这种抑制效应,同时促进茶叶有机物质积累。此外,接种AM真菌还显著上调了干旱胁迫(DS)下茶树叶片谷氨酰胺脱氢酶基因(CsGDH)、谷氨酰胺α-酮戊二酸氨基转移酶基因(CsGOGAT)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(CsHGMR)的表达。研究结果表明,接种AM真菌在不同水分条件,特别是干旱(DS)条件下,可通过显著上调相关基因的表达来促进茶树的生长,改善茶叶品质。

柑桔土著AM真菌的繁殖及接种在枳实生苗上的效应

从枳砧国庆1号温州蜜柑园中分别选取根际新鲜根、新鲜根际土和风干根际土为繁殖体(以灭菌根际土为对照),利用白三叶草进行丛枝菌根真菌(AMF)的扩繁,随后接种于盆栽5叶龄枳实生苗上。结果显示,根际新鲜根段作为繁殖体的孢子扩繁率(达339%)显著高于其他处理。枳实生苗接种根际新鲜根段繁殖体扩繁所得的AMF菌剂后,其促生、促养分吸收和提高叶片抗氧化酶活性的效应优于新鲜根际土和风干根际土繁殖体。以根际新鲜根段为繁殖体进行柑桔土著AMF的快速增殖是一种良好的选择。

菌根真菌和白三叶对枳碳水化合物积累的影响

以枳实生苗为试材,研究了丛枝菌根真菌Rhizoglomus intraradices和白三叶(Trifolium repens)对其叶片和根系葡萄糖、果糖和蔗糖含量的影响。结果显示,白三叶显著地提高了枳实生苗菌根侵染率。接种菌根真菌可显著提高枳和白三叶叶片葡萄糖、果糖和蔗糖含量,而降低了枳根系葡萄糖、果糖和蔗糖含量,对白三叶根系碳水化合物含量没有显著影响;单独的白三叶处理对枳根系果糖和蔗糖含量以及叶片蔗糖和葡萄糖含量有促进作用;同时,菌根真菌接种和白三叶处理对枳实生苗叶片和根系碳水化合物含量有明显地促进效应。

AMF增强枳抗旱性作用机制的初步研究

丛枝菌根真菌(AMF)能增强寄主植物的抗旱性,但相关机制仍不清楚。本研究分析了正常水分和干旱处理对比下AM真菌Diversispora versiformis对盆栽枳(Poncirus trifoliata)生长、光合作用和叶片激素含量的影响。结果表明,6周的干旱处理强烈抑制D.versiformis对枳根系的侵染。干旱处理下,AM真菌接种处理均显著提高了叶、茎和根系生物量,显著增强了叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度,同时显著降低了叶片温度(P<0.05)。AM真菌接种也增加了干旱条件下枳叶片内源脱落酸、吲哚乙酸、赤霉素、油菜素内酯、茉莉酸甲酯、玉米素核苷和一氧化氮含量。推测AM真菌通过改变植物内源激素平衡状况,进而诱导相关激素信号传导进程,从而参与菌根的形成、植物生长进程,并增强植物抗旱性。

菌丝桥介入枳根系间抗溃疡病的信号物质响应

对两室根箱试验装置中一分室(供体室)定植的枳Poncirus trifoliata实生苗接种丛枝菌根(AM)真菌Paraglomus occultum,另一分室(受体室)不作任何处理。定植17周后,将溃疡病病菌Xanthomonas axonopodis(Xac)接种于供体植株,研究不同处理受体植株间的信号物质响应差异,揭示菌丝桥的功能。与不接种处理相比,单接种AM真菌、预先接种AM真菌后再接种Xac均显著提高了供体根系一氧化氮(NO)含量,单接种AM真菌只显著提高了受体根系NO含量;单接种Xac显著降低了供体根系脱落酸(ABA)含量,而单接种AM真菌、双接种(AM真菌+Xac)均增加了供体根系ABA含量。双接种处理显著提高了受体ABA含量;与不接种对照相比,接种处理均降低了供体根系玉米素核苷(ZR)含量,同时单接种AM真菌、双接种处理也降低了受体根系ZR含量;AM真菌显著降低了供体和受体根系茉莉酸(JA)含量,但双接种却显著提高了供体和受体根系JA含量;与不接种对照相比,单接种AM真菌或Xac、双接种处理均显著下调供体根系JA合成基因(PtLOX、PtAOS和PtAOC)的表达,单接种Xac显著下调了受体根系PtLOX和Pt AOC的表达,单接种AM真菌显著下调了受体根系PtAOC的表达,而双接种显著上调了受体根系PtAOS基因的表达。表明菌根真菌的菌丝桥传导JA并诱导受体植株中NO、ABA和ZR含量改变以抵御溃疡病菌危害。

桂花多酚氧化酶(PPO)基因的克隆及表达分析

为阐明桂花PPO基因在其代谢活动及经济性状形成过程中可能发挥的作用,本研究综合运用RT-PCR、RACE、生物信息学和荧光实时定量方法,从桂花花瓣中克隆出了多酚氧化酶(PPO)基因,并证实本实验所克隆的基因(长1 866 bp)是PPO基因家族的成员之一;荧光实时定量分析其时空表达发现PPO基因在幼根中表达量最高,花瓣、花梗中较低,当年生革质化叶片中表达量最低,而且PPO基因在开花过程中的表达谱变化趋势呈"高-低-高"。综上所述,桂花PPO基因的时空表达谱揭示了该基因的表达水平与器官的发育阶段、组织类型密切相关。

AM真菌摩西管柄囊霉对干旱胁迫下枳抗氧化酶基因表达的影响

测定分析了接种丛枝菌根(AM)真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对正常供水与干旱处理的盆栽枳Poncirus trifoliata实生苗生长、活性氧代谢及抗氧化酶基因表达量的影响。结果表明,7周干旱处理显著降低了根系菌根侵染率。接种摩西管柄囊霉显著促进了干旱处理的枳植株生长,增加了根系体积和叶片相对含水量,显著降低了叶片脯氨酸含量,同时也上调了干旱处理的枳叶片精氨酸脱羧酶基因(PtADC1和PtADC2)和超氧化物歧化酶基因(PtFe-SOD和PtMn-SOD)、过氧化物酶基因(PtPOD)和过氧化氢酶基因(PtCAT1)的表达,因而维持了一个相对更低的活性氧水平(如过氧化氢),有利于增强植株的抗旱性。