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丛枝菌根真菌在芦笋和草莓中的应用及菌剂的生产

刘静  
【摘要】:丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza, AM)真菌是存在于土壤中,可与植物共生的一种内生菌根真菌。它存在于多种植物根部,包括粮食作物,蔬菜、水果,药用植物及部分经济作物等,是目前为止发现的与植物关系最密切的微生物之一。AM真菌与宿主植物互惠共生,它从土壤中吸收氮、磷、钾、钙、镁等营养元素及其它微量矿质元素并传送给宿主植物,而宿主植物则会供给AM真菌生长所必需的碳水化合物。 AM真菌在营养元素的吸收方面已有很多研究,其中表现在提高宿主植物中氮、磷、钾等的含量,增加植物生物量及改善农作物品质。AM真菌可以从环境中吸收外源无机氮、尿素及氨基酸,并通过菌丝将它们转运到宿主植物中。已有的研究表明,相对于氨基酸等有机氮,AM真菌更容易吸收无机氮和尿素。本实验以尿素、玉米浆、液态氨基酸复合肥、固态氨基酸复合肥为外源有机氮源,芦笋为宿主植物,利用盆栽培养法证明了AM真菌在芦笋氮、磷吸收中的应用。实验表明加入AM真菌的芦笋地上部和地下部总氮含量、总磷含量普遍高于不接菌的对照,其中对磷的固定能力高于氮的固定。最有效的是在固态氨基酸复合肥中,对地上部含磷量提高了62.7%,施加玉米浆使得芦笋对氮的吸收最有效,提高了62.4%。不同基质的培养基实验则表明加入蛭石后明显提高了菌根的侵染率,对磷和氮的固定能力相对其它基质是最高的,相对于不接菌对照分别提高了1.8倍和89.6%。 为研究AM真菌根外菌丝及孢子对外源有机氮的吸收与利用,利用三室培养法,以草莓为宿主植物,研究表明,AM真菌的加入提高了草莓苗中氮、磷的含量,提高了叶片中叶绿素b的含量和茎叶中POD的活性,同时改善了草莓果实的品质,增加了维生素C和还原糖含量,降低可滴定酸的含量。菌丝室施加不同的有机氮同时引起的植株氮、磷含量和果实中品质各不相同,尿素引起的地上部和地下部含氮量最高,分别达21.39和11.8mg/g。玉米浆引起的含磷量最高,达0.397%。固态氨基酸复合肥引起果实中维生素C最高达4.44mg/10g,液态氨基酸复合肥引起的还原糖含量含量最高达3.19%。 AM真菌的应用广泛,但是至今无法进行纯培养,这就影响了AM真菌菌剂的大规模生产和农业大范围的推广。现知道AM真菌的培养方法有很多,包括盆栽培养法、大田培养法、培养基培养法、水培法、气培法、玻璃珠分室培养法、与离体根的双重培养法等。本论文其中一部分实验则是研究培养基培养,以试管为培养容器,改良后的合成培养基为培养基质,莴苣苗为宿主植物,AM真菌的六种菌为菌种,通过对植物和菌种进行消毒,在无菌环境下完成AM真菌和莴苣苗的无菌培养基培养体系的建立。其中根内球囊霉的共生体系已经成功建立,其它五种菌的消毒已完成,但共培养的建立及高密度菌剂的生产仍需继续探索与研究。 现了解,菌根真菌菌剂的类型包括液体菌剂、固体菌剂、粉剂、丸剂、片剂等。本实验本着有益于菌剂活性的保存及大田施用的方便,以2%的海藻酸钠为基本载体,加入各种营养物质,对双重培养获得的液体菌剂进行包埋,通过氯化钙的固化作用制成新型的胶囊菌剂。此菌剂在重新播种在未灭菌土壤的植物根部时仍有较强的侵染性,同时4℃储存2个月后和冷冻干燥后仍有一定的活性。


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