低pH和铝胁迫对苜蓿共生结瘤信号传递的影响研究

【摘要】：苜蓿(Medicago sativa L．)是豆科“牧草之王”，但它难以适应低pH的土壤条件。为阐明低pH和铝对苜蓿的毒害机理，本文以艾菲尼特品种为试验材料，研究低pH和铝胁迫下苜蓿的生长及其对苜蓿共生结瘤信号传递的影响。研究结果表明： 1．低pH和铝胁迫抑制苜蓿根的伸长 苜蓿在pH 4.5条件下生长12 h和24 h后，根伸长仅为对照(pH6.5)的73.9％和72.4％，而3、6、9 μmol／L的AlCL_3处理24 h，根伸长分别被抑制25.2％、57.0％和73.2％。可见，低pH以及在低pH下的铝都能抑制苜蓿根的伸长。 2．低pH和铝胁迫抑制苜蓿根瘤菌(R．meliloti)的生长 在pH 5.0、4.7和4.5的YM液体培养基培养24 h后，R．meliloti菌悬液的OD_(600)值仅为对照(pH 7.0)的4.8％、3.2％和3.0％，而3、6和9 μmol／L的AlCl_3处理24 h后，活菌数分别减少47.4％、63.2％和84.2％，这说明低pH和铝胁迫抑制R．meliloti的生长。因而在接种R．meliloti条件下，随着pH的降低和铝浓度的升高，苜蓿根毛变形率降低。 广肠大学硕士学位掩文低pH和招赫透对首粉共生结劝佗号传邀的形响研究 3.低pH和铝胁迫阻碍结瘤信号的传递 在不接种R.meliloti也不加入结瘤因子(NF)的情况下，pH4，5 和9林mol几的AICI:处理对根毛变形无显著影响，而在NF存在但不 接种尺.meliloti条件下，pH4.5和3、6、9林mol几的AIC13使首蓓根 毛变形率分别减少45.92%、44.59%、71.43%和80.09%，说明低 pH 和铝胁迫条件抑制结瘤信号的传递。 4.低pH和铝胁迫抑制首蓓的结瘤和生长 低pH抑制首蓓的结瘤和生长。在pH 4 .5条件下，接种R.meliloti 3Od后，总根瘤数、有效根瘤数、地上部鲜重和干重分别比对照减少 11.8%、23.2%、16.74%和16.23%;铝胁迫也抑制首蓓结瘤，5、10、 15和30拼mol几的AIC13处理并接种R.meliloti 3od后，，g.根瘤数分 别减少14.2%、20.8%、30.6%和38.3%，有效根瘤数也减少21.9%、 40.2%、56.7%和69.5%。 ，9.之，低pH和铝胁迫通过抑制首蓓根的伸长和天.meliloti的生 长繁殖，影响R.meliloti和首蓓相互识别过程中结瘤信号一NF的传 递，阻碍根毛变形，进而抑制首蓓结瘤和生长。