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不同紫花苜蓿基因型对AM真菌的响应以及AM真菌扩繁的研究

李媛媛  
【摘要】:当宿主植物不同时,AM真菌促进植物生长与从宿主植物处获取光合产物之间的平衡是不同的,因此导致植物的生长响应也不相同。植物对AM真菌的响应可能是积极的(互惠共生关系)、中性的(共生关系),也可能是消极的(寄生关系)。AM真菌和宿主植物之间的共生关系是从互惠共生到寄生的连续共生体。植物能否从共生关系中获益受植物的基因型、AM真菌的基因型以及二者共生的环境条件共同影响。揭示AM真菌在互惠共生—寄生连续共生体中的作用能更加准确的阐明AM真菌在自然生态系统中的功能和作用。本研究包括三方面的内容,一是探究30个不同品种的紫花苜蓿对土著AM真菌的响应,并筛选出在吸收P和生长方面对土著AM真菌依赖性强的品种;二是探究45个不同品种的紫花苜蓿对AM真菌地表球囊霉(Glomus versiforme Berch)的响应,并筛选出最佳的真菌—植物组合;三是探究4种宿主植物及其不同栽培密度对AM真菌扩繁的影响,以期筛选出最适的宿主植物及其栽培密度。主要结果如下:1)30个不同品种紫花苜蓿的菌根侵染率在56.36%-91.80%之间。所有品种对磷的吸收和生长均依赖于土著AM真菌(磷吸收依赖性范围是36%-99%,生长依赖性范围是46%-98%)。不接种AM真菌的紫花苜蓿对磷的吸收效率和其吸收P依赖性(r=-0.547**)和生长依赖性(r=-0.574**)均是负相关关系。其中甘农1号、西部巨人、准格尔、公农1号、美国、标杆、草原2号、新疆大叶、牧歌、天水、巨人、黄花苜蓿、先行者、无棣、苏联-2的磷吸收效率均比其他品种低,但生长依赖性和P吸收依赖性比其他品种高,为强菌根营养植物。2)45个不同品种紫花苜蓿对地表球囊霉的响应差异很大,有积极的(互惠共生关系)、中性的(共生关系)、消极的(寄生关系)三种类型。菌根侵染率为26%-67%。磷吸收依赖性的幅度在-91%-65%间,生长依赖性的幅度为-78%-73%。地表球囊霉对大郁山、克山萨尔图、甘农1号、甘农3号、中兰1号这5个品种的紫花苜蓿地上生物量和地上P含量都具有显著促进作用(P0.05)。它们的生长依赖性分别为33%、50%、50%、61%、73%;磷吸收依赖性分别为26%、46%、36%、54%、65%,与其他品种相比为高,其中中兰1号和甘农3号的生长依赖性和磷吸收依赖性在45个品种中均为第一和第二。因此,筛选出合适的植物品种与AM真菌的组合,可以使菌根共生体的利益最大化。3)温室条件下,四种宿主植物均可与AM真菌形成共生体,宿主植物种类和栽培密度对宿主植物生物量、侵染率、孢子密度等均产生显著影响(P0.05),除白三叶的地茎和高粱的叶片数外,所有植物的生长参数指标在高密度(10株/盆)栽培下均低于低密度(5株/盆)处理,但10株/盆处理的AM真菌侵染率和孢子密度均显著高于5株/盆(P0.05)。本实验结果表明不同的宿主植物与AM真菌的共生性状不同,选择生物量大的玉米,并采用适度的密植栽培虽然会导致对宿主植物生长的不利条件,但却可以增加AM真菌的孢子产量,适合于AM真菌扩繁体系的构建。


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