水分胁迫条件下接种菌根对玉米抗旱性的影响

采用土培试验研究了水分胁迫条件下接种菌根对玉米生长发育、光合作用、养分吸收和水分利用的影响。结果表明：土壤干旱使植株地上部及根系的生长量比对照显著下降，植株的形态发育受到抑制；接种VA菌根菌的植株体内磷营养状况得到改善，提高了土壤磷的有效利用率。接种菌根减轻了水分胁迫对植株生长的抑制程度，提高了植株叶片光合强度，增加了干物质积累。试验结果表明，菌根可以改善植株的水分状况，使叶片相对含水量增加，复水试验表明菌根植物比非菌根植林从干旱逆境中恢复水分的速度要快得多，同时也提高了植株水分利用效率。     

干旱胁迫下两种芽胞杆菌对玉米幼苗促生作用研究

供试玉米品种为‘先玉335’（XY335）,供试菌株为NECC11322(Bacillus subtilis)枯草芽胞杆菌、NECC11324(B. megaterium)巨大芽胞杆菌。试验设4组处理：Con（无菌水浸种,干旱胁迫）,C1（无菌水浸种,正常供水）,C2（NECC11322菌液浸种,干旱胁迫）,C3（NECC11324菌液浸种,干旱胁迫）,测定了浸种后盆栽玉米幼苗的生长状况、抗性生理指标及植株的N、P、K含量。结果表明：在干旱胁迫下接种NECC11322、NECC11324后,玉米幼苗叶片及根系SOD、POD、CAT、APX活性较Con均不同程度升高,其中接种NECC11322根系POD活性增长最为显著,较Con增长67.78%;植株叶片及根系可溶性蛋白含量、可溶性糖含量较Con均呈上升趋势,其中接种NECC11322叶片可溶性糖含量增长最为显著,较Con增长152.10%;与Con相比,植株叶片及根系全氮、全磷、全钾养分含量均有所提升,接种NECC11322后叶片全氮含量升高最为显著,较Con增长88.47%;干旱胁迫下接种两种芽胞杆菌后,植株叶片及根系丙二醛含量较Con均显著降低,接种NECC11322[JP2]后根系降幅最为显著,较Con降低51.03%。综上可知,干旱胁迫下接种两种芽胞杆菌均可降低干旱胁迫对玉米幼苗生长的抑制,其中NECC11322菌株更具有抗旱性。通过提高保护酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖含量、叶绿素含量以及植株养分含量提高玉米幼苗抗旱性,促进玉米幼苗生长。     

印度梨形孢真菌诱导提高花生抗旱性研究初报

将印度梨形孢真菌(Piriformospora indica)接种于受不同干旱胁迫花生幼苗根部,研究接种该真菌对花生抗旱性的影响.试验设置3个处理,分别是:接菌+干旱胁迫处理、未接菌+干旱胁迫处理、未接菌+未干旱胁迫处理(CK).试验结果表明:接菌+干旱处理后的花生主根长、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、叶鲜重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等农艺性状表现分别为14.96 cm、0.64g、0.08 g、1.48 g、0.20 g、1.61 g、0.29 g、42.63.与未接菌+干旱处理相比均显著增加,增幅分别为26.8％、25.50％、60％、15.63％、17.65％、15.59％、26.09％、7.43％.与对照相比,在主根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等性状方面均没有显著性变化.以上结果说明:在干旱胁迫条件下,接种印度梨形孢真菌能够维持花生正常生长,使得花生从植株外部形态上表现出较强的抗旱性.     

丛枝菌根真菌接种对羊草抗旱性的影响

为了探寻丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)对羊草抗旱性的作用效果,采用盆栽试验研究了干旱胁迫条件下摩西球囊霉(Glomuss mosseae)、地表多抱囊霉(Dive.versiforme)及两者混合接种对羊草抗旱性的影响.结果表明:三种方式AMF的侵染率分别为17％、56％、50％;相较于未接种的植株,三个处理干旱胁迫下生物量分别增加了0.85、1.77、7.63倍;生长速度分别增加了9.5、13.9、9.9倍;脯氨酸、可溶性糖含量干旱胁迫下显著高于未接种处理,丙二醛含量显著低于未接种处理.综合评估处理间抗旱性的强弱排序为:地表多抱囊霉接种＞混合接种＞摩西球囊霉接种.     

丛枝菌根菌丝桥传递作用对烟草抗病性相关酶活性的影响

为明确供体与受体植株间菌丝桥传递抗病信号对受体植株生长以及抗病性相关酶活性的影响,利用丛枝菌根真菌在供体与受体烟苗植株间建立菌根菌丝桥,对供体植株接种青枯菌的方法进行研究。结果表明:在供体烟苗接种丛枝菌根真菌条件下,再接种青枯菌,比只有菌丝连接的受体烟苗叶片内的过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyas,PAL)的活性分别提高了21%、29%和14%,地上部干重和植株磷含量也有相同的趋势;而在不接种丛枝菌根真菌条件下,供体烟苗接种青枯菌与否对酶的活性、植株干重及氮、磷含量均无显著影响。表明供体烟苗产生的抗病信号可以通过菌丝桥传递给受体烟苗,增强受体烟苗的抗病性。     

两种水分条件下真菌接种及氮肥施加对小麦生长、生理及氮磷吸收的影响

为探究不同水分条件下真菌接种和氮肥施加对小麦生长、水分利用效率及营养吸收的影响,以小麦品种Superb为材料,选取丛枝菌根接种（接种和不接种）和氮肥施加（0 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2）在两个水分处理（拔节期开始,水分充足95%（WW）和水分胁迫40%田间持水量（WD））的温室条件下进行试验,分析开花期生长及叶片气体交换参数和成熟期产量及籽粒、茎秆氮磷含量的变化,最后对水分利用效率和籽粒、茎秆氮磷含量作了相关性分析。结果显示：两种水分条件下接种丛枝菌根（AMF）均显著提高旗叶的比叶面积（SLA）,其中,水分胁迫处理施氮显著降低叶片SLA,AMF接种显著增大叶片的相对含水量（RWC）;两种水分条件下,菌根接种和氮肥（N）施加均显著提高叶片净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）,其中,水分胁迫处理下,AMF接种对Pn的影响显著,N肥施加和AMF接种后的Pn比CK高31%;两种水分处理下,N肥施加和AMF接种后小麦WUE和瞬时水分利用效率（WUEi）值升高,其中,水分胁迫环境下,AMF接种和N肥施加下小麦WUE分别提高了13.02%和1.17%,且不同处理下叶片稳定性碳同位素分辨率（CID）也有所升高。水分胁迫处理下,施N和AMF接种均显著提高小麦茎和籽粒氮含量、株高、生物量和产量,茎秆和籽粒的磷含量也显著升高。WUE与籽粒、茎秆氮、磷含量呈显著的正相关,CID与籽粒、茎秆氮磷含量呈显著负相关关系。总的来说,N肥施加和AMF接种可显著改善小麦在干旱条件下的生长及生理变化。     

大田条件下丛枝菌根真菌对西瓜生长和枯萎病的影响

 在大田条件下研究丛枝菌根(AM)真菌对西瓜(Citrullus lanatus)生长和枯萎病的影响。接种AM真菌能显著降低西瓜枯萎病的发病率、病情指数、根内和根围土壤中镰刀菌繁殖体的数量,促进植株对N、P、B和Zn等矿物质的吸收,提高西瓜叶片中叶绿素的含量、叶片净光合速率、气孔导度和水分利用效率,促进植株生长,增加西瓜产量。     

水分胁迫下AM真菌和根瘤菌对沙打旺生长及养分吸收的影响

利用温室盆栽试验研究水分胁迫下接种丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌和根瘤菌（Rhizobium meliloti）对沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.) 生长和养分吸收的影响。在土壤相对含水量65%和35%条件下,分别设不接种（对照）、单接根瘤菌、单接摩西球囊霉(Glomus mosseae)和双接根瘤菌与摩西球囊霉等4个处理。结果发现：干旱胁迫显著抑制沙打旺AM真菌侵染率（P<0.05）,而接种根瘤菌在两种水分条件下均显著促进摩西球囊霉对沙打旺根系的侵染（P<0.05）。接种AM真菌不仅显著提高沙打旺对P的吸收（P<0.05）,而且明显促进根瘤的生长。无论是在干旱条件下或是在正常供水条件下,双接根瘤菌与摩西球囊霉处理对沙打旺生长及养分吸收的效应显著高于单接菌处理,植株地上部、地下部生物量以及N、P、K等吸收量均为最大。结果表明：AM真菌与根瘤菌双接种技术在干旱、半干旱区受损生态系统的植被恢复中具有一定的应用潜力。     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株，开展盆栽试验，将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢，以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系，镜检侵染率后，采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周，测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数，利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生，但侵染率存在差异；在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间，地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异，基于13个生理指标的主成分分析表明，只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性，并以菌株Am04最优；而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性；且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此，不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响，其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

多效唑提高玉米幼苗抗旱性的生理机制研究

以浚单20号玉米(Zea mays L var Xundan 20)为试材,利用砂培法研究了不同浓度生长延缓剂多效唑pp333对玉米幼苗抗旱性的影响.试验结果表明,提前喷施适宜浓度的pp333,能提高玉米幼苗在干旱条件下的抗旱性.干旱前喷施适宜浓度的pp333,可以减缓干旱胁迫对玉米幼苗叶片和根系膜透性的不良影响;促进玉米幼苗叶片在干旱条件下累积渗透调节物质,从而改善玉米幼苗叶片水分状态;同时降低干旱条件下玉米叶片的蒸腾速率,增加玉米叶片的水分含量;干旱条件下,提前喷施了pp333的玉米幼苗叶片叶绿素含量降低幅度减小,光合速率较高,气孔导度变小.硝酸还原酶活性降幅变小.从外部形态来看,喷施pp333的植株,叶片宽度增加,茎杆增粗,根冠比增加,单株生物量较对照水平为高.本试验结果显示,pp333 能提高玉米幼苗的抗旱性,本试验条件下pp333最适宜的喷施浓度是0.3%.     

干旱胁迫下AMF对多枝柽柳幼苗和疏叶骆驼刺根系生长和氮素吸收分配的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)对植物抗旱、养分吸收等有重要作用,但在特定环境胁迫下不同生活型植物对AMF的响应存在差异.本文以塔里木河下游荒漠河岸林的优势灌木多枝柽柳(Tamarix ra-mosissima)和常见半灌木疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia...     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

干旱胁迫和钾肥对油菜苗期生物量和水分利用特征的影响

以西南地区广泛种植的8个油菜品种为材料,研究不同水分和钾肥处理对油菜苗期生长和水分利用特征的影响。结果表明,与正常水分处理(W2)相比,干旱处理(W1)严重抑制油菜苗期生长,生物量在干旱期和复水期分别降低了43.7%和36.3%;干旱胁迫下提高钾肥水平显著促进了油菜生物量的提高(P0.05),油菜生物量在干旱和复水期较低钾处理分别提高了16.1%和11.9%。与W2处理相比,W1处理的水分利用效率在干旱期和复水期分别下降了8.0%和17.8%,差异达显著水平(P0.05);与低钾水平相比,干旱胁迫下提高钾肥水平可促进水分利用效率的提高,在干旱期和复水期分别提高了14.3%和6.4%,在干旱期差异达显著水平(P0.05)。水分利用效率与蒸腾效率呈极显著正相关,与蒸发/蒸腾比呈极显著负相关(P0.01)。干旱胁迫下,油菜蒸腾效率显著提高,而蒸发蒸腾量显著降低(P0.05),其中蒸腾量在干旱期和复水期分别下降了60.9%和35.3%,蒸发/蒸腾比大幅度提高,大部分的水分通过蒸发散失而非植株利用,导致水分利用效率降低。干旱胁迫下钾肥利用效率降低,钾吸收量减少;提高钾肥的施用水平,钾肥利用效率降低,但钾吸收量提高。对W1处理的各生理指标进行主成分分析,可提取出2个主成分,油研10、油研57和油研817具有较高的综合得分,在干旱胁迫下具有较大生物量、水分利用效率、蒸腾量、钾肥利用效率和钾吸收量,表现出较强的抗旱性。     

Arbuscular mycorrhizal fungi improved plant growth and nutrient acquisition of desert ephemeral Plantago minuta under variable soil water conditions

Desert ephemeral plants play an important role in desert ecosystem.Soil water availability is considered as the major restrictive factor limiting the growth of ephemeral plants.Moreover,arbuscular mycorrhizal fungi(AM fungi) are widely reported to improve the growth of desert ephemerals.The present study aimed to test the hypothesis of that AM fungi could alleviate drought stress of desert ephemeral Plantago minuta,and AM fungal functions reduced with the improvement of soil water content.A pot experiment was carried out with three levels of soil water contents(4.5%,9.0%,and 15.8%(w/w)),and three AM inoculation treatments(Glomus mosseae,Glomus etunicatum and non-inoculation).The results indicate that mycorrhizal colonization rate decreased with the increase of soil water availability.Inoculation improved plant growth and N,P and K acquisition in both shoots and roots regardless water treatments.When comparing the two fungi,plants inoculated with G.mosseae performed better than those inoculated with G.etunicatum in terms of plant growth and nutrient acquisition.These results showed that ameliorative soil water did not suppress arbuscular mycorrhizal fungal functions in improving growth and nutrient acquisition of desert ephemeral Plantago minuta.     

土层水分非均匀供应下施锌对玉米植株中Ca、Fe、Mn、Cu吸收积累的影响

进行分层盆栽试验,模拟田间土壤剖面上下层水分不均匀分布条件,研究表层土壤施锌对玉米植株吸收Ca、Fe、Mn和Cu养分的影响。结果表明:上层土壤干旱抑制了苗期玉米植株生长,降低了地上部Ca、Fe、Mn分配比例。上层土壤干旱情况下,增加下层土壤水分供应,并没有提高植株生长和养分元素的吸收量。施锌明显促进了玉米地上部生长,在土壤水分充足时,施锌对植株生长效果更明显。不论土壤水分状况如何,施锌显著降低了植株中Ca、Fe、Mn、Cu浓度,对植株吸收积累Fe有拮抗作用;上层土壤干旱条件下,施锌还降低了地上部和整株中Mn以及根部Cu的积累量。施锌对植株体内Ca、Fe、Mn、Cu向上运输没有显著性影响。研究表明土壤表层干旱条件下,即使增加土壤水分,尚不能提高玉米植株生长和对Ca、Fe、Mn、Cu等养分的吸收利用。施用锌肥可以提高作物对土壤水分利用,但要注意对作物吸收Fe与Mn的拮抗作用,适当配合铁锰等养分供应。     

干旱条件下锰肥对玉米生长及光合色素含量的影响

通过盆栽试验,研究了干旱条件下施用微量元素锰对夏玉米生长及叶片光合色素含量的影响。在正常供水和土壤干旱条件下,锰肥的施用明显地改善了夏玉米的生长状况和叶片叶绿素含量。干旱情况下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别比对照增加了12.6%、24.8%和29.5%。正常供水条件下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别依次增加了9.0%、7.6%和21.6%。正常供水和土壤干旱条件下,施锰处理的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加了31.7%和16.3%、40.0%和11.7%、35.8%和12.6%。     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料,2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验,筛选抗旱鉴定指标,综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明：在干旱胁迫下,39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d,株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低,其中,穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关,可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份,其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四,抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。