菌根真菌提高紫苏根腐病抗性的机制研究

以紫苏品种奇苏1号为试验材料,分析了接种丛枝菌根真菌(AMF)和外生菌根真菌(ECMA)对紫苏幼苗根腐病抗性的影响并对其抗病机制进行了初步研究。结果表明,接种AMF和ECMA的紫苏幼苗根腐病防治效果分别达到76.82%和57.25%;接种菌根真菌可显著提升根腐病病菌侵染的紫苏根系的SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)及PAL(苯丙氨酸解氨酸)活性,且接种AMF的提升效果显著高于接种ECMF;接种菌根真菌可显著降低根腐病病菌侵染的紫苏根系的MDA(丙二醛)含量,接种AMF较同期CK降低28.53%,降低效果显著优于接种ECMF;接种菌根真菌可显著提升根腐病病菌侵染的紫苏根系的脯氨酸含量,接种AMF较同期CK提升27.33%,提升效果显著优于接种ECMF;接种菌根真菌可显著提升根腐病病菌侵染的紫苏根系的几丁质酶活性,接种AMF较同期CK提升345.97%,提升效果显著优于ECMF;接种菌根真菌可显著提升根腐病病菌侵染的紫苏根系的β-1,3-葡聚糖酶活性,接种AMF较同期CK提升431.29%,提升效果显著优于ECMF。综上所述,菌根真菌可通过提升紫苏根系的保护酶活性、降低MDA含量、提升脯氨酸含量、提升几丁质酶及β-1,3-葡聚糖酶活性来提高紫苏对根腐病的抗性,且接种AMF效果显著优于接种ECMF。     

淹水胁迫下AM真菌对桃根系脯氨酸含量及其代谢酶活性的影响

为了提高桃树的耐淹水能力,以毛桃为材料,淹水胁迫12d后观测丛枝菌根真菌(AM真菌)摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)对其植株鲜重、菌根侵染率、根系脯氨酸含量、脯氨酸合成酶(△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶和鸟氨酸转氨酶)、脯氨酸分解酶(脯氨酸脱氢酶)的影响。结果表明:淹水处理显著降低了F.mosseae对根系的侵染;在非淹水和淹水处理下,接种F.mosseae真菌显著增加了植株鲜重、根系的脯氨酸含量和脯氨酸合成酶活性,但显著降低了鸟氨酸转氨酶和脯氨酸脱氢酶活性。因此,推测AM真菌主要通过提高谷氨酸合成途径和降低脯氨酸的分解,从而促进根系脯氨酸的积累,提高桃的耐淹性。     

2种欧李幼苗光合特性及叶绿素含量的比较

以2种一年生欧李(欧李、毛叶欧李)幼苗为试材,使用Li-6400便携式光合分析仪测定了自然条件下2种欧李的光合生理特性和叶绿素含量。结果表明,2种欧李的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)具有明显的"午休"现象,除Tr的最高值出现在12:00左右外,其他指标的最高值分别出现在10:00与16:00左右,低谷则出现在14:00前后;欧李Gs、WUE的日变化趋势与Pn基本一致。欧李Ci的日变化趋势与Pn相反,呈凹峰形曲线。欧李叶绿素含量高于毛叶欧李。     

接种AM真菌对紫花苜蓿抗旱性的影响

[目的]研究干旱胁迫条件下接种两种AM真菌(摩西球囊霉(Glomus mosseae)和根内球囊霉(Glomus intr ar adic es))对紫花苜蓿抗旱性的影响.[方法]采用盆栽干旱胁迫试验的方法.[结果]在干旱胁迫下,接种AM真菌提高了紫花苜蓿菌根侵染率和地下生物量.接种AM真菌后显著地增加了苜蓿叶片的保水能力,同时接种AM真菌均提高了植株可溶性糖、可溶性蛋白的含量,降低丙二醛和脯氨酸的含量,而且接种不同的AM真菌对苜蓿抗旱性能促进效应差异很大.[结论]接种AM真菌能够很好地改善植株水分代谢能力,接种匹配的菌种更能提高苜蓿的抗旱能力.测定各指标与苜蓿抗旱能力之间的关联度排序为孢子密度＞地下生物量＞菌根侵染率＞丙二醛＞可溶性蛋白＞可溶性糖＞脯氨酸＞水分饱和亏缺.     

植物修复甲醛周期性生理研究

通过测定虎尾兰、吊兰、袖珍椰子、白鹤芋、常春藤的光合特性生理指标和叶片中甲醛含量,分析探讨植物修复甲醛周期性生理.试验结果表明:植物体内甲醛含量日动态变化表现为植物体内甲醛含量8:00左右最高,随着时间的推移下降,至12:00左右最低,下午随着时间的推移逐渐上升.与光合特性的关系表现为随着净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)的提高而降低,随着它们下降而上升;随着气孔限制值(Ls)的下降而降低,提高而上升;水分利用效率(WuE)对植物体内甲醛含量日动态变化趋势影响不明显.植物体内甲醛日平均含量随着光合特性的变化而呈现出起伏波动性,偏回归、相关分析表明虎尾兰叶片中甲醛含量与Tr、Ls、Ci相关,偏相关达到极显著;吊兰叶片中甲醛含量与Pn、Ls、Ci偏相关极显著,与Gs偏相关显著;袖珍椰子叶片中甲醛含量与Pn、Gs、WuE偏相关极显著,与Ls、Ci偏相关显著;白鹤芋叶片中甲醛含量与Tr、Pn、Gs偏相关极显著,与Ci、WuE偏相关显著;常春藤叶片中甲醛含量与Tr、Ci、Gs偏相关极显著,与Pn、Ls偏相关显著.由此可见,植物修复甲醛的周期与植物光合作用生理相关.     

酸雨胁迫下茅苍术的光合及生理响应

[目的]探讨酸雨胁迫对茅苍术光合及生理指标的影响,为茅苍术的抗酸雨栽培提供理论依据.[方法]采用盆栽法对茅苍术进行不同梯度的模拟酸雨胁迫试验,测定其在酸雨胁迫下的光合及生理指标,并对各指标在不同胁迫程度下的变化趋势进行对比分析.[结果]酸雨胁迫初期,茅苍术叶片的光合参数指标变化不一,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)整体呈上升趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)呈下降趋势,对酸雨胁迫表现出一定的适应性;胁迫后第21 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr相对较高,Ci相对降低;至胁迫后第28 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr急剧下降,Ci迅速上升;pH 4.0和pH 5.0处理的光合指标变化幅度相对缓慢.随着酸雨胁迫时间的延长,茅苍术叶片的3种抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫后第15 d达最大值,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫后第22 d达最大值,且酸雨的酸性越强,各指标变化幅度越明显.[结论]茅苍术叶片承受酸雨的阈值在pH 3.0左右,pH 3.0以下的酸雨会对茅苍术生长发育造成显著影响.     

接种丛枝菌根对矿区扰动土壤微生物群落及酶活性的影响

【目的】研究接种丛枝菌根后不同时间对植物根际土壤微生物数量、酶活性及矿质养分的影响,为采煤塌陷区生态复垦提供理论依据。【方法】采用田间试验,设接种丛枝菌根和不接种对照两个处理,测定接菌后不同时间菌根侵染率、根际土壤微生物数量、酶活性、矿质养分及其相互关系。【结果】与对照相比,接种菌根显著提高菌根侵染率,菌根真菌与植物建立良好的互惠共生关系;相同时间,接菌处理土壤微生物数量大于对照,两处理种群数量上均为细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;同一时间,接菌处理磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01,下同）高于对照,随着复垦时间的延长,土壤磷酸酶活性不断增加;随着植物的生长根际土壤速效磷、碱解氮、有机质含量均逐渐显著降低,同一时间条件下,接菌区速效磷含量显著高于对照区。【结论】接种丛枝菌根真菌对矿区扰动土壤微生物群落、酶活性、速效磷含量有促进作用。     

钙对铝胁迫下油茶生长及生理特性的影响

【目的】探究钙对铝胁迫下油茶幼苗生长和生理特性的影响，为揭示钙缓解油茶铝胁迫的生理机制提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法，测定铝胁迫(4 mmol/L)下施加不同浓度钙(0、0.5、1.5、3和5 mmol/L)对油茶幼苗生长、叶片光合作用、根系渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响。【结果】铝胁迫显著抑制了油茶幼苗的生长，施入3 mmol/L钙明显缓解了铝对油茶生长的抑制，植株干质量提高40.58%。对于光合参数而言，铝胁迫降低了油茶叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别比对照(CK)降低32.28%、51.02%和53.91%，胞间CO₂浓度(Ci)提高20%；添加适量钙(1.5～3 mmol/L)能够显著提高叶片光合色素含量、Pn、Gs和Tr，降低Ci。与铝胁迫相比，钙的施入可以有效减少根系游离脯氨酸积累，提高可溶性糖含量。铝胁迫下，油茶根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低，根系质膜透性和丙二醛(MDA)含量...     

接种丛枝菌根真菌对采煤沉陷区侧柏生长的影响

为了提高采煤沉陷区植被覆盖率和退化土壤生产力,增加矿区生态系统的稳定性。通过在采煤沉陷区侧柏[Platycladus orientalis(L.)Franco]根系接种丛枝菌根真菌,研究了两者的共生关系,并研究接种丛枝菌根真菌对侧柏生长的影响以及菌根生态效应。结果表明,接种丛枝菌根真菌提高了侧柏根系的菌丝侵染率,接种区侧柏菌丝侵染率高达75%以上,菌丝密度达到2.26 m/g。接种丛枝菌根真菌促进了侧柏的生长,接种区侧柏株高平均比未接种区高出6.83 cm;接种菌根提高了侧柏根系对土壤中速效磷和速效钾的吸收,改善了侧柏根际的微环境。     

黄萎病原菌胁迫对丛枝菌根化棉花幼苗根部防御性酶及超微结构的影响

[目的]探讨从枝菌真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机理,在棉花上应用AM真菌提高棉花对黄萎病的抗性.[方法]温室盆栽条件下,研究了接种两种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum)的棉花幼苗在黄萎病原菌(Verticillium dahliae)胁迫下,其根内防御性酶活性、抗性相关物质和根细胞超微结构的变化情况.[结果]感病品种军棉1号接种AM真菌后,(1)能够诱导根内防御性酶系苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和过氧化物酶(POD)的积累,增加酶的含量,提高酶的活性,而接种AM真菌后再接种病原菌,其PAL、几丁质酶和POD活性均显著提高,明显高于其它处理,并增加了一条POD同工酶条带;(2)接种AM真菌能够增加根内酚类物质的含量,降低根内丙二醛的含量,表明接种AM真菌可减轻植株细胞的膜脂过氧化作用,缓解细胞的损伤.(3)棉花根系受到AM真菌的侵染后,根系细胞发生了一系列有利于提高对病原菌抵抗能力的结构性变化,如细胞发生变形固缩,液泡数量明显减少,木质部结构增多.而接种AM真菌后再接种病原菌,根系细胞发生更为剧烈的变化,包括细胞壁明显加宽,细胞颜色加深,栅栏组织和导管变形,导管处产生胶状物质,线粒体内折消失,细胞壁木质化,出现了细胞壁物质的沉积.[结论]提出了AM真菌提高棉花黄萎病抗性的防御机制和强化机制,并认为AM真菌的侵染对于植物起到了类似于"免疫"的作用,这种类似免疫的作用在AM真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机制之中最为直接和重要.     

排土场中不同处理对不同种植模式的向日葵生长特性和光合作用的影响

研究不同处理对不同种植方式的向日葵(Helianthus annuus)生长特性和光合作用的影响,为矿区排土场农林种植提供理论依据。在内蒙古黑岱沟露天煤矿北排土场(复垦20年)设置向日葵单作、向日葵玉米间作、向日葵大豆间作等三种种植模式,设接菌(I)、绿肥(G)、接菌+绿肥(IG)、风化煤+绿肥(GW)、接菌+绿肥+风化煤(IGW)与不接种对照(CK)六种处理。试验测定了试验小区土壤基本值及不同种植模式对向日葵株高、地径、花盘直径、单株净籽粒重、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的影响,并分析其相互关系。研究表明,不同种植模式下,脲酶、磷酸酶活性与易提取球囊酶素含量均为向日葵玉米间作与向日葵大豆间作整体高于向日葵单作;向日葵单作与向日葵玉米间作净光合速率整体高于向日葵大豆间作,向日葵单作及向日葵大豆间作的气孔导度区间整体高于向日葵玉米间作。同一种植方式中,向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作花盘直径最大值分别在接菌+绿肥+风化煤(IGW)、绿肥+风化煤(GW)和接菌(I)处理(P<0.05);向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作净单株籽粒重最大值分别在绿肥(G)、绿肥+风化煤(GW)、接菌(I)处理。向日葵地径与G_s、T_r呈显著正相关(P<0.05);花盘直径与T_r呈显著负相关(P<0.05)。单株净籽粒重与C_i呈显著正相关与蒸腾速率显著负相关(P<0.05)。不同处理对不同种植模式向日葵生长及光合指标具有促进作用,不同种植模式的最适处理有差异,可为露天矿排土场农林利用提供参考。     

干旱胁迫下AM真菌对矿区土壤改良与玉米生长的影响

以神东矿区塌陷区退化土壤为供试基质,以玉米为宿主植物,研究在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)对玉米生长和养分吸收的影响,以及对矿区退化土壤的改良作用。结果表明:干旱胁迫下,接种AMF显著提高了玉米根系侵染率和生物量,玉米叶片相对含水量和叶色值明显高于对照组;接种组玉米地上部分磷、氮、钙和根系部分磷、钾、钙含量显著增加;接种AMF后,玉米根际土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别增加了36.2%和33%,且根际土壤中有机质含量显著增加。由此可见,接种AMF促进了玉米对矿质养分的吸收,缓解了干旱造成的玉米生长的不利影响,提高了根际土壤中有机质含量,对矿区退化土壤改良有重要意义。     

干旱胁迫下文冠果光合指标的变化研究

为了探究文冠果在干旱胁迫下的抗旱尺度及光合生理变化,确定适宜的灌水阈值,以保证在节约有限水资源的同时文冠果生长不会受到抑制。在盆栽条件下,设置5个水分梯度,即土壤含水量分别控制在田间最大持水量(46.4%)的80%(T1)、60%(T2)、40%(T3)、20%(T4),以正常灌水为对照(CK)。利用Li-6400光合仪对文冠果叶片光合指标及荧光参数进行测定。结果表明:文冠果随着胁迫时间的延长和干旱梯度的增加,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光化学淬灭系数(q P)均降低,其光合作用受到抑制。荧光参数PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)与水分利用效率(WUE)随着水分胁迫加重而下降,表现为T2T3T4,其中T1处理由于灌水充盈使光合参数Pn、Gs、胞间CO2浓度(Ci)反而降低。对不同水分处理下文冠果幼苗光合生理指标进行主成分分析,表现的优劣顺序为:CKT2T1T3T4。文冠果在60%田间持水量的水分灌量(T2处理)下各项光合指标均表现较好,WUE最高。     

野生益智的光合特性研究

以陵水、保亭、万宁3地的野生益智(Alpinia oxyphylla Miq.)为材料,研究不同地点益智的光合特性,包括净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶面积、叶绿素含量、土壤养分及它们之间的关系。结果表明,除保亭和万宁的气孔导度没有显著差异外,其他光合指标都存在显著差异;3地的叶面积存在显著差异,保亭和万宁、陵水和万宁的叶绿素含量也存在显著差异;陵水与万宁、保亭与万宁的土壤氮、磷含量差异都达到了显著水平,保亭与陵水、万宁与陵水的土壤钾含量差异达到了显著水平;净光合速率与叶面积、叶绿素含量呈显著正相关,胞间CO2浓度与叶绿素含量呈极显著正相关;土壤磷含量与益智的高度和密度呈显著或极显著正相关,与净光合速率呈显著负相关,与胞间CO2浓度呈极显著正相关;钾含量与净光合速率、蒸腾速率呈极显著负相关;氮含量与气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关。试验结果为提高益智的品质,为野生益智的驯化、改良和保护提供了基础资料与科学依据。     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

广玉兰在自然降温条件下的光合响应机制研究

以郑州市15年生广玉兰的叶片为材料,运用Li-6400光合测定仪测定秋冬季广玉兰叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)等,研究其在秋冬自然降温过程中的光合响应机制。结果表明:在秋冬季节,随着平均气温的下降,广玉兰叶片的Pn、Gs、Tr均呈下降趋势,Ci则呈上升趋势。在温度下降过程中,广玉兰叶片仍具有一定的光合能力,并表现出明显的日变化规律,即Pn、Gs、Tr的日变化均呈先升高后下降的单峰曲线,Ci日变化呈"V"字型曲线,Pn不存在"午休"现象。     

盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光响应特性的研究

采用LI-6400P型光合仪测定了盐碱胁迫下水稻品种吉优1号齐穗期剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)对不同模拟光强的响应。结果表明,无论是盐碱胁迫还是非盐碱胁迫,水稻剑叶的Pn、Gs、Tr在低光强(0～200μmolphotonm-2s-1)下随光强的增加呈直线上升趋势,而Ci呈直线下降趋势;在中光强(200～800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr随光强增加上升趋缓,而Ci缓慢降低;在高光强(>800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr均达到最大值,并保持平衡或略有下降,而Ci降到最低并保持平衡。但与非盐碱胁迫相比盐碱胁迫使Pn、Gs、Tr、Ci整体下降。盐碱胁迫降低了水稻的光饱和点和光补偿点。     

ALA对菠萝蜜树光合生理的影响

以定植后2 年菠萝蜜树为试验材料,分别用不同浓度ALA喷施叶面后用LI-6400 便携式光合系统分析仪测定相关光合参数,以研究外源5-氨基乙酰丙酸对菠萝蜜光合作用的影响。结果表明,低浓度ALA可显著促进菠萝蜜树的光合作用,各处理浓度中,以10 mg/L 处理效果最佳,该处理Pn、Tr、WUE、Gs、Ci 比CK 分别提高了56.0%、30.6%、19.4%、23.8%、54.2%,Ls 降低了37.6%,均达到极显著差异水平。浓度高达20 mg/L 时,其Pn、Tr、Gs、Ci 比CK分别降低了2.2%、28.4%、31.1%、11.6%,WUE、Ls 升高 了36.3%、8.1%。由此可见,适宜浓度ALA可以有效促进菠萝蜜的光合效能,浓度过高反而产生抑制作用。