低磷条件下接种丛枝菌根真菌对大豆生长和磷吸收的影响

目的 阐明不同磷(P)高效基因型大豆在不同生育期对接种丛枝菌根真菌的反应及其与P效率的关系，为接种丛枝菌根真菌提高作物P效率的研究提供理论依据。方法 以3个基因型大豆‘威廉姆斯82’‘粤春04-5’和‘巴西10号’为试验材料，设置接种和不接种丛枝菌根真菌2个处理，在开花期和结荚期采样，分析接种丛枝菌根真菌对大豆植株干质量、菌根侵染率、P营养状况、根系性状以及菌根诱导的P转运蛋白基因表达的影响。结果 不同基因型大豆在不同生育期对接种丛枝菌根真菌的菌根反应存在显著差异。与不接菌相比，接菌在开花期显著提高了3个菌根诱导表达的P转运蛋白基因GmPT8、GmPT9和GmPT10在3个基因型大豆根系中的表达，从而显著提高了3个基因型大豆根部的P浓度；接菌在结荚期显著提高了3个基因型大豆的根部干质量，以及‘巴西10号’的地上部干质量、P浓度和总P吸收量；此外，在开花期，不接菌的‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’的地上部干质量、总P吸收量、总根长和根表面积均显著高于‘巴西10号’，而接菌的‘巴西10号’的菌根生长反应和菌根P反应显著高于‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’。结论 ‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’具有更高的P效率，而‘巴西10号’具有更高的菌根依赖性；大豆生育期的延长有利于菌根植物吸收的P转化为生物量，促进大豆与菌根真菌的有益共生。     

AMF对玉米生长、根系低分子有机酸分泌与Cd累积的影响

为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）的生态功能，采用云南会泽铅锌矿区周边镉（Cd）污染的农田土壤，开展根袋盆栽试验，研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明：接种AMF促进玉米生长，显著提高光合速率、株高和生物量；增加植株对氮、磷、钾的吸收，增幅达14.2~19.1倍；并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸，分泌量增幅为1.1~3.8倍。此外，接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%，有机结合态Cd含量显著降低12.8%，但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低，降幅分别为32.7%和77.9%，但地上部和根系Cd累积量显著增加，分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现，玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见，AMF能促进玉米养分吸收，调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态，降低植株Cd含量，从而促进植株生长。     

刺槐丛枝菌根酸性磷酸酶的细胞化学研究

对接种从枝菌根真菌摩西球囊霉（Glomus mosseae 的刺槐幼苗进行酸性磷酸酶的细胞化学定位。结果表明,菌根中菌丝和从枝细胞膜均有酶反应,丛枝顶端细胞膜酶反应更为强烈,同时诱导宿主细胞膜产生酶反应对照的菌根细胞内入侵菌丝和根细胞间隙中的菌丝无酶反应。酸性磷酸酶能充分发挥水解大分子磷酸盐颗粒及降解丛枝中其它物质的作用,从而通过丛枝一宿主质膜界面供给宿主磷分、水分等营养物质。     

不同施肥水平下丛枝菌根真菌对甘蔗生长及养分相关基因共表达网络的影响

甘蔗是我国重要的糖料作物之一。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas, AM)真菌在自然界中分布广泛,研究表明AM真菌侵染植物根系能够促进植物的养分吸收和生长发育。本研究利用盆栽试验设置常规施肥(N)和减量施肥(R)2个施肥水平,并分别进行接种(AM)和未接种(CK)AM真菌处理,共计4组,每组设置4个重复。结果表明,接种AM真菌不仅可以显著提高甘蔗地上及地下部生物量的积累,而且还显著影响甘蔗根际土壤pH值、碱解氮、有效磷的含量。同时,接种AM真菌在减量施肥水平下对甘蔗生物量的提高作用明显高于常规施肥水平。通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)筛选到与氮、磷等养分表型存在高度特异性的turquoise模块和darkgreen模块。以KME值大于0.7为阈值筛选模块的核心基因,分别筛选到408个和21个核心基因。通过GO富集分析发现,这些核心基因主要参与养分转运、代谢以及催化活性等通路。根据基因的注释信息以及基因间的连通性,在筛选出的核心基因中寻找到28个与氮、磷等养分吸收与转运...