羊草-丛枝菌根共生体对氮沉降与盐碱胁迫互作的生理响应

摘要

氮沉降是影响陆地生态系统的重要环境因子。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种能够与绝大多数植物共生并广泛存在的土壤微生物，对植物生长、养分吸收以及抗逆性等均具有重要的调节作用。本文基于松嫩盐碱草地长期以来的土壤盐碱化加剧问题以及当前大气氮沉降现状，以羊草-丛枝菌根共生体为研究对象，通过接种摩西球囊霉（Glomumosseae），模拟氮沉降(10mM NH4NO3、10mM NH4Cl∶NH4NO33∶1)及盐碱胁迫(NaCl:100mM、200mM NaHCO3:100 mM、200mM)来揭示丛枝菌根真菌对羊草适应盐碱胁迫的重要调控作用，以及共生体对氮沉降的生理响应，主要研究结果与如下。
　　(1)盐碱胁迫显著降低了丛枝菌根的侵染率与侵染强度，且具有高pH的碱胁迫的抑制效应更强。在各胁迫处理下，不同形态的氮素同样抑制了丛枝菌根的侵染效应，特别是在NH4+-N下，抑制更为明显。
　　(2)碱胁迫同样对各项光合作用指标的抑制作用更强，接种摩西球囊霉一定程度上提高了胁迫下羊草幼苗的生物量、光合指标(Pn，Gs和Ci)以及光合色素(Chl a,b和Car)含量。另外，由于不同氮素形态降低了菌根的侵染效应，与未施氮素的+AM组相比，氮沉降同样降低了盐碱胁迫下羊草幼苗的生长与光合作用水平。
　　(3)随着盐、碱胁迫程度的提高，羊草幼苗积累了大量的Na+、Ca2+和Mg2+，并抑制了其对K+的吸收，与此同时也积累了大量的Cl-来维持体内的渗透与离子平衡，接种AM真菌一定程度上降低了Na+的积累，并缓解了胁迫下K+含量的降低，提高NO3-从而改善羊草的离子平衡。而在氮沉降下，Na+含量有所增加，使羊草-丛枝菌根共生体对盐碱胁迫抵抗能力的下降。
　　(4)盐胁迫对羊草幼苗有机酸含量的变化影响很小，而碱胁迫下，所检测到的有机酸含量均一定程度提高。接种AM真菌使有机酸含量呈下降趋势，另外在铵态氮为主导时(NH4Cl∶NH4NO3=3∶1)，有机酸含量上升更为明显，与未接种组有机酸含量无显著差异。盐碱胁迫下接种AM真菌后共生体内的脯氨酸、可溶性糖含量无明显的积累，而在铵态氮下，两者的积累量显著高于硝态氮处理组。
　　(5)在盐碱胁迫条件下，接种AM使羊草体内SOD、POD、CAT和APX的活性明显提高，增强宿主植物体内氧自由基的清除能力。而在氮沉降，特别是NH4+-N下，各种抗氧化酶活性显著降低，从而削弱了活性氧清除系统的能力，影响AM真菌对羊草抗盐碱性提高的效果。

目录

摘要

1 绪论

1．1 氮沉降概述

1．1．1 氮沉降增加的生态效应

1．1．2 不同氮素形态对植物的影响

1．2 土壤盐渍化与盐碱胁迫

1．2．1 盐碱胁迫对植物的影响

1．2．2 植物响应盐碱胁迫机理

1．2．3 羊草在盐碱地改良当中的作用

1．3 丛枝菌根提高宿主植物抗逆性机理

1．3．1 减轻离子毒害

1．3．2 加强渗透调节

1．3．3 提高抗氧化酶活性

1．4 氮沉降对植物-丛枝菌根共生体的影响

1．4．1 氮沉降对植物-丛枝菌根共生体生长发育的影响

1．4．2 氮沉降对植物-丛枝菌根共生体氮代谢的影响

1．4．3 氮沉降对植物-丛枝菌根共生体磷吸收的影响

1．5 研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 实验材料与设计

2．2 菌根侵染测定

2．3 生长与光合参数测定

2．4 光合色素含量测定

2．5 无机离子含量测定

2．6 有机酸含量测定

2．7 脯氨酸含量测定

2．8 可溶性糖含量测定

2．9 丙二醛含量测定

2．10 抗氧化酶含量测定

2．11 数据处理

3 结果与分析

3．1 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体生长的影响

3．2 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体无机离子的影响

3．3 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体有机溶质的影响

3．4 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体抗氧化酶活性的影响

4 讨论

4．1 氮沉降与盐碱胁迫互作对AM真菌侵染的影响

4．2 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体生长与光合作用的影响

4．3 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体渗透调节与离子平衡的影响

4．4 氮沉降与盐碱胁迫互作对羊草-丛枝菌根共生体抗氧化酶活性的影响

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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