降香黄檀菌根化幼苗抗旱与耐磷机理研究

摘要

降香黄檀（Dalbergia odoriferaT. Chen）为蝶形花科黄檀属常绿半落叶乔木，其野生资源匮乏，已被列入国家二级保护植物，开展降香黄檀菌根化育苗、菌根化苗木耐旱性及耐磷机理等菌根效应研究具有重要的理论和实践意义。本文应用人工接种技术和盆栽实验法，研究了接种5种AMF菌剂对降香黄檀幼苗生理生态的影响，筛选出降香黄檀适生菌种，并对菌根化苗木的抗旱性、耐磷机理等进行研究。主要研究结果总结如下：　　（1）对30d生降香黄檀盆栽幼苗开始接种苏格兰球囊霉（Glomus caledonium）简称Gc；地表球囊霉（Glomus versiforme）简称Gv；摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）简称Fm；幼套近明球囊霉（Glomus etunicatum）简称Ge；混合菌剂Mx，以不接种菌ck为对照。实验设6个处理组，每处理5株幼苗，3个重复，共有实验苗90盆。接种生长90d后开展菌根侵染率检测实验，结果显示：5种菌剂均能与降香黄檀幼苗形成菌根侵染，侵染率的高低为Gv>Gc>Ge>Mx>Fm>ck。接种Gc、Gv组苗木的侵染率分别为 55.53±1.51%，52.5±1.45%，显著高于其他3种菌剂。对接种5种菌剂降香黄檀盆栽幼苗生长180d后开展光合、根系特征等实验，结果显示：接种AMF处理组的苗高和地径净生长量、根系总长、根体积、根表面积、平均直径均大于未接种组。同时，接种AMF对幼苗光合响应的变化也有显著性影响，接种处理的Pn值（净光合速率）、Cond 值（气孔导度）、Ci 值（胞间 CO2浓度）、Tr值（蒸腾速率）均高于未接种组，5 种 AMF 对降香黄檀幼苗的生长均具有促进作用，其中接种 Gc、Gv组作用更为明显。　　（2）对30d生降香黄檀盆栽幼苗接种Gc、Gv菌剂，生长210d后选择长势一致的菌根化苗木开展干旱实验，设有 T0、T1、T2、T3 四种干旱梯度，以不接种菌 ck为对照组，实验设置12个处理，每个处理6个重复，共有苗木72盆。菌根化幼苗生理指标结果显示：接种与未接种组植物叶片的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、可溶性蛋白质含量和SOD含量均呈先上升再下降的趋势，且接种AMF的上升幅度大于未接种组；在T3（重度干旱）条件下，接种AMF处理组叶片内脯氨酸的含量高于未接种组。接种AMF能促进植物体内脯氨酸的形成，通过对其细胞渗透性的调节从而适应胁迫环境。随着干旱胁迫的进一步加剧，接种与未接种的叶片 MDA值一直呈上升趋势，且接种组的上升幅度大于未接种组，接种AMF有利于促进提高降香黄檀幼苗的抗旱性。菌根化幼苗光合及荧光指标检测结果显示：正常水分条件下，接种与未接种组的Pn差异不显著。随着干旱胁迫时间的延长，接种Gv能显著提高降香黄檀幼苗的Pn 和 Cond，并显著降低 Ci 值；接种 Gc 能显著提高降香黄檀幼苗的Tr，但对其Pn及Ci影响不显著。正常水分下，接种AMF 与未接种组对降香黄檀幼苗的Fm（最大荧光产量）、Fo（最小初始荧光）、Fv/Fm（光能捕获效率）、Fv/Fo（PSⅡ潜在活性）、Y（Ⅱ）（PSⅡ实际光量子效率）均无显著影响；随着干旱胁迫时间的延长，Fo、Fv/Fo、Y（Ⅱ）、ETR（表观光合传递速率）、qP（光化学猝灭系数）呈先上升后下降的趋势；接种 AMF 均能显著提高降香黄檀幼苗的Fo、Fv/Fo、PSⅡ、ETR、qP和qN（非光化学猝灭系数），且Gv组效果优于Gc组。　　（3）对30d生降香黄檀盆栽幼苗接种Gc、Gv菌剂，生长240d后选择长势一致的菌根化苗木进行耐磷实验，设 0mmol/L（不加磷）、0.5mmol/L（低磷）、1mmol/L （中磷）、1.5mmol/L（高磷）四个梯度，依次标记为 P0、P1、P2、P3。实验设置 12个处理，每个处理5个重复，共有苗木60盆。苗木生长、干物质及根系特征检测结果显示：接种 Gc、Gv 组苗高、地径净生长量在 P1、P2、P3条件下显著高于未接种；但不同磷浓度条件下接种不同的AMF菌剂对降香黄檀幼苗苗高、地径、干物质的积累的促进作用不同。较未接种组地径的净生长及干物质的积累，P0条件下接种 Gc、Gv均显著高于未接种。接种Gc组在P1、P3条件下，地径及干物质量显著高于其他处理组，接种Gv组地径及干物质量则是在P2条件下高于其他处理组。表明不同的AMF菌剂对磷浓度的适应性存在差异，本试验中接种Gc组对降香黄檀幼苗综合促进作用效果优于较Gv组。加磷实验中根茎叶N、P含量检测结果显示：P0、P1、P2、P3条件下，接种组根、茎、叶P含量始终高于未接种，表明接种AMF有利于促进降香黄檀幼苗P元素的吸收。但不同加P条件下接种不同的AMF对其促进作用各异，接种Gv组各部分的磷含量始终显著性高于Gc组；且随着P含量的变化，接菌组P含量呈先上升后下降趋势，在P2条件时开始下降，P3时达到最小值。

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