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丛枝菌根真菌预处理对铅胁迫下美洲黑杨雌雄株生理生化特征的影响
引用本文:谭灵杰,胡相伟,王小军,陈良华.丛枝菌根真菌预处理对铅胁迫下美洲黑杨雌雄株生理生化特征的影响[J].西北植物学报,2017,37(8):1559-1568.
作者姓名:谭灵杰  胡相伟  王小军  陈良华
作者单位:(四川农业大学 生态林业研究所, 长江上游生态安全协同创新中心, 林业生态工程四川省重点实验室, 成都 611130)
基金项目:国家自然科学基金(31300513);
摘    要:该研究以美洲黑杨(Populus deltoides)雌、雄株为对象,采用盆栽实验方法,通过接种丛枝菌根真菌(AMF)预处理美洲黑杨雌雄株后再进行铅(Pb)胁迫(200mg/kg)处理,雌、雄株分别设置4个处理(对照、只接种AMF处理、只进行Pb污染处理、接种AMF后进行Pb污染处理),分析不同处理下美洲黑杨雌、雄株生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化酶活性、氧化还原平衡、活性氧分子(ROS)含量的变化,以明确接种AMF预处理对美洲黑杨雌雄株Pb耐受性差异的影响并探讨其生理机制,为美洲黑杨在重金属污染区的性别选择推广提供理论依据。结果显示:(1)Pb污染对美洲黑杨的生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化能力等方面具有显著影响且存在性别差异,雄株根冠比和ROS含量的变化幅度显著低于雌株,SOD和APX活性显著高于雌株,表现出更高的耐受性,而雌株对Pb胁迫更敏感。(2)接种AMF能显著提高美洲黑杨雌株抗氧化酶活性和氧化还原平衡能力,促进抗氧化物的合成,抑制ROS产生,缓解膜脂过氧化程度,减轻Pb离子的毒害作用,但菌根对雄株的影响不显著。(3)相关分析显示,除总生物量、TG含量、ASA/DHA比值和POD活性外,性别差异对美洲黑杨其他指标均有显著影响;Pb处理极显著地影响除SOD和GR活性以外的所有指标;接种AMF对美洲黑杨总生物量、根冠比与GR活性影响显著,对叶铅浓度、TG含量、ASA/DHA比值、H_2O_2与MDA含量、SOD和APX活性影响极显著。研究表明,美洲黑杨雄株比雌株对Pb胁迫的耐受性更强,而雌株更敏感,与AMF的共生可提高雌株对于Pb污染土壤的适应性,缓解雌株受Pb胁迫的影响,但菌根与雄株的共生不利于雄株适应Pb污染环境,这可能与接种AMF促进雄株叶片的Pb含量有关;在Pb污染较严重的区域(Pb200mg/kg)推广种植美洲黑杨雄株更为适宜。

关 键 词:丛枝菌根真菌  美洲黑杨  铅胁迫  雌雄异株  生理生化

Effects of AMF on Physiological and Biochemistry Characteristics of Male and Female Populus deltoides under Lead Stress
TAN Lingjie,HU Xiangwei,WANG Xiaojun,CHEN Lianghua.Effects of AMF on Physiological and Biochemistry Characteristics of Male and Female Populus deltoides under Lead Stress[J].Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2017,37(8):1559-1568.
Authors:TAN Lingjie  HU Xiangwei  WANG Xiaojun  CHEN Lianghua
Abstract:
Keywords:arbuscular mycorrhizae fungi  Populus deltoides  lead stress  dioecy  physiology and bioche mistry
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