丛枝菌根真菌对白术生理特性和植株成分的影响

以白术为试验材料,非灭菌土为生长基质,采用盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究了不同施氮水平下接种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白术生理特性和植株成分的影响.结果表明:G.mosseae能够与白术形成良好的共生关系,施氮量为0.30~0.45 g·kg-1时,接种G.mosseae能够显著提高根系菌根侵染率,且0.45 g·kg-1水平时侵染率最大,当施氮量继续增加时,菌根侵染率反而降低;接种G.mosseae对白术地下部干重的作用尤其明显,施氮水平对其株高、根长、地下部干重和地上部干重的促进效果均以0.30 g·kg-1时最大;在适量施氮条件下,接种G.mosseae能够显著促进植株可溶性蛋白和可溶性糖的积累,有效提高植株根部挥发油及根茎叶全氮、全磷等营养成分的含量.研究发现,当施氮量为0.30~0.45 g·kg-1时,接种G.mosseae对促进白术的生长、改善植株成分具有重要作用,且施氮水平与接种G.mosseae间存在正互作效应.     

不同施氮水平下丛枝菌根真菌对藜麦生长和根系生理特征的影响

采用盆栽实验,以藜麦品种‘亿隆1号’为实验材料,探究在不同施氮量(纯氮用分别为0、0.2、0.4和0.6g/kg)接种2种丛枝菌根真菌(AM)即摩西球囊霉(Gm)和扭形球囊霉(Gt)对藜麦及其根系生长指标以及生理指标的影响,为提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:(1)在0.4g/kg施氮量下,接种Gm藜麦根系侵染率和菌根依赖性最大。(2)同一接种处理下,藜麦株高、基径、叶面积、地上部生物量、总根长等根系生长指标,以及根系抗氧化酶活性均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后上述各指标均显著增加,均在0.4g/kg施氮量下达到最大值,且接种Gm的增幅大于接种Gt。(3)同一接种处理下,藜麦根系MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量随施氮量的增加均呈先减小后增加的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后藜麦根系MDA含量显著减小,而其根系可溶性糖含量和脯氨酸含量增加,且接种Gm根系MDA含量降幅以及可溶性糖含量和脯氨酸含量的增幅显著大于接种Gt。研究表明,适量施氮可显著增加藜麦根系摩西球囊霉和扭形球囊霉的侵染率及其菌根依赖性指数,促进藜麦地上部及根系的生长,同时增加其根系抗氧化酶活性和渗透调节物质的积累,减少了体内有害物质的积累,并以摩西球囊霉配合施氮0.4g/kg效果最佳。     

水分胁迫下AM真菌对沙打旺生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究了水分胁迫条件下接种AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)生长和抗旱性的影响。在土壤相对含水量为70%、50%和30%条件下,分别接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和沙打旺根际土著菌,不接种处理作为对照。结果表明,水分胁迫显著降低了沙打旺植株(无论接种AM真菌与否)的株高、分枝数、地上部干重和地下部干重,并显著提高了土著AM真菌的侵染率,对摩西球囊霉的侵染率无显著影响。接种AM真菌可以促进沙打旺生长和提高植株抗旱性,但促进效应因土壤含水量和菌种不同而存在差异。不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了植株菌根侵染率、根系活力、地下部全N含量和叶片CAT活性。土壤相对含水量为30%和50%时,接种株地上部全N、叶片叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量和POD活性显著高于未接种株;接种AM真菌显著降低了叶片MDA含量;接种土著AM真菌的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。土壤相对含水量为30%时,接种AM真菌显著增加了地上部全P含量和叶片相对含水量;接种摩西球囊霉的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。水分胁迫40d,接种AM真菌显著提高了叶片可溶性糖含量。水分胁迫80d,接种株叶片SOD活性显著增加。菌根依赖性随水分胁迫程度增加而提高。沙打旺根际土著菌接种效果优于摩西球囊霉。水分胁迫和AM真菌的交互作用对分枝数、菌根侵染率、叶片SOD、CAT和POD活性、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、地上部全N和全P、地下部全N和根系活力有极显著影响,对叶片丙二醛和地下部全P有显著影响。AM真菌促进根系对土壤水分和矿质营养的吸收,改善植物生理代谢活动,从而提高沙打旺抗旱性,促进其生长。试验结果为筛选优良抗旱菌种,充分利用AM真菌资源促进荒漠植物生长和植被恢复提供了依据。     

镉胁迫对绢毛委陵菜-丛枝菌根真菌共生体根系结构和生理的影响

为从生理水平上揭示绢毛委陵菜（Potentilla sericea L.）-丛枝菌根真菌共生体对镉胁迫的应答机制,以绢毛委陵菜多年生植株为试验材料,分别接种根内根生囊霉（Rhizophagus intraradices）和摩西球囊霉（Funneliformis mosseae）,80 d后以不同浓度的镉胁迫处理并测定菌根侵染率,研究侵染率较高菌种的共生体植株的生理指标变化和结构变化。结果表明：摩西球囊霉较根内根生囊霉对绢毛委陵菜菌根侵染率高,达100%,而根内根生囊霉侵染率为89.33%;接种摩西球囊霉真菌的植物,当镉质量浓度达10 mg?L^-1时,细胞壁小范围破裂、液泡出现变小的趋势,高浓度镉（20 mg?L^-1）处理时,根系细胞壁破裂,细胞无法维持原有形态;镉胁迫下,Cd（5 mg?L^-1）~ Cd（10 mg?L^-1）MDA含量显著上升（P<0.05）,Cd（0 mg?L^-1）~Cd（5 mg?L^-1）SOD活性和脯氨酸含量变化显著（P<0.05）,可溶性蛋白含量和叶绿素含量显著减少（P<0.05）,Cd（10 mg?L^-1）~Cd（15 mg?L^-1）可溶性蛋白含量和叶绿素含量变化不显著（P>0.05）,植物可以抵抗一定浓度范围的镉胁迫。综合来看,接种摩西球囊菌可以增强绢毛委陵菜耐镉胁迫能力,为利用绢毛委陵菜修复镉污染土壤提供了理论依据。     

AM真菌和施磷量对不同叶位烟叶生长和化学成分的交互效应

采用土培试验研究了不同施P水平下接种AM真菌摩西球囊霉（Glomus mosseae)和苏格兰球囊霉（Glomus caledonium)对烤烟不同叶位烟叶生长和化学成分的影响,结果表明,接种AM真菌提高了烟草根系菌根侵染率,增加了烟叶总干重,其中对下位和上位烟叶效果明显,中位叶因菌种而异,接种G.mosseae显著提高了中位叶总糖,烟碱,P,K含量和上位叶K含量,而接种G.caledonium则提高了下位叶总糖和上位叶总糖,还原糖,烟碱含量,促进了上,下位烟叶P含量的增加,烟叶N,Mg,Fe,Zn含量因菌种和施P量不同而变化,施P量为0．056－0．112g/kg^-1土时接种效果最好。     

EFFECTS OF AM FUNGI AND WATER STRESS ON DROUGHT RESISTANCE OF ARTEMISIA ORDOSICA IN DIFFERENT SOILS

 利用两种不同土壤研究了水分胁迫和接种AM真菌(摩西球囊霉(Glomus mosseae)和油蒿(Artemisia ordosica)根际土著AM真菌)对毛乌素沙地重要演替物种油蒿生长和抗旱性的影响。结果表明, 两种土壤中水分胁迫没有显著影响油蒿的植株形态和含水量, 但严重抑制了菌根侵染率。水分胁迫促使油蒿提高叶片保水能力, 抑制N、P在地上部的分配。在胁迫前期SOD活性较高, 而POD活性在后期较高。同一水分条件下接种AM真菌显著提高了AM真菌侵染率, 土壤中孢子数显著增多, 提高了植株分枝数并促进侧根发育, 显著提高根冠比和植株保水能力, 加强了根系对全磷、全氮的吸收。接种AM真菌的植株可溶性糖和丙二醛含量较低, 可溶性蛋白含量无显著变化, SOD和POD活性提高, 油蒿抗旱性加强。水分胁迫下在不同土壤中接种不同AM真菌对油蒿的促进效应差异较大, 接种土著AM真菌的效果优于摩西球囊霉单一接种。干旱导致菌根侵染率下降是宿主植物吸水能力下降的原因之一, 在植物生长前期接种AM真菌可以增强植物抵抗生长中后期环境干旱的能力。     

丛枝菌根真菌摩西球囊霉对铜胁迫下白术幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,添加不同浓度(0、200、400 mg·kg~(-1))铜(Cu),研究接种丛枝菌根真菌(AMF)摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白术(Atractylodes macrocephala)幼苗生长、光合特性、膜脂过氧化程度及抗氧化酶活性的影响。结果表明:与对照相比,Cu胁迫使白术幼苗生长和叶片光合系统受到明显抑制,膜脂过氧化水平升高,抗氧化酶活性降低;接种摩西球囊霉后发现其能够较好地侵染白术根系,接种摩西球囊霉的白术幼苗在不同浓度Cu胁迫下,均表现为叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加,叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)显著升高,胞间CO_2浓度(C_i)显著下降,质膜相对透性(MRP)及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较对照显著增加,植株生长量和体内Cu积累量较对照均有所下降。以上结果说明接种摩西球囊霉可提高Cu胁迫下白术幼苗叶片光合能力和抗氧化能力,降低膜脂过氧化水平,减少白术根系对Cu的吸收,缓解Cu胁迫对白术植株的伤害,提高白术产量和品质。     

高粱和地球囊霉联合修复锶污染土壤研究

本研究选用高粱(Sorghum bicolor(L.) Moench)为修复植物用于治理土壤锶污染,接种地球囊霉(Glomus geosporum),比较不同锶浓度(0、75、725、975 mg/kg)处理下,地球囊霉对高粱修复锶污染土壤的调控作用。结果表明:在所有锶处理下,接种地球囊霉的侵染率都高于50%。与无菌根处理相比,在75、725 mg/kg锶处理,接种地球囊霉的高粱的生物量、株高和根长都显著增加(P0.05)。接种地球囊霉的高粱表现出显著的菌根依赖性(P0.05)。其中最显著的是75 mg/kg处理,菌根依赖性为136.92%,并且在0—975 mg/kg锶处理中菌根依赖性都大于100%。地球囊霉侵染的高粱,叶片和根中的锶含量与无菌根处理组相比显著增加(P0.05),接种菌根组的转运系数都高于与无菌根组。接种地球囊霉,土壤中的全磷含量和速效磷含量显著降低(P0.05)。全磷减少了6.52%—18.77%,速效磷减少了12.38%—27.43%。接种AMF显著增加了土壤磷酸酶活性(P0.05),与无菌根组相比,增加了19.67%—32.56%。综上所述,地球囊霉能够促进高粱对锶的富集能力和耐受性,在锶污染(75—725 mg/kg)时接种地球囊霉的效果最好。     

内生真菌和丛枝菌根真菌对羊草生长的影响

该研究比较了摩西球囊霉(Glmous mosseae)和幼套球囊霉(Glmous etunicatum)两种丛枝菌根真菌和内生真菌单独及混合接种对羊草(Leymus chinensis)生长的影响。结果表明, 内生真菌对2种菌根真菌的侵染均无显著影响, 内生真菌可极显著增加羊草的分蘖数、地上生物量、总生物量。内生真菌与菌根真菌之间的相互作用因菌根真菌种类而不同, 幼套球囊霉对宿主植物生长无明显影响且和内生真菌之间也无明显的相互作用; 单独接种摩西球囊霉显著增加羊草的地上、地下和总生物量, 当其与内生真菌共同存在时, 二者之间存在一定的拮抗作用。冗余分析结果表明, 在内生真菌-AM真菌-羊草共生体中, 内生真菌对宿主植物生长的影响最大, 摩西球囊霉对宿主植物生长也有一定的贡献, 幼套球囊霉对宿主植物生长无明显影响。     

磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料,通过盆栽试验,研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显,菌根侵染率较高,菌根对大豆磷吸收的贡献率较大;高磷条件下接种菌根真菌效果不显著,菌根侵染率较低,菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下,中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高,浅根型最小.高磷条件下,根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系,磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

氮磷肥配施对苦荞根系生理生态及产量的影响

以苦荞品种‘迪庆’为材料,在盆栽试验条件下,研究了氮(纯氮用量分别为0g/kg、0.1g/kg、0.2g/kg)、磷(P2O5用量分别为0.1g/kg和0.2g/kg)配施对苦荞根系生长、生理指标及其产量的影响,旨在为黄土高原苦荞高产优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)在相同施磷量条件下,苦荞幼苗的株高、茎粗、茎叶干重、主根长、根表面积、根系体积、根系直径、根系干重以及壮苗指数等均随施氮量的增加而呈先升后降的趋势,但根冠比随施氮量的增加而呈先降后升的趋势;叶片叶绿素含量以及根系活力、酸性磷酸酶(Apase)活性、可溶性蛋白含量和植株氮积累量随施氮量的增加呈抛物线变化趋势,根系硝酸还原酶(NR)活性和植株氮含量随施氮量的增加而增加;而根系可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸含量等指标均随施氮量的增加而呈先降后升的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著低于其他处理;成熟期单株粒重、百粒重随施氮量的增加呈先升后降的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著高于其他处理。(2)在相同施氮量条件下,随着施磷量的增加,苦荞根系酸性磷酸酶(Apase)活性、SOD活性、POD活性、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白以及游离脯氨酸含量等指标均降低,其余各指标则呈增加趋势。(3)无论施磷量条件如何,0.1g/kg的施氮处理下苦荞产量最高,与其他施氮处理相比,在低磷和高磷处理下的增产幅度分别为7.04%~37.40%和14.73%~68.26%;在施氮量一定的情况下,高磷处理比低磷处理增产15.96%~42.00%。(4)在该试验条件下,适当的氮磷肥配施表现出了明显的正加和效应,但过量施肥也有可能导致增产幅度下降,中氮高磷(施纯N量0.1g/kg,施P2O5量0.2g/kg)配施效果最优。     

祁白术多糖提取工艺研究

以蒽酮-硫酸比色法测多糖含量,以正交优选工艺条件进行验证提取并加样测定回收率,结果显示：水提最佳条件为料液比1∶10、水浴100℃、恒温3 h,沉淀得率为48.41%,可溶性糖含量为43.83%,可溶性糖得率为21.22%;水提后醇沉条件为药液浓缩为1.5mL药液/g生药、醇沉浓度达到90%、4℃冰箱24h,醇沉得率为31.28%。水提法料液比、水提温度影响有显著性（P〈0.05）、醇沉法醇沉浓度影响有显著性（P〈0.05）。工艺验证实验平均得率31.55%,RSD=1.57%;加样回收率平均98.00%,以优选工艺方法提取、较稳定可行。     

侵染白术的大豆花叶病毒的全基因序列测定及分析

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)是影响大豆产量与质量的重要病原体,且自然寄主范围窄。本研究对疑似感病白术叶片进行非序列依赖性扩增(sequence-independent amplification,SIA)检测,结果表明,感病白术为SMV侵染,并命名为SMV-Am。为明确其基因组结构特征及系统进化关系,本研究利用双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)提取、RT-PCR及RACE技术对其进行全基因组扩增,并进行生物信息学分析。结果表明,SMV-Am基因组全长9 587 nt,具有显著的马铃薯Y病毒属(Potyvirus)基因组结构特征;核苷酸与氨基酸序列相似性分析表明,SMV-Am与来自中国的SMV-Liaoning分离物相似性最高,核苷酸与氨基酸序列相似性分别为96.57%和98.86%;系统进化分析也显示与SMV-Liaoning分离物亲缘关系最近;对SMV-Am蛋白序列进一步分析发现,存在与功能位点相关的氨基酸突变,经I-TASSER和PyMOL软件进行蛋白建模分析,发现SMV-Am的P1、HC-Pro、P3、6K2、NIa-Pro、NIb蛋白结构均发生不同程度的变化,且P1蛋白最明显;重组分析结果显示,在SMV-Am基因组的6 560~8 950 nt位置存在重组事件,其主要亲本和次要亲本分别为SMV-XFQ012(GenBank登录号:KP710875.1)和SMV-pCB301-SC15(GenBank登录号:MH919386.1)。这是SMV侵染白术的首次报道,研究结果有望为防范SMV病害在白术上爆发流行以及防治提供科学依据。     

白术连作根际土壤的理化性质及微生物区系变化

对不同种植年限白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)根际土壤的部分理化指标、酶活性和微生物区系进行了测定和比较。结果表明:随白术种植年限的增加(0、1和2 a),根际土壤pH值显著下降(P<0.05),根际土壤中有机质和全氮含量呈先升高后降低趋势,速效钾含量则逐渐升高,而有效磷含量和C/N比小幅波动,总体上不同种植年限根际土壤的这些指标差异不显著;根际土壤中有效铁、有效铝和交换性锰含量显著或极显著(P<0.01)增加,且较对照(未种植白术的土壤)分别增加了127.51%、18.38%和106.83%,但有效铅含量变化幅度较小;2年生白术根际土壤中过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶活性显著低于对照;2年生白术根际土壤中细菌和放线菌数量及微生物总量较1年生白术根际土壤显著下降,真菌数量则显著上升。结果显示:土壤酸化严重、金属离子大量积累、主要酶活性失调以及微生物区系改变可能是白术连作障碍的潜在原因。     

磷水平与丛枝菌根真菌对桔梗生长及品质的影响

明确不同磷水平条件下接种丛枝菌根真菌(AMF)对桔梗质量与产量的影响.采用盆栽法,设计P0(20 mg/kg)、P1(50 mg/kg)、P2(80 mg/kg)、P3(140 mg/kg)共4个磷水平,同一磷水平分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、根内根孢囊霉(Rhizophag...     

土壤可溶性无机磷对微生物生物量磷测定的干扰

对于可溶性无机磷含量高于50mg/kg土的土壤,薰蒸处理前必须去除这部分磷,否则将严重干扰微生物量磷的测定,讨论了去除土壤中可溶性无机磷的方法。     

丛枝菌根真菌对小麦生长的影响

为了促进经济作物小麦的生长,提高土壤氮磷循环与转化效率,选择两种优良丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——摩西球囊霉(GM,Glomus mosseae)、根内球囊霉(GI,Glomus intraradices),研究AMF在小麦整个营养生长阶段中对其生长以及对土壤中植物生长需求的大量元素——氮、磷的作用及影响。结果表明:人工施加菌剂可显著提高AMF对小麦的侵染率,施加GM菌剂时,小麦侵染率提高24.54%,同时,株高提高14.08%,小麦地上生物量提高24.05%。GM效果优于GI。施加菌剂后,小麦侵染率与土壤中水解性氮呈显著正相关;植物地上生物量与土壤中总氮,水解性氮呈显著负相关。表明AMF可活化土壤中的氮元素,同时促进作物生长,强化对土壤中氮元素的利用。     

子午岭典型植被凋落叶-土壤养分与酶活性特征

对黄土高原子午岭任家台林区内刺槐、油松、侧柏等3种人工林以及桦树、辽东栎等两种天然次生林的凋落叶C、N、P含量、林下土壤基本理化性质和碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶3种酶的活性进行分析,并研究凋落叶C、N、P含量与土壤C、N、P含量之间的相关关系,以及土壤基本理化性质与酶活性之间的相关关系,为该区植被恢复效果评价提供科学依据与参考。结果发现:刺槐、辽东栎凋落叶碳氮比值显著低于其他植被,凋落叶分解速率相对较快;辽东栎土壤有机碳、全氮含量最高,分别为19.18、1.60g/kg,刺槐土壤全磷含量最高(0.61g/kg);土壤酶活性主要受土壤有机碳、全氮、容重及p H影响,与土壤全磷相关性不显著;人工林中,侧柏土壤中3种酶活性均高于其他植被,且侧柏凋落叶碳氮比值相对较低,分解速率较快,相比于刺槐作为造林树种更占优势。     

植酸酶对中华绒螯蟹幼蟹生长、消化性能及物质利用率的影响

为探讨植酸酶对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长、消化性能及物质利用率的影响, 设计了6种配合饲料, 以不含植酸和植酸酶的组别为对照组(C), 在含有10 g/kg植酸的饲料中, 分别加入0、500、1000、1500 U/kg的植酸酶, 分别记为P0、P500、P1000、P1500和P2000。投喂初始体重为(4.34±0.05) g的幼蟹, 56d后称重并取样分析。结果发现: P0幼蟹增重率、特定生长率、蛋白质效率低于对照组, 饲料系数则高于对照组(P<0.05); 幼蟹增重率、特定生长率、蛋白质效率随着饲料中植酸酶含量的增加而升高, 在P2000达到最高, 且该组的饲料系数最低(P<0.05); P1500和P2000全蟹体磷含量显著高于P0 (P<0.05); 在P2000中, 幼蟹肝胰腺中胰蛋白酶、淀粉酶以及肠道胰蛋白酶活力达到最高(P<0.05); 中华绒螯蟹蛋白质消化率和磷透析率随着饲料中植酸酶含量的增加而逐渐升高, 其中P2000显著高于P0(P<0.05), 与对照组无显著差异(P>0.05); P2000幼蟹的氮、磷保留率最高(P<0.05)。以上结果表明, 在含有植酸的饲料中添加2000 U/kg的植酸酶, 能够显著提高幼蟹的生长和胰蛋白酶活力, 进而提高幼蟹对蛋白质的利用率, 降低饲料系数。此外, 植酸酶的添加也能有效提高幼蟹体磷含量和氮/磷保留率。