棘孢曲霉对狗牙根盐响应的调控机理研究

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我国现有盐碱地资源5.5亿亩,其中重度盐碱地约占6%,盐碱地直接影响植物的表型形态、生长和生理特性,严重限制了植物的生长,因此研究植物耐盐机理与植物适应盐胁迫的调节机制,对耐盐新品种的选育具有重大意义。在现阶段盐渍化土壤严重,水资源短缺的条件下,过度消耗水资源的修复措施将发生重大转变。在众多盐碱地改良措施中,微生物改良作为一种新型的盐碱地改良技术,已经逐渐成为国内外研究的热点。棘孢曲霉真菌(Aspergillus aculeatus)不但具备分泌生长素、铁载体、溶磷溶钾等促生功能,而且兼具一定的耐盐能力;接着以两种耐盐能力不同的狗牙根和棘孢曲霉为实验材料,探索盐胁迫下棘孢曲霉对极耐盐和极盐敏感两种狗牙根材料耐盐能力的调控作用,挖掘其调控狗牙根耐盐能力的生长和生理机制,主要研究结果如下:1、狗牙根品系的耐盐性综合评价选用17个结实率高的狗牙根品系,进行耐盐性的综合评价,通过测定草坪质量、蒸腾蒸发量、叶绿素等表型和生理指标结合模糊数学法的隶属函数值分析结果得出:“WBD128”和“WBD145”是17个结实率高的狗牙根品系中极耐盐品系和极盐敏感品系,“WBD13”和“WBD177”是相对耐盐性较高的品系,“WBD90”是相对盐敏感的品系。2、狗牙根品系的耐盐性验证采用第一步筛选出的“WBD128”,“WBD13”,“WBD177”,“WBD90”和“WBD145”品系,进行耐盐性的验证。通过对草坪质量、蒸发蒸腾量、叶绿素和类胡萝卜素含量、枯叶率、相对含水量、相对电导率、渗透调节物、离子含量等生长和生理指标的测定,我们发现:2%盐浓度下,耐盐狗牙根品系的各项生长参数和生理指标显著优于盐敏感狗牙根品系,且“WBD128”和“WBD145”是5个结实率高的狗牙根品系中极耐盐品系和极盐敏感品系。3、棘孢曲霉调控狗牙根耐盐能力机理解析在盐胁迫下,采用“WBD128”(极耐盐)和“WBD145”(极盐敏感)两种狗牙根材料,通过生长和生理手段探究棘孢曲霉对“WBD128”和“WBD145”的耐盐能力调控机理,试验结果如下:外源施加棘孢曲霉真菌均能显著提高盐胁迫下“WBD128”和“WBD145”的生长速率、草坪质量、总叶绿素和类胡萝卜素的含量、K+含量,降低相对电导率、脯氨酸含量、H2O2含量、Na+含量、Na+/Ca2+比、Na+/K+比,以上结果说明,盐胁迫下外源施加棘孢曲霉真菌能够提高植株的生长状态、光合作用、渗透调节和膜稳态,降低活性氧引起的氧化损伤,有效改善两者的生长状态,且“WBD145”的促生长作用相对“WBD128”更强。综合以上试验结果能够得出,盐胁迫下,棘孢曲霉对“WBD128”和“WBD145”的耐盐调控机理不尽相同,但是均促进了其生长发育,且对“WBD145”的促生长作用更强,初步揭示了极耐盐和极盐敏感种质的耐盐调控机理,为培育结实率高的耐盐型品系并为杂交育种奠定基础。
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