道地药材北苍术根区土壤AM真菌多样性及菌根化育苗

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在人工栽培多年生北苍术中,随着栽培年限的增加,根部病害日益严重,同时农药和化肥的滥用,导致品质和疗效不断下降,严重影响着北苍术的产量和品质以及用药安全。为了保证中药资源的持续利用,国家相关法规指出优良种苗繁育是中草药标准化生产的核心环节,而菌根化育苗是提升药用植物后期抗病及优质高产的有效途径之一。本研究将针对人工栽培北苍术有效成分降低、病害发生频繁、产量不稳定等问题。通过分析道地药材北苍术根区土壤AM真菌多样性并分离筛选出优势土著AM真菌,并接种于北苍术幼苗根际,探讨优势土著AM真菌对北苍术幼苗促生效应及次生代谢产物积累的影响,建立药用植物北苍术菌根化育苗方法。主要研究结果如下:(1)河北承德道地药材北苍术可以与AM真菌形成良好的共生关系,球囊霉属为该道地产区北苍术根区土壤丛枝菌根真菌的优势菌属,且野生北苍术根区土壤AM真菌资源较栽培更为丰富。野生和栽培北苍术根区土壤养分的差异是导致AM真菌群落结构差异的重要原因之一,其中土壤有机质、有效磷含量是导致道地产区北苍术土壤中AM真菌群落结构差异的主要土壤环境因子,硼是促进AM真菌群落多样性和丰度的微量元素。(2)通过诱导分离培养,获得野生北苍术根区优势土著AM真菌菌群,经过分子生物学鉴定,该土著优势AM真菌为多氏囊霉属的伊朗多氏囊霉(Dominikia iranicum)为主。(3)AM真菌对北苍术种子育苗的影响结果表明,接种AM真菌显著提高了北苍术生物量,当年和次年生北苍术对菌根依赖性分别达到16%和32%。其中,接种次年与未接种之间全株鲜、干重分别提高34.71%和47.61%,均达显著水平。同时,接种AM真菌的次年生北苍术根长、根表面积、根平均直径、根系体积均显著高于不接种处理;接种AM真菌可提高北苍术须根中苍术素的相对含量,接种较不接种提高50.82%。(4)AM真菌对北苍术根茎育苗的影响结果表明,接种优势土著AM真菌对侵染和生长促进更为显著,北苍术对其依赖性达28%,全株鲜、干重分别增加44.91%和38.46%。同时,接种AM真菌均显著提高了叶片光合速率、根系活力和壮苗指数。接种GM和OAM较CK根系活力分别增加38.62%和45.25%;接种AM真菌的北苍术壮苗指数较未接种有促进作用,其中接种GM与CK之间未达到显著水平,而OAM与CK之间达到显著水平。因此,接种优势土著菌对北苍术根茎各生理指标的促进更显著。综上,道地产区野生北苍术根区土壤AM真菌资源较栽培丰富,诱导分离培养优势土著AM真菌与北苍术菌根化育苗具有最佳的组合效应,这种组合是提高中药材北苍术道地性的关键因素之一。
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