野大豆内生菌对栽培大豆耐镉性影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hgra_1982
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植物内生菌广泛存在于植物的细胞内及细胞间隙中,对植物生长发育及抗逆性具有重要作用。镉污染会导致农作物生长受阻、产量降低,是农业亟待解决的问题。本研究以镉敏感性具有差异的两个栽培大豆为材料,探究从野大豆分离出的内生菌,对镉胁迫下大豆生长发育过程中的形态、生理生化及产量等相关性状的影响,研究内生菌缓解大豆镉胁迫的效应,主要研究结果如下:1.从供试的野生豆内生菌3号-7号菌中,筛选出7号菌对大豆促生长和抗镉性效果最好,而且单一菌侵染比复合菌侵染效果更好,因此后续试验采用7号菌侵染。2.不同发育时期的形态研究表明,与对照组相比,镉胁迫对TF31在苗期和结荚期的株高、三个时期的茎粗以及成熟期的根系总体积有显著的抑制效应,对LD11的三个时期的株高、茎粗及成熟期的根系总根长、表面积、平均直径以及总体积有显著的抑制效应。内生菌侵染对两种大豆苗期的株高、苗期和结荚期的茎粗以及根系生长参数都有显著的促进效应。与镉处理相比,内生菌侵染对两种栽培大豆苗期和结荚期株高、三个时期的茎粗以及成熟期的根系表面积、平均直径、总体积都有明显的缓解效应。从综合指数来看,TF31的促生长指数、抗镉指数及菌抗镉株数都高于LD11,同时两种大豆的菌抗镉指数高于抗镉指数。3.不同发育时期的光合系统研究表明,与对照相比,镉胁迫对两种大豆三个时期的光合参数都有显著的抑制效应。内生菌侵染对两种大豆在苗期和结荚期的净光合速率和蒸腾速率、对结荚期和成熟期的气孔导度都有显著的促进效应,但对苗期和结荚期的胞间二氧化碳浓度却有显著的抑制效应。与镉处理相比,内生菌侵染对两种大豆在结荚期的净光合速率、在三个时期的气孔导度以及苗期和结荚期的胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率都有明显的的缓解效应。4.不同发育时期的抗氧化酶活性和MDA含量研究表明,与对照相比,镉胁迫显著提高了两种大豆苗期的SOD和POD及CAT活性、结荚期的SOD和POD酶活性、显著降低了成熟期的SOD和POD活性、显著提高了三个时期的MDA含量。内生菌侵染显著提高了两种大豆苗期的SOD和POD活性。与镉处理相比,内生菌侵染显著提高了两种大豆在苗期的SOD和POD活性,显著降低了苗期的MDA含量。5.产量相关性状研究表明,与对照相比,镉胁迫对两个品种的单株茎重、单株粒数、单株粒重、单株荚重有显著的抑制效应,对TF31的百粒重有显著的抑制效应。内生菌侵染后,与对照相比,内生菌对两个品种的单株茎重、单株粒重、单株荚重有显著的促进效应。与镉处理相比,内生菌侵染缓解了镉胁迫对两个品种的单株茎重、单株粒数、单株粒重、单株荚重的抑制效应,缓解了镉胁迫对TF31百粒重的抑制效应。从综合指数来看,TF31的促生长指数、抗镉指数及菌抗镉指数都要高于LD11,而且两种大豆的菌抗镉指数都要高于抗镉指数。6.不同部位镉含量研究表明,两种大豆的根、茎、叶、荚及籽粒的含镉量都显著高于对照,其中两个品种根部含镉量最多,TF31与LD11的根部含镉量差异不显著,TF31的荚、茎、籽粒及叶部含镉量都显著低于LD11,内生菌侵染可以显著减少两种大豆根、荚、茎、籽粒及叶的含镉量。从镉转运系数来看,各部位的转运系数从高到底分别为TF茎-叶、TF荚-籽粒、TF叶-荚、TF根-茎,内生菌侵染明显提高了两种大豆的TF根-茎,降低TF31的TF茎-叶。综上所述,在镉胁迫对两种大豆有显著的抑制效应,TF31对镉的耐受性更强,内生菌对两种大豆具有促进效应,也具有缓解镉胁迫的能力,对TF31作用效果更为明显。
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