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大多数陆地植物的根系皆能与丛枝菌根真菌(AMF)形成AM共生体,对提高宿主植物养分吸收、促进生长发育、缓解环境胁迫等方面具有积极作用。本研究以烟草(Nicotiana tabacum L.)为宿主植物,首先基于摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、球状巨孢囊霉(Gigaspora margarita,Gm)共4株AMF菌株及3种不同氮效率品种(ZY100、K326、NC89)进行了菌株与品种组合的初步筛选试验;其次基于筛选结果采用15N同位素示踪法探索了AMF对氮吸收的偏好形态;基于上述研究结果采用15N茎注法探索了AMF对间作模式中氮转移的影响;最后采用高通量转录组测序手段对烟株根系进行了氮代谢解析。本文的主要结论如下:(1)4株AMF菌株均能侵染烟株根系,其侵染率在21.82%~41.6%。未接种情况下,不同氮效率品种在株高、干物质含量、根系生长状况、养分含量(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)、氮素代谢酶(NR、GS)及相关氮代谢酶基因表达(NRT1、Ni R1、Ni R2、Ni R3、Nt GS1、Nt GS2)等指标均整体表现为ZY100(低)4)2SO4、KNO3、Glu及其对应15N标记物为氮源,对AMF吸收的主要氮素形态进行试验探索表明,AMF对各氮素形态的吸收量存在显著差异。15N-Glu标记处理(N3)吸收量显著大于无标记处理(N0),显示AMF可吸收一定量的Glu。在(NH4)2SO4、KNO3、Glu三者氮素形态共存时,AMF优先吸收NH4+,其吸收量分别是NO3-、Glu的1.35、2.94倍。就吸收的三者氮素总量而言,(NH4)2SO4、KNO3、Glu各占总氮吸收量的48.61%、36.10%、15.29%。(3)大豆/烟草间作系统中,在塑料固体分隔(PS)条件下,与未接种(CT)、单接种AMF(CE)、单接种根瘤菌(BJ)相比,双接种(CE+BJ)提高了大豆对氮的吸收,其增幅分别为93.1%、28.71%、39.62%;同等PS处理下,双接种(CE+BJ)的烟株对N的吸收量分别是未接种(CT)、单接种CE、单接种BJ处理的1.68、1.22和1.28倍。基于30μm尼龙网分隔(MS)的双接种体系中(CE+BJ),大豆向烟株转移的氮量较CT、CE和BJ分别增加7.29、6.97和11.52mg/pot。不分隔体系中(NS),烟株双接种(CE+BJ)较CT、CE、BJ分别增加6.44、7.63和12.48 mg/pot。综上,在大豆/烟草间作系统中同时接种AMF和根瘤菌,提高了间作系统的生物量累积,促进了大豆向烟株的氮素转移。(4)根系转录组测序分析表明,与未接种处理(CK)相比,烟草接种幼套近明球囊霉(Ce),鉴别出4个硝酸盐转运蛋白(NRT1.10、NRT1.1、NRT1.7、NRT1.11)、4个多肽转运蛋白(PTR3-A、PTR1、PTR2、PTR5)、5个ABC超家族转运体蛋白(At ABCB4、At ABCB10、At ABCB14、At ABCB17、At ABCB18)及6个氮代谢酶基因(GS2、GLUL、GLTB、GLTD、GLT1、GDHA)。接种根内根孢囊霉(Ri),鉴别出1个高亲和硝酸盐转运蛋白2.5(At NRT2.5),7个硝酸盐转运蛋白(NRT1.10、NRT1.7、NRT1.11、NRT1.1、NRT1.1、NRT1、NRT2)、3个多肽转运蛋白(NRTPTR3-A、NRTPTR1、NRTPTR5)、7个ABC超家族转运体蛋白(At ABCB4、At ABCB5、At ABCC10、At ABCC14、At ABCB19、At ABCB17、At ABCB18)及8个氮代谢酶(GS2、GLUL、GLUD1、FM、CA、GS、GDH1、GDH2)。就接种两者AMF鉴别出的氮转运蛋白及氮代谢酶类型来看,接种Ce主要涉及了谷氨酸代谢途径,而接种Ri则完整参与了谷氨酸代谢、氰基氨基酸代谢、甲烷代谢及乙醛酸代谢途径。结果表明不同AMF对氮吸收、同化能力及参与的氮代谢途径不同。