GR24作用下氮、磷对AM真菌侵染寄主棉花及其生长的影响

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丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)隶属于球囊菌门,在地球中分布广泛,是一类专性活体共生的内生菌根真菌。寄主植物的根系分泌信号激素诱导AM真菌菌丝分支,促进AM真菌与寄主植物建立共生系统。在AM真菌共生系统中,寄主植物进行光合作用为AM真菌提供碳水化合物,而AM真菌吸收矿质元素(如氮和磷),并通过菌丝体的运输将其转移到寄主植物中,两者进行复杂有序的协调交流。本文以幼苗期棉花为寄主植物,接种AM真菌,施加激素促进菌丝分化形成AM真菌共生系统,探究外源激素作用下氮、磷对AM真菌侵染寄主棉花及其氮磷营养和生长的影响,结论如下:(1)通过添加不同浓度的两种激素(黄酮类物质芹菜素Apigenin和独脚金内酯类似物GR24),探究在幼苗期棉花植株激素的最适浓度。结果如下:施加芹菜素Apigenin进行实验时,150 nmol L-1芹菜素Apigenin对于棉花植株的生物量最好;施加独脚金内酯类似物GR24进行实验时100 nmol L-1GR24激素对于提高棉花植株生物量效果最佳;不同浓度的芹菜素Apigenin对AM真菌侵染率无显著性差异,但100 nmol L-1GR24明显缩短AM真菌侵染棉花植株根系的时间;不同浓度的芹菜素Apigenin对棉花植株叶片叶绿素无显著性差异,但100 nmol L-11 GR24棉花植株叶片叶绿素显著高于空白组。(2)独脚金内酯类似物GR24作用下,通过施加4 mmol L-1的不同氮源(精氨酸、谷氨酰胺、硝酸钾、硫酸铵、尿素),探究AM真菌共生系统中激素和不同氮源对幼苗期棉花的影响。结果如下:独脚金内酯类似物GR24为激素的条件下,不同氮源的施加显著提高棉花植株的生物量,其中以尿素为氮源产生效果最好;不同氮源的施加均提高AM真菌的侵染率和棉花植株叶绿素的累积;尿素的施加显著提高棉花植株地上部和地下部的氮含量;尿素的施加同时也显著提高棉花植株地上部磷含量;硫酸铵的施加显著提高棉花植株地下部磷含量。说明AM共生系统中,激素GR24和不同氮源共同作用使寄主植物生长发育、氮磷含量的吸收转运显著提高。(3)独脚金内酯类似物GR24作用下,探究施加不同浓度的磷源(KH2PO4),AM真菌共生系统中激素和不同磷浓度对幼苗期棉花植株的影响。结果如下:外源激素作用下,不同浓度的KH2PO4对幼苗期棉花植株生物量无显著差异;0.25mmol L-1的磷浓度是AM真菌侵染棉花植株的最佳浓度,当磷浓度过高时会抑制AM真菌侵染棉花植株。并且独脚金内酯类似物GR24可以与KH2PO4共同作用,促进AM真菌侵染棉花植株。在适宜磷浓度的条件下,施加GR24显著提高棉花植株根系积累氮磷的能力,但不同磷浓度对棉花植株地下部含磷量差异不显著。(4)探究不同浓度梯度的独脚金内酯类似物GR24、氮、磷组合对菌根幼苗期棉花植株的影响,结果表明当GR24浓度为100 nmol L-1,尿素浓度为10 mmol L-1,磷酸二氢钾浓度为0.05 mmol L-1时棉花植株的生物量最优,棉花植株对氮磷营养的吸收最佳,以及最有助于AM真菌侵染寄主植物。
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