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铁是植物生长发育以及生命活动必需的营养元素之一,在植物有机体内的物质合成和转化过程中扮演着至关重要的角色。岩石圈中铁元素的丰度很高,但满足植物正常生长所需要的可溶性铁的含量很低,特别是在石灰质土壤中。同时,由于水解、聚合和沉淀反应引起的土壤pH值的升高也会降低Fe(Ⅲ)的溶解性。土壤缺铁已成为影响大部分农作物产量和质量的主要因素之一,因此,探索从根本上解决农作物缺铁问题的有效方法迫在眉睫。木霉菌(Trichoderma spp.)是一类能够促进植物生长、提高植物对生物和非生物胁迫抗性的植物根际益生真菌。虽然目前对于木霉菌的促生作用有了一些报道,但对于胁迫下的促生机制尚缺乏深入、系统的研究。本文从实验室保藏并鉴定的高产嗜铁素的棘孢木霉(Trichoderma asperellum)Q1入手,通过平板促生实验初步研究了在镉、盐以及缺铁胁迫下接种棘孢木霉Q1对拟南芥的促生作用,分别测定了棘孢木霉Q1在不同铁浓度下嗜铁素和IAA的含量变化,通过平板促生实验研究了棘孢木霉Q1在缺铁胁迫下对拟南芥DR5::GFP幼苗中IAA的影响,利用纯化的嗜铁素对拟南芥突变体IAA14的平板促生实验确定了嗜铁素的促生作用,最后利用拟南芥DR5::GFP幼苗的平板促生实验研究了嗜铁素的促生机制。具体结果如下:(1)通过在镉、盐以及缺铁胁迫下棘孢木霉Q1对拟南芥的平板促生实验,确定了该菌株在三种胁迫下对拟南芥的促生作用;同时测定了三种胁迫对该菌株IAA和嗜铁素产量的影响,进而研究了不同盐浓度对菌株产IAA的影响,结果表明,低盐浓度(100~200mM)对IAA的产生具有促进作用,高盐浓度则抑制IAA的产生,且该菌株只在缺铁胁迫下表现出高产嗜铁素的能力;(2)测定了不同铁浓度下棘孢木霉Q1发酵液中IAA和嗜铁素的含量变化,结果显示随铁浓度降低,该菌株发酵液中IAA和嗜铁素终浓度均逐渐提高,表明低铁浓度促进该菌株产IAA和嗜铁素;(3)为了研究棘孢木霉Q1在缺铁胁迫下的促生机制,本文通过拟南芥野生型和DR5::GFP幼苗的平板促生实验,发现棘孢木霉Q1不仅能够促进拟南芥幼苗的生长,还能够提高其体内IAA含量,初步确定了该菌在缺铁胁迫下的促生作用及其机制;(4)为进一步研究缺铁胁迫下棘孢木霉Q1促生的主要作用机制,本文利用拟南芥突变体IAA14(生长素信号转导缺陷突变体)在缺铁胁迫下的平板促生实验,明确了该菌产生的嗜铁素对拟南芥的生长具有重要的促生作用;(5)利用拟南芥DR5::GFP幼苗的平板促生实验研究了该菌株产生的嗜铁素对植物促生的重要机制,结果表明,在难溶性铁存在的情况下,嗜铁素能够有效促进拟南芥的生长,并提高拟南芥根部IAA含量;不存在难溶性铁的情况下,嗜铁素本身也具有一定的促生作用,同时也能够提高拟南芥根部IAA含量。研究结果进一步完善了棘孢木霉Q1在缺铁胁迫下的促生机制,为今后深入探究嗜铁素与植物体内IAA信号关系提供了一定的理论基础。