丛枝菌根真菌促进枳活化吸收难溶性磷酸盐的研究

论文摘要

丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhiza,AM）是土壤中的丛枝菌根真菌与寄主植物根系形成的一种互惠共生体,能够促进植物吸收磷素。本文就丛枝菌根真菌促进枳活化吸收难溶性磷酸盐进行了研究,其主要研究结果如下:（1）低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌磷酸酶的影响:在温室沙培灭菌条件下,以AlPO4（Al-P）为磷源,以枳实生苗[Poncirus trifoliata（L.）Raf.]为试材,以摩西球囊霉（Glomus mosseae,G.m）和地表球囊霉（Glomus versiforme,G.v）为菌剂,研究低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌磷酸酶的影响。结果表明,接种处理显著增加了枳根系磷酸酶的分泌量,特别是酸性磷酸酶和中性磷酸酶的分泌量,但二者随施磷量的增加而降低。基质中酸性磷酸酶含量范围为1.010-3.558 mg酚/g基质,占总磷酸酶的47.1%-61.0%,中性磷酸酶含量0.558-2.118 mg酚/g基质,占总磷酸酶的29.1%-43.9%,而碱性磷酸酶在总磷酸酶中所占比例只有4.8%-12.1%。3个磷水平接种处理的基质中3种磷酸酶及总磷酸酶均表现为G.m＞G.m+G.v＞G.v。酸性磷酸酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶和总磷酸酶含量均与真菌吸磷贡献率呈极显著正相关。（2）低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌有机酸的影响:在温室沙培灭菌条件下,以Al-P为磷源,以枳为试材,以G.m和G.v为菌剂,采用琼脂膜法提取枳根系分泌物,研究低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌有机酸的影响。结果表明,接种AM真菌增加了枳根系分泌有机酸的种类,未接种处理枳分泌的有机酸仅检测到6种（草酸、苹果酸、乳酸、乙酸、顺丁烯二酸和柠檬酸）,而G.m处理检测到7种（草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、丁二酸）,G.v处理检测到了酒石酸;接种丛枝菌根真菌增加了枳根系分泌有机酸的含量（比未接种处理增加19.80 mg/g-56.87 mg/g）,且施用AlPO4后有机酸含量显著增加（增加20.06 mg/g-21.84 mg/g）;未接种植株根系分泌少量有机酸;接种植株根系分泌的有机酸以苹果酸（42.87%）、柠檬酸（39.22%）和草酸（12.06%）为主。（3）低磷胁迫下AM真菌对枳生长及矿质营养的影响:在温室沙培灭菌条件下,分别以Al-P和Fe-P为磷源,以枳为试材,以G.m为菌剂,研究低磷胁迫下AM真菌对枳生长及矿质营养的影响。结果表明:接种菌根菌显著增加了枳的干重（增加12.30%-53.04%）、含磷量（4.81%-30.41%）及吸磷量（15.78%-64.84%）;接种后,枳对Al-P的利用量显著高于不接种的,且随Al-P的施用量提高,菌根效应、真菌吸磷量及真菌吸磷贡献率显著增加,菌根效应增加34.31%、真菌吸磷量增加2.27 mg/pot、真菌吸磷贡献率增加13.48%;枳对Fe-P的利用量接种与不接种差异显著,但菌根效应、全株吸磷量、真菌吸磷量、真菌吸磷贡献率及菌根效应均低于Al-P（换算成P2O5）处理;接种处理的基质中有效磷含量与未接种处理的相比高2.35 mg/kg-52.98 mg/kg,差异显著或或极显著;接种AM真菌显著或极显著增加了枳植株氮、钾、钙、镁、铁、铜、锌和锰的吸收量;接种AM真菌亦增加了枳植株氮、钾、钙、铜和锰的含量,降低了镁、铁和锌的含量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第1章 前言
• 1 课题的提出
• 2 土壤中磷的形态
• 2.1 无机磷
• 2.2 有机磷
• 3 植物高效利用磷素的机制
• 3.1 形态学机制
• 3.2 生理学机制
• 3.2.1 根系分泌物
• 3.2.2 土壤微生物
• 2PO₄^-的吸收动力学'>3.2.3 根系对H₂PO₄^-的吸收动力学
• 3.2.4 植物对磷素的再利用
• 3.3 遗传学机制
• 4 丛枝菌根真菌促进植物活化吸收难溶态磷的研究进展
• 4.1 扩大植物根系吸收面积
• 4.2 改善根际微域环境
• 4.3 促进植物根系对磷素运输与传递
• 4.3.1 丛枝菌根促进磷从菌丝向根系运输
• 4.3.2 丛枝菌根吸收磷素的动力学特征
• 4.3.3 增加植物体内磷的贮存和利用效率
• 4.3.4 菌丝桥在磷运转中的作用
• 5 本研究的目的、内容及意义
• 第2章 低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌磷酸酶的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定方法
• 1.4 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 丛枝菌根真菌对盆栽枳基质有效磷含量、孢子密度及菌根侵染率的影响
• 2.2 丛枝菌根真菌对枳干物重的影响
• 2.3 丛枝菌根真菌对枳实生苗吸磷效率的影响
• 2.4 丛枝菌根真菌对基质磷酸酶活性的影响
• 2.5 枳菌根侵染率、孢子密度、真菌吸磷贡献率、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶和总磷酸酶间的相关性
• 3 讨论
• 第3章 低磷胁迫下AM真菌对枳根系分泌有机酸的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定方法
• 1.4 统计分析
• 2.结果与分析
• 2.1 不同接种处理对枳菌根侵染率和干物重的影响
• 2.2 不同接种处理对枳实生苗磷含量及吸磷量的影响
• 2.3 不同接种处理对枳实生苗分泌有机酸的种类与数量的影响
• 2.4 不同处理对盆栽枳基质有效磷含量的影响
• 2.5 枳菌根侵染率、真菌吸磷贡献率、草酸、苹果酸、柠檬酸和总酸含量间的相关性
• 3.讨论
• 第4章 低磷胁迫下AM真菌对枳生长及矿质营养的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定方法
• 1.4 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 接种AM真菌和不同磷处理对枳株高及叶片数的影响
• 2.2 接种AM真菌和不同磷处理对枳实生苗的干重及根冠比的影响
• 2.3 不同磷处理下基质孢子密度、丛枝菌根侵染率及基质有效磷含量
• 2.4 接种AM真菌对枳实生苗吸磷效率的影响
• 2.5 接种AM真菌对枳实生苗对其它矿质元素吸收的影响
• 3 讨论
• 小结
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 致谢
• 附录Ⅰ:课题资助项目
• 附录Ⅱ:硕士研究生期间已发表和已接受论文
• 附录Ⅲ:参加学术会议