叢枝菌根對(duì)獼猴桃礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和保護(hù)酶系統(tǒng)的影響

叢枝菌根對(duì)獼猴桃礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和保護(hù)酶系統(tǒng)的影響

氨基葡萄糖（amf）是一種能干的內(nèi)生真菌，可以與80%的維管束植物形成共生關(guān)系。有研究表明獼猴桃為獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)落葉藤本植物,因其含有豐富的維生素C,是具有極高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用的水果之一。在我國(guó),陜西、四川、重慶、湖北均有大面積種植。獼猴桃是肉質(zhì)根系,根毛少,是良好的菌根植物。已證實(shí)在野生條件下獼猴桃根系也能被土壤中現(xiàn)存的AMF侵染1材料和方法1.1樹(shù)體的利用和基質(zhì)的制備供試植物材料為1年生的美味獼猴桃,品種為徐香(Actinidiadeliciosacv.Xux-iang)。盆栽基質(zhì)為西南大學(xué)柑桔研究所提供的營(yíng)養(yǎng)土,以園土∶河沙∶稻殼=2∶2∶1的體積混合而成。試驗(yàn)基質(zhì)于0.11MPa、121℃高壓蒸汽滅菌2h,每盆裝基質(zhì)4kg。供試菌種為摩西球囊霉G.mosseae(G.m)(菌種編號(hào):BGCBJ04A)、地表球囊霉G.versiforme(G.v)(菌種編號(hào):BGCAM0031),由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所“中國(guó)叢枝菌根真菌種質(zhì)資源庫(kù)(BGC)”提供。1.2苗苗期處理,接種菌劑試驗(yàn)于2014年9月在西南大學(xué)溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。將1年生美味獼猴桃“徐香”定植于營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi),選取長(zhǎng)勢(shì)一致、健壯的幼苗進(jìn)行處理。在定植的同時(shí),于根系周圍接種菌劑,每株接種菌劑10g。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理,分別是接種摩西球囊霉G.mosseae(G.m)、接種地表球囊霉G.versiforme(G.v)、不接種(對(duì)照)。各處理20株苗,共60株苗。其間采用常規(guī)水分管理(每15d澆灌一次無(wú)菌水)。接種180d后,測(cè)定各項(xiàng)生理指標(biāo)。1.3土壤和葉片的n、dm菌根侵染率采用Phillips和Hayman(1970)的方法。菌根侵染率(%)=叢枝菌根感染的根段長(zhǎng)度/檢查根段的總長(zhǎng)度×100。菌根依賴性(MycorrhizalDependency,MD)(%)=菌根苗全株干重/對(duì)照株全株干重×100。土壤和葉片的N含量采用凱式滴定法,P含量采用鉬銻抗分光光度法,K含量采用火焰原子吸收光度法。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法。葉片光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)及大氣二氧化碳濃度測(cè)定用LI-6400光合測(cè)定儀。葉綠素含量測(cè)定采用分光光度計(jì)測(cè)定,以95%的乙醇進(jìn)行提取。過(guò)氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用用氮藍(lán)四唑法測(cè)定。過(guò)氧化氫酶(CAT)活性用紫外吸收法進(jìn)行測(cè)定。1.4統(tǒng)計(jì)分析方法所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用MicrosoftExcel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用方差分析和鄧肯多重比較檢驗(yàn)和分析不同處理間的差異顯著性。2結(jié)果與分析2.1對(duì)植物的視角穩(wěn)定性g.m和地表球囊霉的初始生長(zhǎng)特性,各與根系的關(guān)系試驗(yàn)結(jié)果看出,AMF侵染獼猴桃幼苗180d后,獲取獼猴桃的根系測(cè)定侵染率。經(jīng)過(guò)高溫高壓滅菌后的土壤中無(wú)侵染,摩西球囊霉G.mosseae(G.m)和地表球囊霉G.versiforme(G.v)的侵染率分別為49.58%和38.72%。這說(shuō)明土壤中無(wú)雜菌的干擾,并且菌種的不同與根系的結(jié)合能力也有所差異。G.m和G.v的菌根依賴性分別為128.76%和117.53%,AMF對(duì)獼猴桃根系的侵染率和獼猴桃對(duì)AMF的依賴性是一致的。菌根依賴性是反應(yīng)菌根效應(yīng)對(duì)植物生長(zhǎng)作用的指標(biāo),這說(shuō)明菌根侵染率高的植株,其干物質(zhì)的重量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累更多,植株的生理生態(tài)效應(yīng)越好。2.2對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響試驗(yàn)結(jié)果看出,AMF處理后,土壤中N、P、K3種元素的含量以及有效形態(tài)的含量均高于對(duì)照。G.m和G.v對(duì)土壤全氮、全磷的作用無(wú)顯著差異,但堿解氮和速效磷的含量上,G.m的處理顯著高于G.v,這說(shuō)明對(duì)于氮素和磷素的活化作用上,G.m更優(yōu)。只有在速效鉀的含量上是G.v的作用較G.m顯著。土壤中全鉀的含量G.v顯著低于G.m,這正是G.v將土壤中的固定鉀活化為更容易被植物吸收利用的有效鉀的結(jié)果。由于滅菌后的土壤,雖然有害的細(xì)菌、真菌得以清除,但是對(duì)植物生長(zhǎng)有益的微生物也被一同除掉,使土壤中的生物多樣性減少,故對(duì)照的有機(jī)質(zhì)含量低。但在加入了AMF之后,土壤中的有益微生物增加,土壤理化性狀得到提升,有機(jī)質(zhì)含量有顯著提高(見(jiàn)表1)。2.3對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響試驗(yàn)結(jié)果看出,接種AMF均能顯著提高獼猴桃幼苗地上部分和地下部分大量元素的吸收。其中,G.v對(duì)于葉片K的吸收作用顯著高于G.m。但在根系中P元素的吸收作用上,則是G.m顯著優(yōu)于G.v(見(jiàn)表2)。這與AMF對(duì)速效鉀和速效磷的作用趨勢(shì)一致。土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)一步被AMF活化為植物能夠直接吸收利用的形態(tài),為植株進(jìn)一步吸收利用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。葉片和根系中的P、K含量差別不大,說(shuō)明根系中元素一經(jīng)吸收便立刻轉(zhuǎn)運(yùn)到葉片中貯存。N、P、K是參與能量代謝的主要物質(zhì),對(duì)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)起著重要作用,AMF增加了幼苗大量元素的吸收,增強(qiáng)了植株抗性。2.4對(duì)幼苗葉綠素含量的影響試驗(yàn)結(jié)果看出,各處理之間獼猴桃葉片的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量的變化趨勢(shì)一致,即G.m大于G.v大于對(duì)照。除了對(duì)葉綠素b含量的影響上,兩種接種處理差異不明顯以外,對(duì)葉綠素a和總?cè)~綠素含量的影響均是G.m大于G.v(見(jiàn)圖1)。葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所,而葉綠素則是位于內(nèi)囊體薄膜上的含脂色素,是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,葉綠素含量的高低直接影響光合效率。試驗(yàn)結(jié)果看出,與對(duì)照相比,AMF能提高獼猴桃幼苗的光合速率,并且G.m的作用顯著高于G.v。蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度的變化與光合速率的變化一致,但兩處理間差異不顯著。對(duì)于胞間CO2.5對(duì)兩兩樣活性的影響植物體內(nèi)三大保護(hù)酶系統(tǒng)能協(xié)調(diào)防御活性氧或其他過(guò)氧化物自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害,其活性高低與植物抗逆性密切相關(guān)。各處理間兩兩比較,POD和CAT在各處理間達(dá)到顯著性差異,但影響和作用上卻各不相同。對(duì)POD活性的影響是G.m處理最優(yōu),在對(duì)CAT的影響上則是G.v更顯著。對(duì)SOD活性的影響是AMF處理顯著高于對(duì)照,G.m與G.v之間差異不顯著。AMF處理對(duì)三大保護(hù)酶系統(tǒng)的影響均有顯著性提高,但各處理間的作用不完全一致(見(jiàn)表4)。3植物凈化叢枝菌根真菌對(duì)植物的生長(zhǎng)效應(yīng)主要表現(xiàn)在參與無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)和促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的合成。AMF通過(guò)菌絲吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮并轉(zhuǎn)移給寄主植物