水分脅迫下AMF和根瘤菌雙接種紫穗槐對根系侵染狀況的研究.pdf

1、紫穗槐是多年生豆科叢生落葉小灌木，具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長迅速、改良土壤等特點，其較強(qiáng)的固氮能力與根瘤菌和叢枝菌根真菌的存在有關(guān)。叢枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizal fungi，AMF)是一種專性共生真菌，可以和自然界中絕大多數(shù)植物形成互惠共生聯(lián)合體，可以改善紫穗槐的營養(yǎng)狀況、促進(jìn)生長、提高其抗逆性和抗病性。研究人員對紫穗槐進(jìn)行根瘤菌或叢枝菌根真菌的單接種和雙接種的研究，證明了雙接種較單接種對紫穗槐生長的促進(jìn)作用，但是，

2、在不同水分脅迫下，對雙接種紫穗槐的菌根、根瘤顯微觀察和對植株生長的影響差異還尚未報道。本試驗以紫穗槐實生苗為試驗材料，共設(shè)5個水分梯度，每個梯度都設(shè)有AMF和根瘤菌雙接種和未接種處理，分不同時期對紫穗槐的菌根、根瘤的顯微結(jié)構(gòu)、侵染動態(tài)進(jìn)行觀察以及對紫穗槐植株生長的影響的研究。主要實驗結(jié)果如下:
　　(1)雙接種紫穗槐具有典型的叢枝菌根結(jié)構(gòu)并且紫穗槐AMF菌根顯微結(jié)構(gòu)在各個水分處理下其表現(xiàn)不同。在顯微鏡下可觀察到，AMF和根瘤菌雙接

3、種的紫穗槐菌根既有胞間和胞內(nèi)菌絲，也有菌絲在菌根內(nèi)形成的叢枝和泡囊結(jié)構(gòu)及孢子果;在其根瘤上發(fā)現(xiàn)AMF菌絲和泡囊;其中在各個水分脅迫下AMF不斷形成侵入點來侵染紫穗槐根系，但菌絲的叢枝結(jié)構(gòu)和泡囊會緩慢的消解;輕度脅迫下AMF侵染紫穗槐根系先于其它水分脅迫組。輕度脅迫可以在紫穗槐生長前期增加其泡囊豐度，在植株生長后期水飽和處理組和重度脅迫可以增加其泡囊豐度。
　　(2)雙接種紫穗槐菌根在不同時期對土壤含水量的需要量不同;其侵染率在同一

4、水分梯度處理下，隨著植株的生長時間，呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢;雙接種紫穗槐在生長中期其菌根侵染狀況最好。紫穗槐生長前期，輕度脅迫促進(jìn)了AMF對根系的侵染;在紫穗槐生長的第Ⅲ時期正常澆水條件下泡囊豐度(24％)最高，第Ⅳ時期的水飽和條件下菌根的侵染強(qiáng)度(48.4％)最大。
　　(3)雙接種紫穗槐根瘤的顯微結(jié)構(gòu)與側(cè)根具有同源性，并且不同水分脅迫下對紫穗槐根瘤顯微結(jié)構(gòu)影響不同，且形成時期也有差異;在適當(dāng)?shù)募铀幚砜梢蕴岣吒龅墓痰芰?紫

5、穗槐生長前期是根瘤形成的重要時期，水分減少抑制根瘤的生長發(fā)育。其成熟的根瘤顯微結(jié)構(gòu)由皮層組織細(xì)胞、分生組織細(xì)胞、鞘細(xì)胞、維管束系統(tǒng)和中心侵染細(xì)胞區(qū)組成;紫穗槐根瘤菌的皮層組織細(xì)胞、分生組織細(xì)胞和中心侵染區(qū)最先形成，并且在重度脅迫下抑制其發(fā)育;干旱脅迫抑制鞘細(xì)胞的發(fā)育;鞘細(xì)胞隨著干旱脅迫的加劇，在中度脅迫開始抑制其生長;維管束系統(tǒng)受水分脅迫影響不大。在水飽和處理下中心組織和侵染細(xì)胞都高于正常澆水處理組;顯微觀察到根瘤細(xì)菌數(shù)量隨著生長時期逐

6、漸增多。
　　(4)AMF和根瘤菌雙接種可以緩解或者減弱干旱對紫穗槐植株生長的影響。試驗表明無論接種與否，其株高、總生物量、莖粗和葉片數(shù)的最大值都出現(xiàn)在正常澆水處理組（未接種組:16.2cm、2.176mm、60.2個;雙接種組:18.08cm、2.580mm、65.4個），最小值則出現(xiàn)在重度干旱處理組（未接種組:7.78cm、1.640mm、28.6個;雙接種組:9.56cm、1.828mm、34.2個），說明紫穗槐植株在正常澆