丛枝菌根真菌对白三叶根系构型和糖含量的影响.pdf

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1、第23卷第1期草业学报199—204Vol

2、23，No．1ACTAPRATACUITURAESINICA2014年2月丛枝茵根真菌对白三叶根系构型和糖含量的影响吴强盛，袁芳英，费永俊，李莉，黄咏明，刘春艳(1．长江大学园艺园林学院，湖北荆州434025；2．京山县农业局，湖北荆门431800)摘要：以白三叶为材料，在盆栽条件下研究丛枝菌根真菌粘屑多样孢囊霉(Diversisporasput’ca)、地表球囊霉(Glo一ⅢUS口err)和隐类球囊霉(ParaglomUSoccultum)对其叶绿素含量、根系构型及组织蔗糖和葡萄糖含量的

3、影响。结果表明，接种85d后自三叶根系菌根侵染率为66．8O～82．51。3种丛枝菌根真菌都增加地上部、地下部和植株总干物质量，其中地表球囊霉的效果最显著。接种丛枝菌根真菌处理也显著地改善根系构型参数，如长度、投影面积、表面积、体积、根尖数、分支数和交叉数，但因真菌种类而异，其中地表球囊霉的效果最明显。丛枝菌根真菌接种同时显著提高叶绿素含量，达36～58，也显著增加叶片和根系的蔗糖和葡萄糖含量，除地表球囊霉侵染的根系蔗糖含量下降外。菌根侵染率与叶片葡萄糖(r一0．852，P<0．01)、叶片蔗糖(r一0．722，P<0．01)和根系

4、葡萄糖(r一0．884，P<0．01)均呈极显著正相关关系。文章讨论了丛枝菌根一糖一根系构型三者的关联。关键词：白三叶草；丛枝菌根；根系构型；蔗糖；葡萄糖中图分类号：s816；$541．2；Q914．83文献标识码：A文章编号：10045759(2014)0卜0199—06D0I：10．11686-／cyxb20140124根系构型指同一根系中不同类型的根(直根系)或不定根(须根系)在生长介质中的空间造型和分布l_lJ。根系构型的优劣直接影响植物对土壤养分和水分的吸收，进而影响植物的形态构建。根系构型最显著的特点是具有可塑性，受诸多

5、因素的影响，如微生物等_2]。目前对根系构型的影响因素研究主要关注生长介质的营养状况以及植物基因型，关于土壤中的微生物对植物根系构型影响的研究甚少。丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi，AM真菌)作为土壤中的一类有益微生物，能够与大多数植物根系建立丛枝菌根共生体，其在根外建立的菌丝网络已经显示了许多有益的功能，如促进寄主植物养分和水分的吸收，改善寄主植物生长，增强寄主植物的抗逆性，增强草坪植物[如狗牙根(Cynodondactylon)]刈割后再生能力等[5]。已有研究结果表明，在葡萄(Vitisvin

6、r口)上接种AM真菌聚生球囊霉(Glomusfasciculatum)显著提高其二级侧根和三级侧根的数量_7]。然而，接种珠状巨孢囊霉(Gigasporamargarita)和地表球囊霉(G．versi—forme)对枳实生苗根系的总长度、投影面积、表面积、平均直径、体积等没有显著影响，摩西球囊霉(G．mosseae)和苏格兰球囊霉(G．caledonium)接种还显著降低了根系总长度、面积和体积]。因此，进一步通过不同AM真菌种类来验证其在根系构型上的效应显得十分必要。另一方面，根系的生长发育需要碳水化合物作为能量来源或者反应底物

7、，即植物体内糖含量变化会影响根系构型的优劣_g]。而AM真菌也需要消耗4～20的寄主植物光合碳水化合物以维持自身的生长发育_1。在这个过程中，AM主要吸收根系的葡萄糖，而不是蔗糖_1。而根系的碳水化合物主要依赖叶片的蔗糖经过韧皮部下运。在AM存在条件下植物叶片和根系蔗糖和葡萄糖含量有何变化，目前还不清楚。此外，在接种AM真菌条件下，植物蔗糖和葡萄糖的根系分配率与植物根系构型有正的相关关系l_l。因此，进一步明确根系构型一AM一碳水化合物三者间的关系，对明白菌根改变根系构型至关重要。白三叶(Trifoliumrepens)作为我国广泛

8、栽培的牧草之一，具有产量高以及再生速度快、匍匐生长等特点，也成为绿地定植的草种之一[1。在白三叶根际存在许多的有益微生物，如植物根际促生菌、AM真菌等_】。本研究以白三叶为寄主植物，通过接种不同AM真菌对植株生长、根系构型、叶绿素和组织糖含量的变化，探讨AM收稿tt期：201303—29；改回日期：2013-0510基金项目：国家科技支撑计划项目(2006BAD01A19，2006BAC18B04)资助。作者简介：吴强盛(1978一)，男，江西抚州人，教授，博士E—mail：wuqiangsh@163．corn2OOACTAPRAT

9、ACULTURAESINICA(2014)Vo1．23。NO．1真菌对植物根系构型的效应及这种效应发生的可能机理。1材料与方法1．1试验材料供试植物为白三叶。供试AM真菌为粘屑多样孢囊霉(DiversisporaSpuI'Ca)、地表