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为探究丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal Fungi,AMF)、植物根际促生菌(Glant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR)和根瘤菌在植物根际间的互作关系,本研究通过湿筛倾析—蔗糖离心法从祁连山高寒退化草地委陵菜根际筛选AMF,经过形态学和18s rRNA测序法鉴定,并用盆栽法扩繁。以燕麦和紫花苜蓿为研究对象,分别设12个处理:CK(接灭活菌种)、VAF1(AMF1 Rhizophagus intraradices)、VAF2(AMF2,本研究筛选)、R(燕麦盆栽试验为生防菌Phyllobacterium ifriqiyense,苜蓿盆栽实验为根瘤菌Ensifer fredii)、PGPR(Azotobacter sp.、Pseudomonas sp.、Bacillus mycoides混合菌系)、VAF1+PGPR、VAF2+PGPR、VAF1+R、VAF2+R、PGPR+R、VAF1+PGPR+R、VAF2+PGPR+R。在燕麦、苜蓿苗期60 d时测定其农艺性状、根系形态、根系生理生化、根际土壤理化性质和土壤酶活性,并用主成分分析综合得分和聚类分析分类结合来初步定义AMF—PGPR或AMF—PGPR—根瘤菌在燕麦、苜蓿根际的相互作用。结果表明:(1)分离筛选出一株含量最多的丛枝菌根真菌(AMF2),经形态学和基因测序鉴定AMF2为根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices),GenBank序列号MK311327。(2)燕麦盆栽试验发现,单、混合接种AMF和PGPR后,对燕麦苗期生长影响各异。接种AMF2、PGPR混合菌系和生防菌后与与其余11处理相比对燕麦生长促进作用最优;与对照CK相比使燕麦株高增加了16.05%,但降低植物干物质积累;叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别降低2.29%、25.66%和15.99%;同时,对根系生理生化影响显著,使根活力、淀粉酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、可溶性蛋白和糖分别提高了2.19、2.61、0.86、0.15、4.5和0.85倍,使超氧化物歧化酶、游离脯氨酸、丙二醛和纤维素含量显著降低37.37%、58.58%、64.06%、27.71%;AMF2、PGPR混合菌系和生防菌是促进燕麦生长的最佳菌株组合。(3)苜蓿盆栽试验发现,单、混合接种AMF、PGPR菌系和根瘤菌后对苜蓿苗期生长有不同程度抑制;其中接种AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌后与对照相比,使苜蓿苗期株高和茎粗分别降低26.07%、12.40%,但促进根系生长和干物质积累;同时还降低苜蓿根系生理生化指标,使根活力、转化酶、丙二醛、纤维素、可溶性蛋白和糖分别降低了36.68%、58.97%、3.15%、3.86%、1.33%、16.00%。与其余处理相比接种AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌后对苜蓿苗期生长抑制作用最弱。(4)(单、混合)接种AMF、PGPR对燕麦和(单、混合)接种AMF、PGPR和根瘤菌对苜蓿根际土壤影响各异,但整体表现出促进土壤改良的趋势。其中燕麦试验发现:接种AMF1、PGPR混合菌系和生防菌与对照CK相比效果最显著,使土壤速效养分和酶活性增加,其中速效N、P、K和过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性分别增加了19.81%、59.31%、26.36%、3.59%、112.79%、24.33%。苜蓿试验发现:接种AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌与对照CK相比对土壤改良效果最优,增加土壤全量养分、速效养分和酶活性,使全K、N和速效P、K分别增加3.59%、20.33%、16.39%、8.41%,还使磷酸酶、脲酶、蔗糖酶分别增加38.69%、60.49%和32.96%。(5)燕麦试验36个测定指标经PCA分析发现5个处理的综合得分高于对照,且接种AMF2、PGPR菌系和生防菌处理得分最高,与对照相比提高29.21%,表明在燕麦根际AMF2、PGPR菌系和生防菌能够相互作用,促进燕麦生长。经聚类分析发现对照处理和接种AMF1、AMF2、PGPR、AMF1+PGPR处理在同一级上,表明AMF1和PGPR混合菌系在燕麦根系上互作关系弱;其余处理发现AMF2和PGPR混合菌系、生防菌在燕麦根际存在相互抑制作用。(6)苜蓿试验35个指标经PCA分析发现混合接种AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌或单独接种AMF处理的得分均高于对照得分,分别提高9.20%、33.05%和64.63%;其中混合接种AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌得分最高为34.72。经聚类分析发现AMF1+PGPR+根瘤菌处理在第一级,单独接种AMF在第二级,其余处理在第三级,表明AMF2与PGPR混合菌系、根瘤菌在苜蓿根际存在一定相互抑制作用。综上所述,菌根真菌(R.intraradices)和促生菌(Azotobacter sp.、Pseudomonas sp.、Bacillus mycoides混合菌系)在燕麦根际相互作用促进燕麦生长,AMF2、PGPR混合菌系和生防菌是促进燕麦生长的最佳菌株组合;AMF2、促生菌系和根瘤菌(Ensifer fredii)在燕麦根际存在抑制作用,其中AMF1、PGPR混合菌系和根瘤菌是促进苜蓿生长的最佳组合。