【摘 要】
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李(Prunus salicina)由于其较高的营养与经济价值,近些年来发展迅速,逐渐成为重要的经济作物之一。李树在整个中国乃至全世界都有广泛种植,我国的南方地区是公认的李子优产区,但是南方的大部分地区是季节性干旱的高发地带,不仅强度大而且持续时间长。因为高温天气时水气的蒸发散失量大,所以炎热和干旱往往在同一时间发生。李树大多栽培于丘陵山地之中,土壤贫瘠且不易储存水分,更易受到干旱胁迫的侵袭,这些
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李(Prunus salicina)由于其较高的营养与经济价值,近些年来发展迅速,逐渐成为重要的经济作物之一。李树在整个中国乃至全世界都有广泛种植,我国的南方地区是公认的李子优产区,但是南方的大部分地区是季节性干旱的高发地带,不仅强度大而且持续时间长。因为高温天气时水气的蒸发散失量大,所以炎热和干旱往往在同一时间发生。李树大多栽培于丘陵山地之中,土壤贫瘠且不易储存水分,更易受到干旱胁迫的侵袭,这些因素严重影响了李树的正常生理代谢与产品质量,制约当地经济的发展。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能与李树根系形成彼此依存的互惠共生体,提高植株在干旱环境下的抗性。本研究以重庆本地“巫山脆李”为材料,选用长势良好且健壮一致的李根蘖幼苗,丛枝菌根真菌选用幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum),记为(C.e)和摩西斗管囊霉(Funneiiformis mosseae)记为(F.m)。利用人工控制水分的方法设置两种干旱梯度:正常供水,记为(WW);干旱胁迫,记为(DS)。研究长期干旱胁迫下两种AMF对李根蘖幼苗叶片和根系生长发育及光合作用的改变,对抗氧化酶活性、渗透调节物质、内源激素的调控,对ABA合成关键酶基因表达的影响。综合分析AMF对干旱胁迫下李根蘖幼苗生长发育及抗旱性的影响。结果如下:1.无论是干旱胁迫还是正常供水,C.e和F.m都可以不同程度的侵染幼苗根系,形成良好的丛枝菌根结构。在干旱胁迫下,李根蘖幼苗对丛枝菌根的依赖性更高。C.e和F.m的侵染率也达到了41.90%和44.89%,正常供水下侵染率都超过了50%。从影响效果上来看,整体上F.m优于C.e。与未接种植株相比,菌根共生均可以增加李根蘖苗的株高、叶绿素、类胡萝卜素含量以及光和作用能力,促进植株生长发育,但茎粗没有产生显著变化。两种AMF还可以促进幼苗根系的生长,提高根系活力和根冠比,增加根系体积、一级新根数和最长侧根长,扩大根系吸收面积,为植株吸收利用水分和矿质营养提供了优良的条件。2.干旱胁迫下,两种AMF都促进了李根蘖幼苗叶片和根系内可溶性糖、可溶性蛋白以及游离脯氨酸的积累,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,降低了过氧化氢(H2O2)与丙二醛(MDA)的含量,随着干旱时间的延长,H2O2和MDA的下降率越大。AMF一方面通过渗透调节维持细胞正常渗透势,保持细胞的完整性;另一方面通过提高抗氧化酶活性,清除过多活性氧,防止细胞膜脂化,降低氧化损伤,两者共同协调合作增强宿主植物的抗旱能力。3.干旱胁迫促使植株内源激素含量降低,接种AMF后很大程度上延缓了下降的趋势。菌根化李根蘖幼苗叶片和根系中脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)含量显著高于未菌根化的幼苗。干旱胁迫下,AMF通过调控内源激素之间的平衡,增强对植株生长发育的正向调节。ABA作为一种重要的胁迫激素,接种植株在干5旱条件下提高ABA含量来增强植株的耐旱性。4.PsNCED3是ABA合成的关键酶基因,ABA的累积是以Ps NCED3的调控为基础。Ps Sn RK2.2是植物中特有的一类蛋白激酶,在植物抵御胁迫中起着关键作用。Ps Sn RK2.2可被ABA激活,进而诱导相关抗性基因的表达。AMF均能上调Ps NCED3和Ps Sn RK2.2基因的表达量,而且在根系中的效果优于叶片,有效增强了李根蘖苗抵御干旱的能力。
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