油茶AM真菌多样性及其对有机磷吸收的影响

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:mnswangjian
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本研究以油茶(Camellia oleifera Abel.)为研究对象,采用高通量测序(Illumina Miseq)技术,探究了油茶不同品系根际丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas,AM)真菌的群落组成及多样性差异;通过盆栽试验探究了不同有机磷水平下,接种AM真菌对油茶生长、光合特性、根系构型、磷吸收和基质酶活性的影响,分析了AM提高油茶有机磷吸收的生理生化机制。本研究结果可为AM真菌在油茶对土壤养分的吸收和利用方面提供参考,为集约化油茶高产稳产中应用AM真菌解决低磷胁迫的现象提供科学理论依据。得到的主要结论如下:1.油茶不同品系根际AM真菌群落多样性油茶不同品系根系AM真菌侵染率存在差异,侵染率由高到低依次为赣兴48(GX48)>长林4(CL4)>长林3(CL3)>长林53(CL53)>赣无84-8(GW84-8)。从油茶不同品系根际土壤中共鉴定出AM真菌1门,1纲,4目,10科,12属,其中,球囊霉属Glomus(41.05%)、类球囊霉属Paraglomus(25.32%)、近明球囊霉属Claroideoglomus(21.28%)、原囊霉属Archaeospora(2.22%)、双型囊霉属Ambispora(2.05%)为相对丰度最高的5个属,油茶不同品系AM真菌各属相对丰度有差异,GW84-8品系中Paraglomus的丰度显著低于其他品系,而Glomus的丰度显著高于其他各品系(CL3除外)。油茶不同品系的优势属均为Glomus、Paraglomus、Claroideoglomus。油茶不同品系根际AM真菌群落的Alpha多样性指数之间无显著差异。油茶不同品系的群落结构具有显著差异,硝态氮是显著影响AM真菌群落分布土壤因子。2.AM真菌、有机磷对油茶生长和光合特性的影响盆栽试验结果表明,摩西斗管球囊霉(Funneliformis mosseae)与油茶形成了良好的菌根结构,其根内结构类型受季节的影响。8月份以菌丝侵染为主,12月份以泡囊和丛枝侵染为主。8月份接种AM真菌处理、接种AM真菌和施有机磷处理的菌丝侵染率分别占总侵染率的82.03%和91.27%;12月接种AM真菌处理的泡囊、丛枝侵染率共占总侵染率的79.65%,而接种AM真菌和施有机磷处理泡囊、丛枝侵染率共占总侵染率的90.49%。在两次测定时期,接种AM真菌处理的效果均优于未接种处理。在相同的有机磷水平下,接种AM真菌均提高了油茶的生物量、叶绿体色素含量、PSⅡ原初光能转化效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学淬灭系数,降低了非光化学淬灭系数,表明接种AM真菌能够提高油茶叶片对光能的吸收,增强PSⅡ反应中心的活性,改善油茶对光能的传递与利用效率;在相同的有机磷水平下,接种AM真菌的油茶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均高于未接种对照,而胞间CO2浓度却显著降低,表明接种AM真菌能够增强油茶的光合能力,从而促进油茶的生长和物质积累。此外,施有机磷和接种AM真菌处理对油茶生长、光合能力的增加显著高于其他处理,表明施有机磷和接种AM真菌处理存在显著的交互作用,从而促进了油茶对有机磷的吸收和利用。3.AM真菌、有机磷对油茶根系构型、磷吸收和基质酶活性的影响于8月和12月分别采集油茶植株和基质样品,两个时期的试验结果表现出相似的规律特征:施有机磷处理提高了基质有机磷、有效磷含量和植株磷浓度,表明油茶能够利用有机磷。在相同的有机磷水平下,接种AM真菌提高了油茶总根长、根直径、根体积、根表面积和根系活力,增强了油茶根系及土壤磷酸酶活性和植酸酶活性,降低了基质有机磷和有效磷含量、增加了油茶植株地上部和地下部磷含量,表明AM真菌增强了油茶对土壤磷素的吸收能力。而接种AM真菌和施有机磷的处理效果更为显著,表明AM真菌促进了土壤有机磷的转化,改善了油茶植株内的磷循环,从而增加了油茶植株的磷含量。
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