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禾本科植物体内广泛存在着与其共生的内生真菌,但禾草与内生真菌之间的互惠程度受到多种因素的影响,如土壤养分,尤其是氮素和磷素营养。高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)是温带地区常见的多年生冷季型人工栽培禾草,作为草坪草的高羊茅常与Neotyphodium属内生真菌共生,本文通过比较不同水平和形态氮或磷处理下高羊茅染菌和不染菌植株在生长和生理方面的差异,探讨土壤养分对禾草-内生真菌相互作用的影响,结果如下:
1.内生真菌感染对高羊茅的影响与磷水平有关。在缺磷条件下,内生真菌感染一方面改善了高羊茅根系的生理功能,表现在感染(EI)植株根酸性磷酸酶(APase)活性、总酚和有机酸含量均显著高于不感染(EF)植株,另一方面内生真菌感染促进了高羊茅的根生长,EI根总长、根分叉数和交叉数也均显著高于EF植株,因此在缺磷条件下,内生真菌感染显著促进了高羊茅生物量的积累,但随着磷水平的升高,内生真菌的有益影响趋于减小。
2.内生真菌感染对宿主的影响与磷形态有关。内生真菌感染对高羊茅的有益影响在水溶性磷供应条件下更为显著,此时,内生真菌感染显著提高了宿主高羊茅根总酚含量,同时导致宿主高羊茅分蘖数和绿叶数显著增加;而在难溶性磷条件下,虽然高羊茅EI植株根总酚含量仍然高于EF植株,但同时El植株根有机酸含量显著低于EF植株,因此内生真菌感染对宿主利用难溶性磷贡献不大。
3.内生真菌感染对宿主高羊茅的有益影响出现在高氮水平下,与低氮相比,在高氮水平下,El植株地上部N含量显著低于EF植株,且光合氮利用效率(PNUE)显著高于EF,El植株地上部干重和总干重显著大于EF。
4.内生真菌感染对宿主高羊茅的影响与氮供应形态有关,在硝态氮供应条件下,内生真菌感染导致高羊茅分蘖数显著增加;在铵态氮供应下,内生真菌感染导致El高羊茅枯叶数显著增多,比叶面积显著增大;在酰胺态氮条件下,高羊茅EI植株只有株高显著高于EF。