叢枝菌根菌提高沙生植物甘草抗逆性機(jī)理及其應(yīng)用.pdf

1、土地荒漠化是一個(gè)世界性生態(tài)環(huán)境問題。由于自然條件和人為活動(dòng)的影響，我國荒漠化形勢日益嚴(yán)重，已成為我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。本論文的主要研究目標(biāo)是尋找篩選荒漠化地區(qū)植被重建恢復(fù)過程中，能夠幫助植物抵御干旱、營養(yǎng)貧瘠等逆境條件的植物根際有益微生物，并開展相關(guān)微生物與植物協(xié)同抗逆的機(jī)理研究；同時(shí)集成對植物當(dāng)代具有刺激效應(yīng)，提高植物耐旱的離子束技術(shù)和具有吸水保水特性的吸水樹脂，開展適宜荒漠化地區(qū)植被重建的集成固沙新技術(shù)研究。為我國荒漠化治理

2、提供更好的理論支持和應(yīng)用新技術(shù)。
　　 1、研究了叢枝菌根菌(Glomus mosseae(Nicolson& Gerdemann)Gerd.&Trappe and Glomus veriforme(P.Karst.))和硅酸鹽細(xì)菌(Bacillus edaphicus)單獨(dú)接種或混合接種對甘草(Glycyrrhiza uralensis)生長、營養(yǎng)元素的吸收和根部有效成分甘草酸含量的影響。短期的溫室培養(yǎng)和長期的戶外沙池栽培結(jié)果

3、表明：叢枝菌根菌能夠和甘草建立共生關(guān)系，侵染率為80％-85％，叢枝形態(tài)為Arum-type；叢枝菌根菌能夠提高甘草對P元素的吸收，促進(jìn)甘草生物量的增加，四個(gè)月時(shí)接種叢枝菌根菌的甘草葉片P含量比對照高2.5-3.2倍，30個(gè)月時(shí)甘草酸含量比不接菌對照提高1.34-1.43倍。叢枝菌根菌的混合接種和單獨(dú)接種對甘草的增效沒有明顯差異。硅酸鹽細(xì)菌對甘草生長的增效作用不明顯。
　　 2、研究了在干旱所導(dǎo)致的滲透脅迫和氧化脅迫傷害下叢枝菌

4、根菌對甘草抗逆性的影響。研究表明：叢枝菌根菌能增加植物體葉綠素含量，增強(qiáng)植物光合效率；脅迫條件下能夠有效提高植物生長，通過增加甘草根部可溶性糖和脯氨酸含量增強(qiáng)植物滲透調(diào)節(jié)能力，使根部具有較低的水勢利于水分吸收，從而保持葉中較高的水勢；并在一定程度上通過提高甘草體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)如SOD酶等的活性(但對類黃酮等抗氧化劑DPPH自由基清除能力影響不大)，降低脂質(zhì)過氧化水平，從而幫助植物在干旱脅迫條件下生長和提高抗旱性。
　　 3、利用低

5、能離子束注入后對植物當(dāng)代的刺激效應(yīng)，開展了不同劑量的離子注入對甘草生長的影響和提高抗旱性的研究，探索了叢枝菌根菌和離子束協(xié)同增強(qiáng)甘草抗逆的作用。研究表明：無論在正常水勢還是水分脅迫下，12×2.6×1015N+(ions)/cm2的離子注入劑量能夠顯著促進(jìn)甘草增高和生物量的累積，分別提高甘草地上鮮重和干重54.9％，52.8％；提高根鮮重和干重42.1％，55.3％。在干旱條件下，合適的注入劑量能夠提高甘草體內(nèi)抗氧化酶SOD和CAT酶活

6、性，顯著增強(qiáng)植物葉片抗氧化劑的DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)自由基清除活力，降低氧化脅迫，增強(qiáng)植物抗旱性。研究還發(fā)現(xiàn)12×2.6×1015N+(ions)/cm2劑量的離子注入和接種叢枝菌根菌對甘草生長和提高抗旱有協(xié)同增效的作用。通過克隆G. mosseae，G. etunicatum和甘草核糖體DNA的部分18S和ITS序列，經(jīng)序列多重比對分析，并設(shè)計(jì)特異引物，建立了運(yùn)用nested-PCR技術(shù)

7、進(jìn)行新鮮甘草根段內(nèi)AM真菌的快速分子檢測方法。
　　 4、開展了叢枝菌根菌和吸水樹脂聯(lián)合使用的固沙技術(shù)研究。通過對11種吸水樹脂理化性質(zhì)的測定和吸水樹脂與植物、微生物相容性的研究，篩選到了適宜荒漠化地區(qū)植被重建的吸水樹脂。通過實(shí)驗(yàn)室模擬干旱條件試驗(yàn)和設(shè)計(jì)“微環(huán)境體系營養(yǎng)缽”技術(shù)體系，建立了叢枝菌根菌和吸水樹脂聯(lián)用的固沙方法。
　　 5、在庫布齊沙漠十二連城試驗(yàn)站開展了叢枝菌根菌和吸水樹脂聯(lián)用固沙技術(shù)的野外試驗(yàn)研究。結(jié)果表