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接种丛枝菌根真菌促进磷高效基因型大豆生长和磷吸收 被引量:1
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作者 黄活志 刘洋 +2 位作者 陈阿 陈康 王秀荣 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2354-2365,共12页
【目的】探究供磷和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对不同磷效率基因型大豆生长、磷吸收以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因表达的影响,分析AMF与磷效率的关系,为接种AMF提高大豆磷效率提供理论依据。... 【目的】探究供磷和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对不同磷效率基因型大豆生长、磷吸收以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因表达的影响,分析AMF与磷效率的关系,为接种AMF提高大豆磷效率提供理论依据。【方法】以磷高效大豆巴西十号(BX10)和磷低效大豆本地2号(BD2)为材料进行盆栽试验,设置低磷和高磷两个磷水平,外源接种Rhizophagus irregularis(Ri)和Rhizophagus custos(Rc)两种AMF处理,以不接种AMF为对照(NM)。处理6周后,取地上部和根部样品,测定大豆植株干重和吸磷量、根冠比、菌根侵染率、根系性状,以及菌根诱导的磷转运蛋白和蔗糖转运蛋白基因的表达量。【结果】与低磷相比,高磷显著增加了大豆地上部和根部干重及吸磷量,降低了两个基因型大豆的菌根生长反应(MGR)和菌根磷反应(MPR)。低磷条件下,Ri、Rc处理显著增加了两个基因型大豆的地上部和根部干重及吸磷量,增加了磷高效基因型BX10的总根长、根表面积及根体积,相应地,两个基因型大豆负责菌根途径磷吸收的磷转运蛋白基因GmPT9的表达显著上调,磷低效基因型BD2中菌根诱导表达的GmPT8的表达量也显著上调,而主要负责根系途径磷吸收的GmPT4的表达量在接种与不接种AMF处理之间没有显著差异。在高、低磷条件下,不接种AMF的BX10大豆根部干重和根冠比都显著高于BD2;在高磷条件下,BX10大豆根平均直径显著高于BD2。在低磷接种AMF条件下,BX10大豆总根长、根表面积和根体积都显著高于BD2;在高磷接种AMF条件下,BX10大豆根表面积和根体积也显著高于BD2。接种Ri处理磷高效基因型大豆BX10地上部干重、根部干重和吸磷量均显著高于BD2,而低磷接种Ri处理的BD2根系中GmPT8和GmPT9及GmSWEET6的表达量均显著高于BX10。【结论】高磷显著促进了两个不同磷效率基因型大豆的生长和吸磷量,但低磷条件下的菌根生长反应和磷反应更高。高磷条件下,接种AMF进一步增加了BX10的地上部和根部干重及吸磷量,但对BD2没有作用。在低磷条件下接种AMF,大豆根系可以同时促进根系和菌根途径吸收磷,增加两个基因型大豆的地上部和根部干重及吸磷量。与BD2相比,接种AMF对BX10根系生长的促进作用更大。菌根诱导表达的磷和糖转运蛋白基因的相对表达量的高低,不能直接反映菌根共生系统中磷和糖的分配量的多少。 展开更多
关键词 丛枝菌根真菌 大豆基因型 菌根生长反应 菌根磷反应 GmPT9 GmPT4
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接种菌根真菌对不同磷效率基因型大豆生长和磷吸收的影响 被引量:8
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作者 辜晓婷 覃金转 王秀荣 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期357-364,共8页
接种丛枝菌根真菌(AMF)能显著促进大豆生长和对磷的吸收,但不同磷效率基因型大豆对AMF接种的响应还少有报道。为探究接种AMF对不同磷效率基因型大豆生长和磷转运基因表达的影响,以磷高效大豆BX10和磷低效大豆BD2为试验材料进行盆栽试验... 接种丛枝菌根真菌(AMF)能显著促进大豆生长和对磷的吸收,但不同磷效率基因型大豆对AMF接种的响应还少有报道。为探究接种AMF对不同磷效率基因型大豆生长和磷转运基因表达的影响,以磷高效大豆BX10和磷低效大豆BD2为试验材料进行盆栽试验,设置接菌和不接菌处理,对大豆干重、菌根侵染性状、氮磷养分含量、根系性状,以及菌根诱导的磷转运基因表达进行了分析。结果表明,AMF接种显著促进了大豆的磷吸收,并且接菌效果存在显著的基因型差异,接种AMF显著增加了BD2的地上部干重、磷含量以及植株总磷吸收量,但只增加了BX10的地上部磷含量和总磷吸收量,对植株地上部干重没有显著影响。无论接种与否,BD2的地上部磷含量均显著高于BX10,表明磷低效的BD2具有较高的植株体内磷转运能力。不接菌条件下,两个大豆基因型根系性状无显著差异;接种AMF后BX10的根系体积和根系平均直径均显著高于BD2。BD2的菌根生长反应(MGR)和菌根磷反应(MPR)均显著高于BX10,对菌根依赖性更高。此外,在接菌处理的BD2根系,代表菌根途径磷吸收的磷转运基因GmPT8、GmPT9和GmPT10表达均显著高于BX10;相应地,BD2的总磷吸收量也显著高于BX10。以上结果表明,接种AMF对促进磷低效大豆BD2生长和磷吸收的作用更大,这可能主要是由于BD2菌根途径的磷吸收量较高,体内磷转运效率较高。以上结果将为研究AMF接种对磷吸收的贡献提供理论依据。 展开更多
关键词 丛枝菌根真菌 大豆 磷效率 基因型 磷吸收 根系性状 磷转运基因
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不同土壤施磷和接种根瘤菌对大豆||玉米间作系统氮磷吸收的影响 被引量:5
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作者 王倩倩 刘志强 +1 位作者 陈康 王秀荣 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1913-1924,共12页
通过在酸性与石灰性土壤进行大豆[Glycine max(L.)Merr.]||玉米(Zea mays L.)间作接种根瘤菌的盆栽试验,对比不同土壤类型不同施磷条件下根瘤菌接种对间作大豆、玉米的生长、氮磷吸收和根际理化性质的影响,为根瘤菌剂的田间应用提供参... 通过在酸性与石灰性土壤进行大豆[Glycine max(L.)Merr.]||玉米(Zea mays L.)间作接种根瘤菌的盆栽试验,对比不同土壤类型不同施磷条件下根瘤菌接种对间作大豆、玉米的生长、氮磷吸收和根际理化性质的影响,为根瘤菌剂的田间应用提供参考。本试验以‘巴西十号’大豆品种和‘正甜68’玉米品种为试验材料,采用三因素试验设计:A因素为磷水平[施磷肥(+P)和不施磷肥(–P)];B因素为两类土壤[酸性(宁西和翁源土壤)土壤与石灰性(三坪和昌平土壤)土壤];C因素为两种接种处理[接种(+Ri)与不接种根瘤菌(–Ri)],大豆结荚期测定间作大豆根瘤性状以及间作大豆和玉米的植株干重、植株总吸氮/磷量与相关根际指标。结果表明,酸性土壤施磷条件下接种根瘤菌显著增加了间作大豆的总吸氮量;石灰性土壤无论是否施用磷,接种根瘤菌均改善了间作大豆的根瘤性状,增加了总吸氮量;并且石灰性土壤接种根瘤菌能够促进间作大豆磷吸收。两地的石灰性土壤接种根瘤菌后大豆植株总吸磷量显著增加,三坪石灰性土壤施磷条件下接种根瘤菌后大豆根际pH显著降低,根际酸性磷酸酶活性显著增加;昌平石灰性土壤施磷条件下接种根瘤菌后大豆及其间作玉米根际碱性磷酸酶活性均显著增加。石灰性土壤在间作大豆植株总吸氮/磷量增加的基础上,接种根瘤菌增加了植株干重;然而,接种根瘤菌对间作玉米植株干重和总吸氮/磷量的促进作用并不明显。综上,土壤pH和磷有效性显著影响根瘤菌接种的效果。酸性土壤施磷条件下接种根瘤菌增加了间作大豆的总吸氮量,石灰性土壤接种根瘤菌能够达到氮磷协同高效促进间作大豆的生长。石灰性土壤接种根瘤菌促进磷活化吸收主要是由于增强了间作大豆的根际过程。 展开更多
关键词 磷处理 酸性土壤 石灰性土壤 大豆||玉米间作 根瘤菌接种
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基因型影响磷镁互作下大豆生长及根瘤和菌根性状 被引量:3
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作者 郑林生 刘志强 +1 位作者 陈康 王秀荣 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1685-1698,共14页
【目的】明确施加镁肥在不同磷处理的土壤上对不同基因型大豆生长及根瘤和菌根性状的影响。【方法】田间试验采用三因素试验设计,设置施PO40 kg/hm^(2)(P40)和100 kg/hm^(2)(P100)两个水平,施MgO 0kg/hm^(2)(Mg0)和75 kg/hm^(2)(Mg75)... 【目的】明确施加镁肥在不同磷处理的土壤上对不同基因型大豆生长及根瘤和菌根性状的影响。【方法】田间试验采用三因素试验设计,设置施PO40 kg/hm^(2)(P40)和100 kg/hm^(2)(P100)两个水平,施MgO 0kg/hm^(2)(Mg0)和75 kg/hm^(2)(Mg75)两个水平,磷高效基因型粤春03-3(YC03-3)和磷低效基因型本地2号(BD2)两个大豆基因型。测定了大豆植株干重、单株结荚数、根系性状、根瘤性状、菌根侵染率以及植株氮、磷、镁含量。【结果】P100处理显著增加了两个大豆基因型的植株干重、单株结荚数、总根长、根表面积和体积以及植株氮、磷、镁积累量。施用镁肥,YC03-3在P40和P100处理下植株干重、单株结荚数、植株氮和镁积累量均显著增加,在P100条件下植株磷积累量以及根表面积、根体积、根平均直径显著增加;BD2在P40和P100处理下植株镁积累量显著增加,P40条件下植株氮积累量显著增加。磷和镁处理显著影响大豆与有益微生物的共生。P40条件下,两个大豆基因型的根瘤数和根瘤干重在Mg0和Mg75处理间无显著差异;P100条件下Mg75处理BD2和YC03-3的根瘤数分别较Mg0处理增加了135%和178%,根瘤干重分别增加了308%和197%。Mg0条件下P40处理YC03-3的菌根侵染率较P100增加了31.6%;Mg75条件下P40处理的BD2菌根侵染率较P100增加了15.0%。P40条件下,Mg75提高了BD2菌根侵染率16.3%;P100条件下,Mg75提高了YC03-3菌根侵染率32.1%。主成分分析发现,P100条件下,Mg0与Mg75处理之间差异显著,而P40条件下镁处理之间差异不明显。【结论】增施磷肥显著促进了两个大豆基因型的生长,改善了植株氮、磷、镁养分状况。增施镁肥可增加磷高效大豆基因型YC03-3的地上部和根部干重、单株结荚数、植株氮积累量,对磷低效型基因BD2没有显著作用。YC03-3的根瘤密度对施磷和施镁响应较BD2显著。BD2的菌根侵染率在低磷条件下对施镁的反应敏感,而YC03-3的菌根侵染率在P100条件下对施镁反应敏感。由此可见,磷和镁养分之间的互作效应受到大豆基因型的影响。 展开更多
关键词 大豆基因型 施磷水平 施用镁肥 根系性状 根瘤性状 菌根侵染率
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