獨(dú)腳金內(nèi)酯在CO2加富及菌根真菌促進(jìn)磷吸收中的作用研究.pdf

1、19世紀(jì)工業(yè)革命過(guò)后，綠色植被面積銳減、煤和石油等燃料的大量使用導(dǎo)致大氣中CO2濃度持續(xù)上升。在自然界中，二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料，植物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)及抗逆性等都受到其濃度變化的影響。在設(shè)施生產(chǎn)中，增施CO2氣肥也是設(shè)施作物增產(chǎn)的重要手段之一。當(dāng)今學(xué)術(shù)界已有很多學(xué)者通過(guò)研究揭示了CO2加富對(duì)植物生長(zhǎng)、發(fā)育以及對(duì)逆境抗性等方面產(chǎn)生的影響，但是在CO2加富對(duì)植物礦質(zhì)元素缺失與共生真菌的影響方面，目前鮮有報(bào)道，而其中生理和分

2、子機(jī)制更是需要探明。本試驗(yàn)選用常見(jiàn)的設(shè)施蔬菜番茄（Solanum lycopersicum L.）為研究材料，在人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)采用水培以及沙土、蛭石等混合基質(zhì)栽培的方式，通過(guò)植物光合速率、氧敏感性、熒光顯徽鏡、GUS染色、臺(tái)盼藍(lán)染色、干物質(zhì)重、原子分光光度計(jì)等生理生化及分子生物學(xué)手段及指標(biāo)，去研究CO2加富和根部接種菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal)對(duì)番茄在低磷環(huán)境下生長(zhǎng)的影響，以及CO2加富對(duì)菌根真菌生長(zhǎng)的影響

3、，并對(duì)其內(nèi)部機(jī)理進(jìn)行了探索。試驗(yàn)主要結(jié)果如下:
　　1.本試驗(yàn)結(jié)果表明CO2加富能夠緩解番茄所受到的低磷脅迫，促進(jìn)其在低磷環(huán)境下對(duì)磷的吸收。我們發(fā)現(xiàn)在低磷濃度環(huán)境下，生長(zhǎng)在高CO2濃度（900μL/L）環(huán)境下的番茄植株和生長(zhǎng)在對(duì)照（CO2:450μL/L）環(huán)境下的番茄植株相比，在長(zhǎng)勢(shì)，干物質(zhì)重量，光合能力等方面均有顯著上升。通過(guò)原子分光光度計(jì)測(cè)定植株體內(nèi)磷含量發(fā)現(xiàn)，CO2加富環(huán)境中生長(zhǎng)的番茄植株，體內(nèi)磷濃度提高，體內(nèi)磷含量顯著提高

4、。這些結(jié)果表明CO2加富能夠提高番茄對(duì)低磷環(huán)境中磷元素的吸收。同時(shí)，通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CO2加富能夠增加番茄體內(nèi)RBOH1、FZY、WFI、IAA15、MAX1、MAX2、CCD7、CCD8等基因的表達(dá)，提高根中ROS的積累量以及植物體內(nèi)生長(zhǎng)素的合成量。
　　2.明確了菌根真菌能夠促進(jìn)番茄在低磷脅迫下對(duì)磷的吸收。通過(guò)試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，番茄在低磷環(huán)境下，接種菌根后，其光合速率、氧敏感性、干物質(zhì)重等，較未接種番茄均有顯著提高。這些結(jié)果表

5、明，菌根真菌能夠顯著緩解低磷環(huán)境對(duì)番茄所造成的脅迫。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)，CO2加富以及低磷環(huán)境能夠促進(jìn)番茄根系菌根真菌的生長(zhǎng):CO2加富以及低磷環(huán)境中的菌根真菌對(duì)番茄根系的侵染率以及侵染密度均顯著高于其他處理組。以上結(jié)果表明，菌根真菌和番茄根系共生，能夠促進(jìn)其對(duì)磷的吸收，而這種促進(jìn)關(guān)系，在CO2加富條件下能夠有更為顯著的效果，因此，這可能是與CO2加富促進(jìn)番茄體內(nèi)IAA和SLs合成含量的增加有關(guān)。
　　3.根據(jù)前面試驗(yàn)所得結(jié)果，對(duì)C