印度梨形孢溶磷特性及促进甘蓝型油菜磷吸收的研究

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油菜是我国的主要油料作物之一,目前以种植甘蓝型油菜为主。但是甘蓝型油菜对磷敏感,其栽培地区又处于我国土壤有效磷缺乏或严重缺乏地区。因此,如何提高油菜磷吸收利用效率,减少磷肥使用,保证油菜持续稳定的发展有着重要意义。印度梨形孢作为一种新近发现的植物共生真菌,已有研究表明其具有促进植物生长、提高植物抗性等多种生物功能。因此,在有效磷匮乏下对印度梨形孢与油菜磷吸收利用的研究具有重要理论和实践意义。本文通过对印度梨形孢的溶磷特性探究,分析了印度梨形孢在溶磷培养基中的溶磷能力及pH值变化,发现印度梨形孢具有溶解磷酸三钙、磷酸铝的能力,且溶磷量与pH值有一定的关联。通过不同碳源、氮源和pH的筛选,发现最适宜的碳源为可溶性淀粉,用量为10.0g,氮源为硝酸钙,用量为0.5g,pH值为8.0。并在改良培养基下发现对磷酸铁有一定溶解能力,溶磷能力顺序为:磷酸三钙>磷酸铝>磷酸铁,最大溶磷量分别为,178.32 mg/L、149.48 mg/L、54.17 mg/L。在此基础上,本论文研究了不同难溶性磷源下(磷酸三钙、磷酸铝和磷酸铁)印度梨形孢对甘蓝型油菜生长及磷吸收的影响。结果表明,分别供应3种难溶性磷,接种印度梨形孢对油菜生长有促进效果,油菜地上部、地下部鲜重和干重增加4.3%-48.7%;叶面积增加19.0%-21.3%;叶绿素含量提高3.0%-20.6%,光合作用增强8.2%-9.2%;油菜根和根际沙酸性磷酸酶活性分别提高20%-130%和1.3-2.5倍;根际沙中有效磷浓度提高1.3-4.8倍;根际沙中草酸、苹果酸、柠檬酸的含量因磷源不同而有不同程度的变化,变化幅度为1.0-5.4倍;酸性磷酸酶和磷转运相关基因BnACP5、BnPht1;4在根系的表达提高了7.1-34.5倍和4.6-10.4倍;油菜地上部、地下部磷含量提高了8.1%-34.3%和3.0%-96.0%。本文还研究了以可溶磷(KH2PO4)为磷源,低磷胁迫(5μmol/L)下印度梨形孢对油菜生长及磷吸收利用的影响。结果表明,正常磷(1 mmol/L)和低磷胁迫下印度梨形孢对油菜均有促进生长作用,地上部、地下部鲜重增加29.8%-68.2%;地上部、地下部磷含量增加,其中低磷胁迫下增加比例最大,为60.0%-80.0%;油菜接种印度梨形孢后,磷胁迫相关基因BnACP5、BnPht1;4、BnPT2、BnSPX1的表达在叶中增强,在根中延缓。
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