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        3種AM真菌對紫花苜蓿生長和養(yǎng)分吸收的影響

        2018-05-22 01:06:07郭艷娥李應德段廷玉蘭州大學草地農業(yè)科技學院甘肅蘭州730020北京大學深圳研究生院廣東深圳58055
        草原與草坪 2018年2期
        關鍵詞:叢枝菌根侵染

        蒙 程,郭艷娥,李應德,段廷玉(.蘭州大學 草地農業(yè)科技學院,甘肅 蘭州 730020; 2.北京大學 深圳研究生院,廣東 深圳 58055)

        紫花苜蓿(Medicagosativa)是奶牛等草食動物的重要優(yōu)質飼草,被譽為“牧草之王”。發(fā)展苜蓿產業(yè),對于調整種植業(yè)結構,推進農牧結合,提升草產品和畜產品市場競爭力具有重要意義。2015年,全國苜蓿年末保留面積471.13萬hm2,產量3 217萬t,其中優(yōu)質苜蓿種植面積21.33萬hm2,平均單產37.47 kg/hm2,產量180萬t,粗蛋白平均含量18.1%。但是這些尚且滿足不了需求,每年我國仍需大量進口苜蓿。我國土壤普遍缺磷,施用磷肥能夠顯著提高紫花苜蓿產量[1],因此,如何在減少化肥使用的農業(yè)發(fā)展策略下,提高苜蓿生產,是亟需解決的問題。

        叢枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,AM真菌侵染植物根系后形成菌根,可增加宿主植物對磷、鋅、銅等營養(yǎng)元素的吸收,促進植物生長,提高植物耐旱[2]、耐鹽堿[3-4]、耐重金屬污染[5]等的能力,減少黃瓜(Cucumissativus)枯萎病(Fusariumoxysporumsp.cucumerinum)、立枯病(Rhizoctoniasolani)和菌核病(Sclerotiniasclerotiorum)等土傳病害[6],加快礦區(qū)廢棄地的復墾。宿主植物和AM真菌共生關系的建立具有一定選擇性,同種植物對不同真菌形成的菌根依賴性也存在差異。其間的相互作用決定著菌根與宿主植物二者之間的親和力、共生體的建立及菌根發(fā)育速度和功能的發(fā)揮[7]。迪麗努爾等[8]對新疆伊犁地區(qū)8種野生植物的AM真菌進行分離鑒定,并對其生態(tài)分布進行研究,發(fā)現(xiàn)同一菌種在不同宿主上的種群頻度存在差異,表現(xiàn)出較強的AM真菌與宿主植物之間的選擇性。對構樹(Broussonetiapapyrifera)的研究也發(fā)現(xiàn),宿主植物對不同AM真菌處理下侵染響應不一致[9]。同種植物接種不同菌種或不同植物接種同一菌種,形成叢枝菌根的能力不同[10],對植物生長的影響也有所不同[11-14]。我國土壤普遍缺磷,篩選出宿主植物-AM真菌的良好共生組合體,在缺磷土壤中推廣應用,可獲得巨大的生態(tài)效益和經濟效益。紫花苜蓿多栽培于土壤貧瘠地區(qū),為此,試驗擬通過在溫室條件下接種不同AM真菌,探究其對紫花苜蓿生長和養(yǎng)分吸收的影響,篩選出紫花苜蓿的高效菌種,以期為生物菌肥的研制提供理論依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 試驗材料

        1.1.1 供試植物與AM真菌 供試植物為紫花苜蓿,種子由甘肅出入境檢驗檢疫局提供。

        細凹無梗囊霉(Acaulosporascrobiculata,簡寫為A.s)、脆無梗囊霉(Acaulosporadelicata,簡寫為A.d)和副冠球囊霉(Glomuscoronatum,簡寫為G.c),由中國農業(yè)科學院提供,以三葉草擴繁所得的孢子、菌根根段、根外菌絲及培養(yǎng)基質作為接種物。

        1.1.2 供試土壤 試驗主要基質為沙土。采用高壓蒸汽滅菌法將草炭土在121℃下滅菌1 h,隔天再滅菌1 h;將河沙過2 mm篩,180℃下干熱滅菌6 h,然后與草炭土2∶5混勻,風干備用。

        盡量避免寶寶接觸過敏原和污染空氣,以減少喘息性疾病發(fā)生。家中盡量不要養(yǎng)貓、狗、兔、鴿子等寵物,室內不要養(yǎng)花。給孩子買玩具時,應盡量選擇木、布、金屬制作的。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 試驗設計 盆栽試驗于2016年9~11月在蘭州大學草地農業(yè)科技學院智能溫室中進行,所用塑料盆規(guī)格為17 cm×11 cm×15 cm。試驗設8個處理,分別為單接種細凹無梗囊霉,單接種脆無梗囊霉,單接種副冠球囊霉,同時接種細凹無梗囊霉和脆無梗囊霉(簡寫A.s+A.d),同時接種細凹無梗囊霉和副冠球囊霉(簡寫A.s+G.c),再接種脆無梗囊霉和副冠球囊霉(簡寫A.d+G.c),同時接種細凹無梗囊霉、脆無梗囊霉和副冠球囊霉(簡寫為A.s+A.d+G.c),每個處理5個重復,共40盆隨機擺放。

        例2:Eight years ago they(a black woman and a white man)were married.They have survived their families’shock and disapproval and the stares and unwelcome comments of strangers.

        通常情況下,可以利用淺層鉆探技術在特定的環(huán)境地域中進行地質勘查工作,在一定程度上可以降低自然環(huán)境的破壞程度。比如說地表層植被較少但是土壤層較薄弱的地區(qū)或者是和沼澤地域自然環(huán)境較為接近或類似的區(qū)域。淺層鉆探技術可以應用于地表淺層這一點,就可以很好地滿足地質勘查工程相關的勘探條件。

        播種前用10% H2O2對紫花苜蓿種子進行表面消毒10 min,而后用無菌水(蒸餾水置于高壓蒸汽滅菌鍋121 ℃滅菌20 min)清洗干凈,置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),至種子露白即可播種。每盆播種5粒,生長7 d后每盆留4 株長勢一致的健康幼苗。

        1.2.2 指標測定 生物量采用文獻[14]烘干法測定:菌根侵染率的測定采用根段法,將稱好的0.1 g的根剪成約0.1 cm的小段,放入15 mL離心管中,加入適量10% KOH溶液,在80℃水浴條件下水浴20 min;取出后倒掉KOH,用1% HCl洗滌后用水沖洗干凈;再用0.065%苯胺藍染液在80℃水浴中染色10 min,洗凈后保存于甘油中,并在解剖鏡下鏡檢[14]。

        接種處理增加了紫花苜蓿地上和地下的含磷量。除混合接種細凹無梗囊霉和副冠球囊霉的處理外,其余接種處理的地上、地下部含磷量均與對照組差異顯著(P<0.05)?;旌辖臃N細凹無梗囊霉和副冠球囊霉的處理雖與對照差異不顯著,但是其地上、地下部含磷量較對照組的平均增長為1 854%、638%(圖8,9)。

        地上磷含量,單接種處理,以副冠球囊霉的效果最顯著,混合接種處理,以副冠球囊霉和脆無梗囊霉效果最好。不同AM真菌接種處理間差異不顯著(P>0.05)。地下磷含量,單接種處理以細凹無梗囊霉效果最顯著?;旌辖臃N處理,以脆無梗囊霉和副冠球囊霉效果最好。同樣,不同接種處理間差異不顯著。與對照組相比,單接種細凹無梗囊霉、脆無梗囊霉和副冠球囊霉的地下部含磷量分別提高,1 288%,1 050%和1 033%。

        總氮N(%)=(C×0.001×0.1)/w×100

        式中:C為FLAstar獲得的被測液濃度,w為樣品質量。

        總磷P(%)=(C×0.001×0.1)/w×100

        式中:C為FLAstar獲得的被測液濃度,w為樣品質量。

        1.3 數(shù)據(jù)分析

        使用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,采用JMP IN 4對各指標進行交互效應以及方差分析,使用Excel 2013進行作圖。

        科研經費管理制度不健全,崗位職責分工不合理,科研項目經費使用不規(guī)范,可能導致科研經費違規(guī)使用或舞弊風險。例如,缺乏規(guī)范的監(jiān)督機制,或者說監(jiān)督制度不完整,經辦人員權力過大,不受約束;缺乏預算調整制度;采購流程不夠規(guī)范,存在虛假采購甚至舞弊的風險。

        2 結果與分析

        2.1 菌根侵染率

        單接種處理下,植物菌根侵染率以副冠球囊霉最高,細凹無梗囊霉最低,單接種副冠球囊霉和脆無梗囊霉的侵染率間差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于細凹無梗囊霉(P<0.05);混合接種處理,以細凹無梗囊霉和脆無梗囊霉組合的菌根侵染率最高,脆無梗囊霉和副冠球囊霉最低(圖1)。而不接種AM真菌的處理未觀察到菌根侵染,說明本試驗AM真菌接種是成功的。

        2.2 生物量

        2.2.1 地上生物量 接種AM真菌顯著提高了紫花苜蓿的地上生物量(除A.s+G.c外)。其中,接種細凹無梗囊霉、脆無梗囊霉和副冠球囊霉的生物量分別是對照的9倍,11.6倍和12.3倍;混合接種脆無梗囊霉和副冠球囊霉的紫花苜蓿生物量是對照組生物量的14.7倍。不同AM真菌接種處理間,除混合接種脆無梗囊霉和副冠球囊霉外,其余差異不顯著。但是混合接種細凹無梗囊霉和副冠球囊霉處理的紫花苜蓿生物量是對照組生物量的6.5倍,較其他的處理低(圖2)。

        試驗將AM真菌接種物50 g/盆平鋪于1.8 kg滅菌的土壤上,然后再覆蓋土200 g,對照組(CK)則加等量滅菌接種物和接種物濾液,以保持微生物區(qū)系一致。接種方法為層播,接種量為每盆50 g菌劑,菌劑為含有孢子、菌絲和根段混合物的土壤,未接種的處理加入50 g滅菌的沙子作為對照。

        圖1 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿菌根侵染率Fig.1 The AM colonization of alfalfa colonized by three AM fungi and their combinations注:圖中數(shù)據(jù)為平均值±標準誤差(n=4),不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05),下同

        圖2 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地上生物量Fig.2 The aboveground biomass of alfalfa colonized by three AM fungi and their combinations

        植物地上、地下組織氮含量,均以單接種副冠球囊霉的效果最好,脆無梗囊霉次之,細凹無梗囊霉的效果最小,其中,植物地上部分組織N含量較對照分別增加,1285%,1243%和808%,除混合接種細凹無梗囊霉和副冠球囊霉的處理外,其余接種處理均與對照差異顯著,植物地上、地下組織各接種處理間差異不顯著(P<0.05)。

        圖3 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地下生物量Fig.3 The belowground biomass of alfalfa colonized by three AM fungi and their combinations

        AM真菌只有侵入植物體內并與之建立共生關系才能發(fā)揮作用,菌根侵染率是評價AM真菌與植物建立共生關系與否的重要指標。菌根的生長發(fā)育及其功能的發(fā)揮依賴于AM真菌與宿主植物的根系親和力以及二者之間的相互選擇性[7]。紫花苜蓿接種不同AM真菌后其菌根侵染率差異顯著,表明不同AM真菌和紫花苜蓿的親和性不同,副冠球囊霉的菌根侵染率最高,表明3種AM真菌中副冠球囊霉與紫花苜蓿的親和性最好。

        要想解決碳會計信息披露中存在的問題,就要規(guī)范披露內容,建立完善的披露體系,推動其朝著實用性、科學性和客觀性方向發(fā)展,也需要全體社會成員共同努力。針對目前披露中存在的問題,提出以下幾點建議。

        圖4 3種AM真菌組合處理下紫花苜??偵锪縁ig.4 The total biomass of alfalfa colonized by three AM fungi and their combinations

        2.3 根冠比

        接種AM真菌后紫花苜蓿的根冠比顯著降低了(P<0.05),而且,不同AM真菌接種間無顯著差異(P>0.05)。對照組的根冠比大于1,說明根系生長占優(yōu)勢,這是由于對照條件下,紫花苜蓿的營養(yǎng)條件受到限制,所以要先滿足根部的生長,使得根冠比增大。

        圖5 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿根冠比Fig.5 The root/shoot ratio of alfalfa colonized by three AM fungi and their combinations

        接種AM真菌后,可能是AM真菌促進紫花苜蓿對養(yǎng)分的吸收,植物營養(yǎng)狀況得到改善,地上部分生長優(yōu)于地下部分生長,導致根冠比降低(圖5)。

        2.4 氮含量

        菌根的功能就是改善植物對礦質元素的吸收,被稱為“生物肥料”。不同AM真菌接種處理下紫花苜蓿地上、地下部分氮含量均高于對照組。接種AM真菌后地上部含氮量增長率在688%,地下部增長率在100%(圖6,7)。

        2.2.2 地下生物量 接種AM真菌處理顯著提高了紫花苜蓿地下生物量,較對照提高地下生物量100%?;旌辖臃N脆無梗囊霉和副冠球囊霉處理下,植物地下生物量顯著高于其他處理,較對照組高543%。接種AM真菌的處理間差異皆不顯著(圖3)。

        圖6 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地上部氮含量Fig.6 The shoot N content of alfalfa under three AM fungi and their combinations

        圖7 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地下部氮含量Fig.7 The root N content of alfalfa under three AM fungi and their combinations

        2.5 磷含量

        當上述兩種翻譯方法都不能滿足翻譯的要求時,就需要使用意譯翻譯法。這與我國傳統(tǒng)教學中只可意會,不可言傳的方法類似,將句子中潛藏的意思挖掘出來并加以翻譯,例如“a wet blanket”是指一個人沒有情調,而不是英文詞匯表示的原本的濕毛毯的意思。因此在我們學習過程中遇到翻譯不通的句子時,可嘗試使用意譯法。

        全N、全P含量:將研磨好的植物干樣過2 mm篩,稱取0.25 g過篩后的植物樣,加入2.0 g催化劑(K2SO4和CuSO4研磨后10∶1混合)和5 mL濃硫酸放置0.5 h進行預消化。消化管放置到預加熱至420 ℃的消煮爐上,進行消化至溶液澄清(溶液呈淡藍綠色),并繼續(xù)消化30 min。待溶液冷卻后,定容至50 mL,采用流動注射儀(FIAstar 5000 Analyzer,FOSS,Sweden)測定。

        圖8 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地上部磷含量Fig.8 The shoot P content of alfalfa under three AM fungi and their combinations

        圖9 3種AM真菌組合處理下紫花苜蓿地下部磷含量Fig.9 The root P content of alfalfa under three AM fungi and their combinations

        3 討論

        3.1 AM真菌對紫花苜蓿菌根侵染率的影響

        2.2.3 總生物量 不同AM真菌接種處理均提高紫花苜蓿的總生物量,增長率均在300%?;旌辖臃N脆無梗囊霉和副冠球囊霉處理的促進作用最顯著,總生物量較對照增加941%,而混合接種效果細凹無梗囊霉和副冠球囊霉的促進作用最小,總生物量較對照增加338%。單接種處理中,副冠球囊霉的促進作用最大,總生物量較對照增加744%,其次是脆無梗囊霉,總生物量較對照增加677%,細凹無梗囊霉促進作用最小,總生物量較對照增加545%,各單接種處理間紫花苜??偵锪坎町惒伙@著(P>0.05)(圖4)。

        3.2 AM真菌對紫花苜蓿生長的影響

        產量是衡量植物生長狀況良好與否的重要指標[17-18]。菌根能夠擴大根際范圍,提高養(yǎng)分的空間有效性,改善根際環(huán)境,增加根系的吸收能力,植株的水分和養(yǎng)分條件得到改善,生長速率加快,株高、分枝數(shù)也得到促進,最終導致生物量的增加。接種3種AM真菌使植株的地上部分和根系部分協(xié)調發(fā)展,地上、地下生物量和總生物量都顯著提高,都對紫花苜蓿的生長產生促進作用,與在羊草(Leymuschinensis)[19]、紫花苜蓿[1]、油蒿(Artemisiaordosica)[20]上接種AM真菌提高植物生物量的結果一致。

        不同AM真菌的作用存在差異,從總生物量分析,單接種中,副冠球囊霉的促生效果最好,脆無梗囊霉次之,細凹無梗囊霉最差。原因可能是不同菌種與寄主植物的親和性不同,促進作物生長的作用機制也不同?;旌辖臃N中,作用效果依次為,脆無梗囊霉和副冠球囊霉>細凹無梗囊霉和脆無梗囊霉>細凹無梗囊霉、脆無梗囊霉和副冠球囊霉>細凹無梗囊霉和副冠球囊霉,可能原因是不同AM真菌之間的親和性也不同,侵染植物后菌根之間的相互作用會削弱或增強對植物生長的促進作用,具體原因有待進一步研究。

        改進的動態(tài)交通誘導啟發(fā)函數(shù)中,設置了路網(wǎng)的加權值,為時間的函數(shù)。按照實時接收的交通服務信息來計算路面狀況并預測,同時參考過去數(shù)據(jù),計算路面在不同時間的行程時間t對應的函數(shù)f(t),如公式(6)所示。

        接種AM真菌后紫花苜蓿的根冠比顯著降低,是由于對照條件下,紫花苜蓿的營養(yǎng)條件受到限制,所以要先滿足根部的生長,使得根冠比增大。接種AM真菌后,可能AM真菌促進紫花苜蓿的養(yǎng)分吸收,植物的營養(yǎng)狀況得到改善,地上部分的生長優(yōu)于地下部分的生長,導致根冠比降低。

        3.3 AM真菌對紫花苜蓿養(yǎng)分吸收的影響

        磷作為大量元素,對植物的生長必不可少,而我國大部分地區(qū)土壤有效磷含量低,磷已經成為限制作物產量的重要因素。接種AM真菌顯著提高植株地上和地下部分的磷含量,說明AM真菌能夠改善紫花苜蓿的磷營養(yǎng),提高植物紫花苜蓿對磷素的吸收利用[19]。AM真菌侵染植物根系后,促進根系生長,使根系分泌物和脫落物數(shù)量增加,土壤微生物活性增強,酸性或堿性磷酸酶的活性增強,將植物難以利用的磷活化成可被植物吸收利用的磷,改善植株的磷營養(yǎng)[20-22]。氮是植物生長的必需元素之一。試驗表明AM真菌通過改善植物的磷營養(yǎng)狀況提高根瘤菌的固氮活性,促進豆科植物生長,增加固氮量[23],同時試驗結果也證明接種AM真菌也能夠提高植株的氮含量。

        造血干細胞移植(HSCT)是對患者體中的有異常細胞或者腫瘤通過放療、化療的方式進行清除,然后給患者的身體中移入自體或者異體的造血干細胞,從而給患者重新構建造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。但是,因為這類疾病需要較長的治療時間,并且在化療和放療期間藥物的副作用以及手術以后免疫制劑的長期服用,給患者的心理以及患者家屬的心理帶來了沉重的負擔,并且也具有沉重的經濟負擔[1] 。因此,為了減輕患者及其家屬的心理負擔,提高治療效果和恢復效果,要將健康教育應用于造血干細胞移植患者及家屬心理護理中。為此,選取我院收治的80例造血干細胞移植患者,對其實施不同護理模式的效果進行比較分析,并做出以下總結。

        腕表采用45毫米直徑鉑金表殼,表冠飾以凸圓形切割紅寶石,表耳下方采用寶珀專利性設計的5個隱藏式調校按鈕,在調校同時確保了表側簡潔流暢的線條美感。該表集合了寶珀Villeret系列所有的經典標識,如雙層表圈、大明火琺瑯表盤、鏤空柳葉形指針、指示標準日歷的蛇形藍鋼指針等。全新中華年歷“吉犬”腕表限量發(fā)行50枚,每枚皆搭載金質擺陀,上面鐫刻獻禮2018中華新年的生肖狗圖案。

        4 結論

        不同AM真菌對植物生長的作用不盡相同,其組合對植物生長亦會有差異。因此,試驗利用3種不同AM真菌研究其對紫花苜蓿生長和養(yǎng)分吸收的影響。結果表明單接種3種AM真菌,副冠球囊霉對紫花苜蓿的株高促進作用最大;混合接種副冠球囊霉和脆無梗囊霉對紫花苜蓿株高的促進作用最大。3種AM真菌均提高紫花苜蓿植株N、P含量,促進N、P吸收。3種AM真菌均提高紫花苜蓿生物量,單接種副冠球囊霉的促生效果最好,混合接種副冠球囊霉和脆無梗囊霉的促生效果最好,具有應用成為菌肥的潛力。

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