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外源一氧化氮及磷胁迫处理对松露菌根苗培育的影响研究取得新进展
作者: 来源: 发布时间:2019年11月20日  字体:缩小 增大 打印文章

近日,四川省农业科学院食用菌研究中心联合四川农业大学资源学院在国际期刊《Frontiers in Microbiology》上在线发表了有关松露(块菌)菌根苗培育的最新研究成果:“Exogenous Nitric Oxide and Phosphorus Stress Affect the Mycorrhization, Plant Growth, and Associated Microbes of Carya illinoinensis Seedlings Colonized by Tuber indicum”,四川农业大学硕士研究生张笑萍、吴晨光等为共同第一作者,四川省农业科学院食用菌研究中心李小林博士与四川农业大学张小平教授为共同通讯作者。此篇论文主要研究了外源一氧化氮措施结合磷胁迫措施对松露侵染、松露菌根苗生长及其根际微生物群落的影响,探索了在该两种措施的应用下松露的侵染机制,证实了这两种农业措施能够在一定程度上提高松露的人工栽培。

松露是世界上珍贵的外生菌根真菌之一,在松露的人工栽培中,松露的侵染水平、宿主植物的质量以及根际微生物群落是至关重要的。此研究将不同浓度的外源一氧化氮供体(硝普钠)以及含有不同磷浓度的霍格兰培养液(即不同程度的磷胁迫)应用于印度块菌-美国山核桃菌根苗上,对印度块菌的侵染率、美国山核桃植株的生理生化指标进行了详细的测定。同时,该研究运用高通量测序技术,对不同处理下美国山核桃植株根际土壤中真菌群落、norB型反硝化细菌群落进行了测定和分析。研究结果表明,印度块菌的侵染率显著受到外源一氧化氮和磷胁迫的影响,当硝普钠浓度为100 µmol/L且磷浓度为5 µmol/L(即低磷胁迫下)时,印度块菌的侵染率达到最高。同时,单独应用100 µmol/L硝普钠也能显著提高印度块菌的侵染率,并显著提升了美国山核桃植株的株高、茎围、生物量及根系过氧化物酶活性等。在低磷胁迫下,一些norB型反硝化细菌群落,如Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Pseudomonas, Ensifer, Sulfitobacter等,其丰度受到不同浓度外源一氧化氮的影响。该研究发现,100 µmol/L硝普钠处理增加了norB型反硝化细菌群落的丰富度,同时,norB型反硝化细菌的多样性和丰富度与印度块菌的侵染率呈显著正相关。此外,对根际土壤真菌群落的测定结果表明,单独应用100µmol/L硝普钠不会对真菌群落的丰富度与多样性造成影响,但该措施却会改变某些真菌的丰度,如增加了Buellia, Podospora, Phaeoisaria, Ascotaiwania等真菌的丰度,而Acremonium, Monographella, Penicillium等真菌的丰度则有所降低。

总体而言,这项研究揭示了外源一氧化氮和磷胁迫对松露与宿主植物早期共生的影响,在一定程度上展现出了外源一氧化氮处理在松露外生菌根合成和松露人工栽培应用中的潜力。这将有利于深入探究松露的生长机制和实现松露的商业化栽培。

 

四川省农业科学院食用菌研究中心


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