我所在叢枝菌根對玉米生長影響的研究上取得新進展
大多數陸生植物（70% -90%）能與叢枝菌根（arbuscular mycorrhiza, AM）真菌形成共生關系。研究表明，AM真菌能夠提高宿主植物的抗逆性。近年來，一些研究者相繼報道了逆境脅迫下AM真菌對植物生長發育、營養吸收與轉運、水分狀況等影響的研究。近期，我所作物生理與栽培學科組朱先燦博士等以鄭丹958為實驗品種，研究了AM真菌對逆境下玉米生長的影響，取得較大進展。研究結果先后發表在PLANT AND SOIL (2011, 346(1-2): 189-199)，JOURNAL OF FOOD AGRICULTURE & ENVIRONMENT(2011, 9(2): 583-587) 。
首先，他們研究了叢枝菌根共生對高溫脅迫下的盆栽玉米的影響，包括氣體交換、葉綠素熒光、色素濃度和玉米植株的水分狀況。玉米在26/22℃下的土壤上生長6周后，分別置于25，35，40℃的高溫下對其進行一周的處理。結果表明，高溫脅迫降低了玉米植株的生物量。AM共生能夠顯著提高玉米葉片的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率。與未侵染植株相比，侵染植株降低了40℃下的植株的胞間CO2濃度。高溫脅迫下，侵染植株的最大熒光、PSII最大光化學效率和潛在光化學效率均顯著高于相應的未侵染植株。AM植株比未接種植株有更高的葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量。此外，AM真菌侵染增加了水分利用效率和相對含水量。總之，接種AM真菌改善了玉米的光合作用和水分狀況，從而一定程度上使植物免受高溫脅迫所造成的傷害。
然后，他們研究了叢枝菌根對水分充足條件下和干旱脅迫下的玉米植株的影響，包括根和葉的脂質過氧化反應、脯氨酸含量和抗氧化系統活性等。對生長了4周的玉米植株，進行為期4周的干旱脅迫處理。結果表明，干旱脅迫顯著降低了AM侵染率和玉米總干物質量。干旱脅迫下，接種AM真菌植株葉片的丙二醛（MDA）含量和葉片膜脂相對透性降低。接種AM真菌的植株根部MDA含量低于相應的未接種植株。AM共生增加了葉片的脯氨酸含量，然而，植物根部的脯氨酸含量低于未接種植株。接種植株和未接種植株間的抗氧化酶活性差異顯著。與未侵染植株相比，侵染植株的葉片超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）活性在水分充足條件下較低，而在干旱脅迫下活性較高。無論是否有干旱脅迫，AM植株根部SOD活性均顯著高于未侵染植株。菌根玉米植株葉片和根部的過氧化物酶活性高于未接種植株。研究結果表明AM真菌可以通過降低MDA含量和膜滲透性，增加脯氨酸含量和抗氧化酶活性來緩解干旱脅迫帶來的不利影響。
研究相關論文：
1. Zhu Xiancan, Song Fengbin, Liu Shengqun, Liu Tiedong. 2011. Effects of arbuscular mycorrhizal fungus on photosynthesis and water status of maize under high temperature stress. PLANT AND SOIL, 346(1-2): 189-199.
2. Zhu, Xiancan, Song Fengbin, Liu Shengqun. 2011. Arbuscular mycorrhiza impacts on drought stress of maize plants by lipid peroxidation, proline content and activity of antioxidant system. JOURNAL OF FOOD AGRICULTURE & ENVIRONMENT. 9(2):583-587.
3. Zhu Xiancan, Song Fengbin, Xu Hongwen. 2010. Influence of arbuscular mycorrhizae on lipid peroxidation and antioxidant enzyme activity of maize plants under temperature stress. Mycorrhiza, 20:325-332.
4. Zhu Xiancan, Song Fengbin, Xu Hongwen. 2010. Arbuscular mycorrhizae improves low temperature stress in maize via alterations in host water status and photosynthesis. Plant and Soil, 331:129-137.
5. Zhu Xiancan, Song Fengbin, Liu Tiedong, Liu Shengqun. 2010. Arbuscular mycorrhizae reducing water loss in maize plants under low temperature stress. Plant Signaling Behavior, 5(5):591-593.
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