丛枝菌根真菌对桑树根系氮积累及水通道蛋白表达的影响

作     者：涂德辉 张芳 毛明明 邢丹 TU Dehui;ZHANG Fang;MAO Mingming;XING Dan

作者机构：贵州省农业科学院蚕业研究所贵阳550006 

出 版 物：《植物生理学报》 (Plant Physiology Journal)

年 卷 期：2022年第58卷第8期

页      面：1607-1616页

核心收录：

学科分类：090504[农学-特种经济动物饲养（含：蚕、蜂等）] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金(32060377) 黔农科院国基后补助53号 

主　　题：丛枝菌根 桑树 水通道蛋白 根系 氮 

摘      要：丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能与大部分植物形成共生关系,有效提高宿主植物对氮源的吸收利用。本文以桑树(Morus alba)品种‘桑特优2号’为研究对象,设置3个处理,分别为CK组(不接种处理)、Fm处理(接种摩西斗管囊霉)和Ri处理(接种根内根孢囊霉),测定桑树的菌根侵染率、根系水分含量、氮积累量和水通道蛋白表达量。结果表明,接种AM真菌处理80 d后,桑树的菌根侵染率达60%以上,桑树根、茎叶生物量均大于CK组,其中Fm处理生物量为CK的136.07%和121.12%,Ri处理生物量为CK的136.61%和108.87%。接种AM真菌的桑树根、茎叶氮积累量均显著大于CK,Ri处理根部氮积累量显著高于Fm处理,茎叶氮积累量与根部氮积累量显著正相关。利用荧光定量分析测定主根、侧根、须根中3个PIPs和4个TIPs类水孔蛋白基因表达,Ri处理上调主根TIP2.3、侧根PIP2.7、须根TIP2.1等水通道蛋白基因表达,Fm处理上调侧根PIP2.7、TIP2.3等基因表达。通过相关分析,根系氮积累与主根PIP2.2、PIP2.7、TIP1.3、TIP2.1,侧根PIP2.2、TIP2.1、TIP4.1,须根PIP2.2、PIP2.7、TIP2.1、TIP4.1表达显著负相关,而与侧根PIP2.7表达显著正相关。初步探明AM真菌通过调节桑树根系中PIPs和TIPs家族基因的表达,促进桑树水分吸收利用提高对氮素吸收。