壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆结瘤固氮及蔗糖代谢的影响研究

作     者：代重阳 

作者单位：内蒙古民族大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王聪

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：菜用大豆 共生固氮 盐胁迫 壳聚糖 糖代谢 

摘      要：大量研究表明壳聚糖对植物逆境胁迫有缓解作用,但盐胁迫下壳聚糖对豆科植物,特别是菜用大豆结瘤能力及调控机制的研究尚属空白。因此,本试验研究盐胁迫下壳聚糖对菜用大豆结瘤固氮,蔗糖代谢、在根部积累及其随结瘤进程动态变化的影响,以明确壳聚糖对盐胁迫抑制菜用大豆结瘤固氮的缓解效应,探讨壳聚糖提高结瘤能力的生理调控功能。研究工作获得了以下主要结果:1.菜用大豆耐盐性的筛选:对搜集来的18个菜用大豆品种进行耐盐性筛选,筛选出两个耐盐品种‘绿领八号’和‘理想M-7’,两个盐敏感品种‘日本青’和‘特早鲜’,其余为中等耐盐品种。2.共生匹配性研究:通过菜用大豆品种‘绿领八号’和‘日本青’与大豆根瘤菌共生匹配性的研究,从10株大豆根瘤菌中,筛选出了与此两品种共生效果较好、固氮活性较高的菌株,分别是慢生根瘤菌USDA122匹配‘绿领八号’、快生根瘤菌HH103匹配‘日本青’。3.壳聚糖对盐胁迫下菜用大豆结瘤固氮的影响:结果显示:盐胁迫对两品种菜用大豆结瘤固氮产生了显著的抑制作用,而壳聚糖处理使两品种在盐胁迫下的根瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性、植株含氮量及植株干重均显著提高。无盐条件下,壳聚糖对两品种菜用大豆的结瘤固氮均产生了显著的诱导作用,同时显著提高了其地下干质量。表明无论盐胁迫和无盐条件下,壳聚糖对菜用大豆结瘤固氮均有显著诱导作用,且壳聚糖可通过促进结瘤固氮进而缓解盐胁迫对菜用大豆的伤害。4.壳聚糖对盐胁迫下菜用大豆蔗糖代谢的影响:结果显示:壳聚糖对两品种菜用大豆根系与叶片中的还原性糖、蔗糖的形成均有显著的促进作用。同时,壳聚糖对两品种菜用大豆根系与叶片中的AI酶活性、NI酶活性、sps酶活性均有显著的增强作用。对叶片中ss（合成方向）酶活性、根系中ss（分解方向）酶活性均有显著的增强作用。结果表明:盐胁迫条件下,壳聚糖通过增强菜用大豆叶片中的ss（合成方向）、sps酶活性从而促进叶片中的蔗糖合成,增加叶片中的蔗糖含量,同时壳聚糖会促进蔗糖向根部的转运,从而增加根部的蔗糖积累。当蔗糖在根部积累后,壳聚糖通过增强菜用大豆根系中ss（分解方向）、AI与NI酶活性,从而促进根部蔗糖的分解,进而为结瘤进程中根瘤的生长发育提供充足的能量,最终增强盐胁迫条件下菜用大豆的结瘤能力。