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作物学报 2025年第1期51卷 58-67页

作者：孟凡花刘敏沈傲刘炜山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100 上海应用技术大学生态技术与工程学院上海201418

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁... 详细信息

土壤盐渍化严重制约农业生产发展,通过提高植物耐盐性进行盐碱地综合利用,对于保障粮食安全,提升农业生产效率具有重要意义。脂质转移蛋白是一类在高等植物中广泛存在的小分子蛋白质,能够参与植株生长、信号转导以及多种生物和非生物胁迫过程。前期本课题组克隆到一个谷子中编码脂质转移蛋白的基因SiLTP1,本研究通过构建其原核表达载体和植物双元过表达载体,获得了该基因的原核表达蛋白及同源转化过表达阳性植株,经进一步筛选获得4个纯合株系。体外耐盐性试验显示, SiLTP1的原核表达蛋白具有一定耐盐性;转基因植株苗期耐盐生理指标测定显示,SiLTP1过表达植株在遭受盐胁迫时,植株体内MDA积累减少,抗氧化酶含量升高,可积累更少的过氧化氢,从而降低胁迫对植株的氧化损伤,显示基因过表达植株具有更好的耐盐性。本研究结果初步揭示, SiLTP1可正向调控谷子的耐盐性,其在谷子耐盐抗逆方面具有潜在功能,为耐盐谷子品种改良及新品种培育提供了理论基础和候选基因资源。

关键词：脂质转移蛋白 SiLTP1 盐胁迫谷子耐盐响应

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典型城乡生境外生菌根真菌多样性及2种EMFs对柳树耐盐性的作用研究

典型城乡生境外生菌根真菌多样性及2种EMFs对柳树耐盐性的作用研究

引用

作者：孙文济南大学

学位级别：硕士

外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,EMF)是一类能与高等植物根系共生的真菌类群,在森林生态系统中广泛存在,具有维持植物的生长发育和森林生态系统稳定性、提高植物抗逆性等意义。本文以济南地区城乡生境的栎林和混交林为研究对象,开... 详细信息

外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,EMF)是一类能与高等植物根系共生的真菌类群,在森林生态系统中广泛存在,具有维持植物的生长发育和森林生态系统稳定性、提高植物抗逆性等意义。本文以济南地区城乡生境的栎林和混交林为研究对象,开展栎林和混交林土壤EMF多样性及其驱动因素的研究,进而选取分布范围较广的2种外生菌根真菌褐环乳牛肝菌(Suillus luteus,S.l)与乳牛肝菌(Suillus bovinus,S.b),进行柳树(Salix matsudana‘Yankang1’)盆栽接种,开展EMF对柳树耐盐作用的研究。通过EMF多样性、土壤理化特征、柳树不同部位生理生化特征和叶片转录组学的测定与分析,得到以下主要结果与结论:(1)城郊和乡村土壤p H值呈酸性,城区土壤p H值呈中性;城区土壤电导率、有效磷、速效钾含量高于城郊和乡村,但有机质含量低于城郊和乡村;城区、城郊和乡村栎林和混交林土壤p H、电导率及全氮均无显著差异;城区栎林和混合林土壤的β-葡萄糖苷酶、脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶四种酶活性均最高;城郊和乡村混交林土壤中细菌、真菌和外生菌根真菌多样性高于栎林;EMF群落的多样性为乡村>城区>城郊,城区、城郊与乡村EMF群落隶属于3门、5纲、11目、26属;城区Inocube、Scleroderma、Tomentella及Tuber丰度较高,城郊Russula、Tomentella、Clavulina丰度较高,乡村Amanita丰度最高;城区的平均路径长度和平均加权度最高,分别为1.837与2.286,乡村EMF群落的图密度和模块化均最高,分别为0.078与0.792,表明乡村生境EMF群落结构更稳定;EMF的多样性指数与p H、速效钾及有效磷呈显著负相关,与土壤总氮、有机质呈显著正相关。(2)接种S.l与S.b均促进了柳树的株高与生物量,在同等盐浓度下,与接种S.l相比,接种S.b后,柳树叶、茎、根的生物量分别增加3.01%、5.70%、19.22%;与对照相比,S.l和S.b提高了叶片的光合参数,胞间CO浓度、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率值分别增加2.27%、62.82%、69.11%、181.93%(S.l)和15.10%、14.12%、0.01%、76.06%(S.b);NaCl胁迫抑制了柳树不同部位对K、Ca、Mg的吸收与利用,破坏了柳树体内Na/K,在未接种组和接种S.l组中,相比于低盐,高盐浓度条件下K、Ca转移系数变小,K、Ca向地下部转移;S.l与S.b均促进了柳树各个部位对Na的吸收,尤其是根部;与对照相比,接种S.l与S.b增加了柳树叶片与根部的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性与柳树叶片的过氧化物酶活性,且在高盐环境下接种S.b几乎都增加了柳树叶片和根部的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶酶活性;接种S.l与S.b后分别上调71个、509个DEGs,下调115个、811个DEGs;接种S.l后,GO的富集呈弱显著性,而在接种S.b后,GO的富集呈强显著性,尤其是Gro EL-Gro ES complexde;接种S.b后出现更多的转录因子(HSF、NAC、WRKY、m TERF、C2H2等)参与调控,表明S.b在调控柳树耐盐性的功能更强。(3)根际和非根际土壤呈弱酸性,范围为6.00-6.53,根际土p H值低于非根际土;根际土电导率显著高于非根际土;非根际土中硝态氮和铵态氮的含量高于根际土;与接种S.l相比,接种S.b更促进了柳树对土壤中铵态氮和硝态氮的吸收。在同等NaCl浓度下,接种S.l或S.b均促进了柳树对Na的吸收,非根际土比根际土中含有更多Na;柳树根际土壤的脲酶、过氧化氢酶、转化酶的酶活性均高于非根际土;与对照组相比,接种S.l与S.b的柳树根际土中转化酶活性显著提高,接种S.l增加了491.3%、接种S.b增加了318.5%,脲酶、过氧化氢酶活性提高,分别增加了32.8%、3.36%(S.l)、22.4%、2.10%(S.b)。

关键词：外生菌根真菌多样性柳树耐盐响应土壤微环境

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