镉胁迫对绢毛委陵菜-丛枝菌根真菌共生体根系结构和生理的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.04.014

摘要/Abstract

摘要：

为从生理水平上揭示绢毛委陵菜（Potentilla sericea L.）-丛枝菌根真菌共生体对镉胁迫的应答机制，以绢毛委陵菜多年生植株为试验材料，分别接种根内根生囊霉（Rhizophagus intraradices）和摩西球囊霉（Funneliformis mosseae），80 d后以不同浓度的镉胁迫处理并测定菌根侵染率，研究侵染率较高菌种的共生体植株的生理指标变化和结构变化。结果表明：摩西球囊霉较根内根生囊霉对绢毛委陵菜菌根侵染率高，达100%，而根内根生囊霉侵染率为89.33%；接种摩西球囊霉真菌的植物，当镉质量浓度达10 mg?L^-1时，细胞壁小范围破裂、液泡出现变小的趋势，高浓度镉（20 mg?L^-1）处理时，根系细胞壁破裂，细胞无法维持原有形态；镉胁迫下，Cd（5 mg?L^-1）~ Cd（10 mg?L^-1）MDA含量显著上升（P<0.05），Cd（0 mg?L^-1）~Cd（5 mg?L^-1）SOD活性和脯氨酸含量变化显著（P<0.05），可溶性蛋白含量和叶绿素含量显著减少（P<0.05），Cd（10 mg?L^-1）~Cd（15 mg?L^-1）可溶性蛋白含量和叶绿素含量变化不显著（P>0.05），植物可以抵抗一定浓度范围的镉胁迫。综合来看，接种摩西球囊菌可以增强绢毛委陵菜耐镉胁迫能力，为利用绢毛委陵菜修复镉污染土壤提供了理论依据。

关键词: 绢毛委陵菜, 镉胁迫, AM真菌, 生理指标, 根系结构

Abstract:

In order to reveal the response mechanism of the symbiont of Potentilla sericea -arbuscular mycorrhizal fungi to cadmium stress at the physiological level， the perennial plants of P. sericea were inoculated with Rhizophagus intraradices and Funneliformis mosseae respectively. The mycorrhizal infection rate was determined with different concentrations of cadmium stress after 80 d， and the changes of physiological indexes and structural changes of symbiosis plants with higher infection rate was studied. The results showed that the mycorrhizal infection rate of F. mosseae was 100% higher than that of R. intraradices， while the infection rate of R. intraradices was 89.33%. Plants inoculated with F. mosseae， when the concentration of Cd reached 10 mg?L^-1， the cell wall ruptured in a small range and the vacuoles tended to become smaller， and when the concentration of Cd（20 mg?L^-1） was high， the root cell wall ruptured and the cells could not maintain their original morphology. The MDA content of Cd（5 mg?L^-1）-Cd（10 mg?L^-1） was significantly increased（P<0.05）， and the SOD activity and proline content of Cd （0mg?L^-1）-Cd （5mg?L^-1） were significantly changed（P<0.05）. The soluble protein content and chlorophyll content of Cd（0 mg?L^-1）-Cd（5 mg?L^-1） were significantly decreased（P<0.05）， but the soluble protein content and chlorophyll content of Cd（10 mg?L^-1）-Cd（15 mg?L^-1） had no significant changes（P>0.05）. The results showed that plant could resist cadmium stress in a certain range. In conclusion， inoculation with F. mosseae could enhance the stress tolerance of P. sericea to cadmium stress， which provided a theoretical basis for the remediation with P. sericea of soil contaminated by cadmium.

Key words: Potentilla sericea, cadmium stress, AM fungus, physiological index, root structure

中图分类号:

Q949.751.8

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图/表 5

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表1

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参考文献 31

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接种菌株 Inoculated strain	镉质量浓度 Cd mass concentration /（mg•L^-1）	菌根侵染率 Mycorrhizal colonization rate /%
F.mosseae	0	100±0（a）
	5	98.70±0.03（a）
	10	80.86±2.60（b）
	15	66.33±1.27（a）
	20	43.57±1.77（b）
R. intraradices	0	89.33±0.03（a）
	5	73.90±0.73（b）
	10	58.19±1.48（a）
	15	43.36±0.83（a）
	20	17.60±5.77（b）

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