中国农业科学 | 南京农业大学资源与环境科学学院董彩霞课题组探析接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制

梨是我国第三大栽培果树，主要采用嫁接繁殖，其中杜梨是应用较广泛的梨树栽培的主要砧木类型，在北方分布广泛。梨树栽培中普遍依靠自然降水，但季节性干旱现象严重，影响树体健康和果品质量。AM（Arbuscular mycorrhizal）真菌是一种广泛存在于自然界中，能与大多数植物建立共生关系的真菌，其发达的菌丝结构扩大了根系吸收面积，促进植物对水分的吸收，提高植物抗旱能力。有研究指出，人为引入新的菌根真菌易造成菌根真菌在植物根系内的竞争加剧，导致植物减产。从梨根际土壤中分离土著AM真菌，比较土著与商业化AM真菌对梨苗的促生效果，探究其促生、抗旱机制，可在丰富我国果树AM真菌资源库的同时，为梨菌根化育苗提供理论依据和有效途径，对开发菌根肥料和实现梨果绿色高效生产具有重要意义。

近期，南京农业大学资源与环境科学学院董彩霞课题组完成的题为“接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷1期正式发表。

采用盆栽试验及高通量测序技术，对杜梨苗分别接种梨土著AM真菌层状近明球囊霉（Claroideoglomus lamellosum，Cl）和外源菌株摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae，Fm）、根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices，Ri）及蜜色无梗囊霉（Acaulospora mellea，Am），探究干旱胁迫下单接种土著、外源菌株及混合接种（Mix）处理对杜梨幼苗生长的影响，分析干旱0、3和6周Mix处理下根系及根际土AM真菌群落变化。

梨和桃根际AM真菌孢子形态

正常水分和干旱处理下，单接种梨土著菌株Cl、外源菌株Ri及Mix处理均显著提高株高、茎粗、叶面积、叶片相对含水量，干重增加35.26%—52.20%；地上部磷、钾、钙、镁等元素吸收增强，尤其增加磷的吸收，菌根磷吸收效应最高达1.0以上，而单接种外源菌株Am效果次之，正常供水条件下Fm抑制杜梨幼苗生长。

正常及干旱条件下不同接种处理杜梨幼苗菌根生长效应（A）及氮（B）、磷（C）、钾（D）、钙（E）、镁（F）吸收效应

回归性分析表明，菌根生长效应和元素吸收随侵染强度的增加而增加。干旱胁迫下，接种AM真菌显著降低杜梨幼苗叶片丙二醛含量，抗氧化酶活性和脯氨酸含量均有不同程度提高。

正常及干旱条件下AM真菌侵染强度与菌根生长和养分吸收效应的关系

测序结果显示，与正常水分相比，干旱胁迫下杜梨幼苗根系及根际土AM真菌群落结构发生显著改变，其中外源菌株Ri均占主导，Cl、Am丰度次之，Fm丰度最低，且随干旱胁迫程度增加，根内Ri的丰度显著上升。

干旱胁迫下不同接种处理对杜梨幼苗叶片抗氧化酶系统的影响

接种不同AM真菌对杜梨幼苗具有不同的生长效应，其中梨土著菌株Cl和外源菌株Ri表现出较强的促生和抗旱能力。AM真菌群落中Ri丰度的提高是杜梨幼苗适应干旱胁迫的重要途径。

该文章获得国家现代农业产业技术体系（CARS-28）的资助。

论文链接：《接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制》

引用本文：

栗晗, 江尚焘, 彭海英, 李培根, 顾长宜, 张金莲, 陈廷速, 徐阳春, 沈其荣, 董彩霞. 接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制[J]. 中国农业科学, 2024, 57(1): 159-172.LI Han, JIANG ShangTao, PENG HaiYing, LI PeiGen, GU ChangYi, ZHANG JinLian, CHEN TingSu, XU YangChun, SHEN QiRong, DONG CaiXia. Effects of Inoculation with Indigenous and Exogenous Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Drought Resistance of Pyrus betulaefolia and Its Adaptation Mechanism[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(1): 159-172.