摘要
猕猴桃(Actinidiachinensis)是猕猴桃科猕猴桃属落叶果树,其根系为肉质浅根,叶片大而多毛,比其他果树更容易受到干旱的影响。研究证实,褪黑素(MT)预处理可以通过提高叶片光合能力和固碳能力来增加猕猴桃幼苗的生物量,通过促进根系伸长生长以及增加抗氧化物质含量来提高耐旱性。丛枝菌根真菌(ArbuscularMycorrhizalFungi,AMF)也能改善植物的水分状况而且增强果树根系的抗高温的能力,然而AMF和MT是否对植物抗旱有协同作用不得而知。本文通过盆栽试验,研究了正常浇水和干旱处理两种水分条件下接种根内根孢囊霉(Rhizophagusintraradices)和/或MT处理对猕猴桃实生苗生长特性、光合作用、抗氧化酶活性、渗透调节物质积累和养分吸收等指标的影响,在此基础上通过实时荧光定量PCR对相关基因进行分析,以期进一步寻找更好的措施来提高猕猴桃的抗旱性。主要研究结果如下: 1、接种AMF、施用MT或两者联合使用均能缓解干旱胁迫对猕猴桃幼苗生长的影响,且MT处理可以促进AMF在猕猴桃幼苗根系中的侵染。接种AMF、施用MT减轻了植株形态的损伤,有利于植株的生长指标增加,其中AMF和褪黑素的联合使用效果更佳,地上部和根系干重分别提高了25%、41.18%。联合MT处理可以促进AMF在猕猴桃幼苗根系中的侵染,菌根侵染率(MC)、孢子密度(SPD)和菌丝长度密度(HLD)分别显著提高了37.4%、40.6%和40.7%。 2、接种AMF、施用MT或两者联合使用可以显著提高干旱处理下猕猴桃植株的光合性能,增加了叶绿素含量,提高了气体交换参数。干旱胁迫下单独施用AMF和MT对叶绿素含量和气体交换参数的影响较小,AMF和MT联合处理效果更显著,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量相较于对照植株分别提高了25.93%、11.11%和35.19%,其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别提高了180.96%,168.72%,38.55%和218.99%。 3、接种AMF、施用MT或两者联合使用可以显著提高干旱处理下猕猴桃植株渗透调节能力。接种AMF、施用MT降低了叶片MDA含量和相对电导率,增加了脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白这些渗透调节物质的含量,AMF和MT联合施用对提高渗透调节能力的效果最好,MDA含量和相对电导率分别降低了37.1%和26.82%,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量分别增加89.64%、21.82%、211.17%。 4、接种AMF、施用MT或两者联合使用可以显著提高干旱处理下猕猴桃植株抗氧化酶活性和相关抗氧化酶基因的表达。AMF和MT联合施用对提高SOD、POD和CAT活性的效果最强。菌根植株中所有抗氧化酶基因的表达均高于非菌根植株。AMF和MT联合处理显著影响叶片SOD、POD12、POD42和CAT6的表达,而对叶片SOD[Cu-Zn]和CAT1的表达无显著影响。 5、接种AMF、施用MT或两者联合使用可以促进干旱处理下猕猴桃植株的养分吸收,并显著诱导了根际磷吸收的主要转运蛋白基因的表达。在干旱处理下,AMF能显著提高猕猴桃叶片中N、P、K、Fe含量,MT能显著提高幼苗叶片中P、Fe、Zn含量。AMF和MT联合处理能显著提高植株叶片中N、K含量且效果好于AMF和MT单独处理。接种AMF和施用MT显著诱导了预测的6个PHT1s的表达,AMF和MT处理均上调了AcPHT1;1,AcPHT1;2和AcPHT1;6的表达。此外,AMF和MT联合处理显著上调了所有6个PHT1s基因的表达,效果显著高于单独处理。