丛枝菌根真菌(Glomus mosseae)缓解印度孙德尔本斯三角洲地区鹰嘴豆盐胁迫的生理机制与农艺效应研究

针对沿海盐渍化土壤严重制约鹰嘴豆生产的问题，印度研究人员通过温室和田间试验，系统评估了丛枝菌根真菌(AMF) Glomus mosseae对6个不同耐盐性鹰嘴豆品系的促生效应。研究发现AMF接种使盐胁迫下田间出苗率提升45%，产量增加48%，并通过增强孢子定殖(535%)、改善光合色素含量及渗透调节物质积累等机制显著缓解盐害，为盐渍化地区豆科作物可持续生产提供了生态友好的生物解决方案。

　　

在印度孙德尔本斯三角洲等沿海地区，土壤盐渍化正严重威胁着鹰嘴豆(Cicer arietinum L.)这一重要粮食作物的生产。作为全球年产量损失达8-10%的盐敏感作物，鹰嘴豆在盐胁迫下会出现种子萌发受阻、根瘤形成减少、光合效率下降等一系列问题，最终导致产量锐减。传统育种和转基因技术虽能培育耐盐品种，但存在周期长、成本高的局限。在此背景下，印度西孟加拉邦大学遗传与植物育种系的研究团队创新性地利用丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)这一自然界广泛存在的植物共生体，系统探究了Glomus mosseae对鹰嘴豆盐胁迫的缓解效应，相关成果发表在《Discover Plants》期刊。

研究团队采用温室控制实验与田间验证相结合的方法，选取包含耐盐型(Digbijoy)、中度敏感型(IC 268971等)和高敏感型(Virat等)的6个鹰嘴豆品系，设置300 mM NaCl盐胁迫与AMF接种的组合处理。通过测定农艺性状、菌根定殖率、生理生化指标等参数，结合方差分析等统计方法，系统解析了AMF的增效机制。

在盐胁迫对农艺性状影响方面，研究显示300 mM NaCl使鹰嘴豆幼苗长度降低76%，单株根瘤数减少75%，最终产量下降39%。但AMF接种使田间出苗时间从6天缩短至3.3天（提升45%），株高增加52%，单株荚果数显著提高95%。尤为重要的是，高敏感品种DCP 93-3在AMF辅助下实现产量翻倍，证实菌根共生能突破基因型限制。

菌根定殖分析揭示了AMF的生存策略。盐胁迫导致非接种组的孢子数量下降39%，菌丝体和丛枝结构分别减少45%和25%。但预先接种AMF的处理组在盐胁迫下反而出现535%的孢子增殖，菌丝体和丛枝数量分别激增181%和204%，表明G. mosseae具有显著的盐适应能力。

生理生化机制研究发现，盐胁迫使叶片相对含水量(RWC)降低43%，膜稳定性指数(MSI)下降36%，总叶绿素含量减少33%。AMF接种则通过改善水分关系（RWC提升49%）和维护膜完整性（MSI提高7%）来缓解伤害。特别值得注意的是，盐胁迫虽诱导酚类物质增加19%，但AMF处理进一步将其含量提升37%，暗示菌根共生可能通过强化抗氧化防御系统来增强植物耐盐性。

这项研究首次在印度孙德尔本斯三角洲的特殊生态区验证了AMF的实际应用价值。通过多维度数据证实，G. mosseae能同步改善鹰嘴豆的形态建成、生理功能和产量构成，其作用机制涉及：建立高效的共生营养吸收网络；调控宿主渗透保护物质合成；增强细胞膜稳定性；激活次级代谢产物积累等。该成果不仅为沿海盐渍土农业提供了即时的生物解决方案，其揭示的菌根-植物互作机制更为设计新型生物肥料提供了理论依据。相较于化学改良剂，AMF技术具有环境友好、成本低廉、操作简便等优势，符合可持续农业发展需求。未来研究可进一步探索不同AMF菌种的组合效应，并开发适合大面积推广的田间接种技术。