盐胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对君迁子幼苗生长及生理代谢的调控机制研究

本研究揭示了丛枝菌根真菌(AMF)在缓解君迁子(Diospyros lotus)盐胁迫中的关键作用。通过对比Glomus clarium和Claroideoglomus etunicatum两种AMF菌种在0-150 mM NaCl梯度下的接种效果，证实AMF能显著提升宿主植物的生物量、叶绿素含量(SPAD)、光系统II效率(Fv/Fm)，并通过调控Ca2+/K+平衡抑制Na+和Cl-毒害，其中C. etunicatum在50 mM NaCl条件下表现最优，菌根依赖性(MD)达87.46%。

　　

1 引言

地中海地区土壤盐渍化正严重威胁着柿树栽培，其中君迁子(D. lotus)作为砧木虽适应石灰性土壤，但对盐分敏感。本研究聚焦两种丛枝菌根真菌(AMF)——Glomus clarium和Claroideoglomus etunicatum，探究其在0/50/100/150 mM NaCl胁迫下对君迁子幼苗的促生机制。AMF通过五大生理途径增强植物耐盐性：调控离子平衡（如抑制Na⁺转运）、改善水分吸收、激活抗氧化系统、保护光合机构及调节植物激素。

2 材料与方法

实验采用土耳其?ukurova大学提供的君迁子种子，在温室条件下进行三因素（菌种×盐浓度×10重复）随机区组设计。生长基质为灭菌处理的安山岩凝灰岩-土壤-堆肥(6:3:1)混合物，接种1000个AMF孢子/株。通过SPAD-502测定叶绿素含量，Photon系统测量F_v′/F_m′，原子吸收光谱法分析矿质元素。菌根依赖性(MD)计算公式为：(菌根植株干重-非菌根植株干重)/菌根植株干重×100。

3 结果

3.1 根系定殖与生长参数
C. etunicatum定殖率(48.92%)显著高于G. clarium(33%)，且随盐度升高而降低。在150 mM NaCl下，C. etunicatum仍保持59%定殖率。接种AMF使植株鲜重/干重最高提升10倍，其中C. etunicatum在50 mM NaCl下干重达12.8 g，MD值达87.46%。

3.2 光合特性与症状评分
AMF接种使叶绿素含量(SPAD)提高54%，F_v/F_m提升161%。盐害症状评分显示，非菌根植株在150 mM NaCl时叶片脱落率达90%，而C. etunicatum处理组仅表现叶尖萎蔫。

3.3 矿质营养动态
AMF显著调控离子分配：

• 叶片：G. clarium使Ca(1.77%)、P(0.14%)浓度翻倍，C. etunicatum将Na⁺控制在0.1%（对照为0.25%）
• 根系：Na⁺被截留在AMF定殖根部，G. clarium处理组根Na达0.91%（叶片仅0.17%）
• 拮抗效应：AMF缓解Na⁺-Mg²⁺竞争，维持叶绿素合成所需的Mg供应

3.4 相关性分析
PSII效率与叶P浓度(R²=0.51)、SPAD值(R²=0.69)显著正相关，而叶Na⁺与PSII呈负相关(r=-0.61)。根系Cl^-与叶Cl^-高度关联(r=0.78)，揭示AMF对氯离子的区隔化作用。

4 讨论

C. etunicatum通过"根系扣留"策略将Na⁺固定在根部，同时促进K⁺/Ca²⁺向叶片转运，这种离子调控能力使其在50 mM NaCl下仍保持797.25%的促生效率。值得注意的是，G. clarium虽在矿质吸收（如Zn达57.09 ppm）方面突出，但Na⁺调控能力较弱。研究首次证实君迁子属植物的菌根依赖性(MD>70%)与其盐胁迫耐受性直接相关。

5 结论

C. etunicatum可作为地中海盐渍化土壤中君迁子栽培的高效生物接种剂，其在50 mM NaCl条件下使植株保持正常光合功能并减少钠毒害。该研究为AMF在果树抗逆栽培中的应用提供了理论依据和实践方案。