林业科学

作者：杨玲玉1,石文广1,*,罗志斌1,2

单位：1. 林木遗传育种全国重点实验室　中国林业科学研究院林业研究所　北京 1000912. 中国林业科学研究院黄河三角洲综合试验中心　中国林业科学研究院生态保护与修复研究所　北京 100091

关键词：杨树,外生菌根,氮吸收,非损伤微测,酶活性

基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（CAFYBB2021QB001，CAFYBB2019ZA001-1）；山东省重点研发计划项目(2023CXPT026)。

目的: 分析外生菌根真菌卷边桩菇对灰杨铵态氮和硝态氮吸收、同化和代谢的影响，揭示卷边桩菇促进灰杨氮吸收利用的生理特征。方法: 对砂培灰杨幼苗接种外生菌根真菌卷边桩菇，以正常根、菌根和叶片为研究对象，采用非损伤微测技术测定NH4+与NO3?吸收速率，利用qRT-PCR分析氮转运基因的转录水平，应用分光光度计法测定NH4+与NO3?含量以及氮同化酶活性，使用元素分析仪测定总碳和总氮。结果: 接种卷边桩菇16周后，灰杨根系形成明显的外生菌根结构，菌根定殖率达55.5%。菌根灰杨的净光合速率显著高于非菌根灰杨，生物量没有明显变化。菌根灰杨根尖的NH4+和NO3?吸收速率相较非菌根灰杨显著提高。接种卷边桩菇改变灰杨根尖吸收NO3?的空间特征，使最大吸收点从900 μm前移至300 μm。与氮的吸收速率一致，菌根灰杨根中NH4+转运蛋白编码基因（如AMT1;1、AMT2;1和AMT3;2等）和NO3?转运蛋白编码基因（如NPF1.2F、NPF2.11A和NPF6.3等）的转录表达显著高于非菌根灰杨，且菌根灰杨根中NH4+转运蛋白编码基因的上调程度强于NO3?转运蛋白编码基因，菌根灰杨根和叶中的NH4+以及根中的NO3?含量显著高于非菌根灰杨。菌根灰杨根和叶中的谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶等NH4+氮同化酶活性显著升高。接种卷边桩菇引起灰杨根中的总氮含量显著升高，叶中的总碳含量显著降低，菌根灰杨根和叶中的碳/氮显著低于非菌根灰杨。结论: 外生菌根真菌卷边桩菇主要通过提高铵态氮的吸收、同化和代谢，增强宿主灰杨的氮营养。

来源：2024年第9期

《林业科学》期刊编辑部

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