丛枝菌根真菌根外菌丝跨膜H+和Ca2+流对干旱胁迫的响应

摘要：

丛枝菌根真菌(AMF)能够和大多数陆地植物形成共生体系,对于植物生长发育和适应各种逆境胁迫具有重要作用.很多研究表明干旱胁迫下AMF能够促进宿主植物对水分的吸收从而增强植物抗旱能力,但目前针对AMF根外菌丝响应水分胁迫的生理变化以及AMF与宿主植物逆境信号交流的研究并不多.该研究利用AMF Rhizophagus irregularis和胡萝卜(Daucus carota var.sativa)毛状根双重无菌培养体系获得纯净根外菌丝,向培养基添加聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫,运用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM-EDS)观察干旱胁迫对AMF根外菌丝形态的影响,同时采用非损伤微测技术(NMT)观测根外菌丝跨膜H+和Ca2+离子流变化.结果发现,PEG处理lh后菌丝尖端和侧面发生H+外流和强烈的Ca2+内流,荧光探针分析也显示菌丝胞内pH值显著上升、Ca2+浓度增加;PEG处理24 h后菌丝形态发生明显变化,培养基pH值降低,P、Ca、Fe等元素在菌丝际积累.这些试验结果表明,干旱胁迫下AMF根外菌丝跨膜H+和Ca2+流发生变化,促进了菌丝与环境之间的物质交换.菌丝酸化生长环境有利于养分吸收,并促进AMF与宿主植物之间的信号交流以增强植物的耐旱性.

关键词：丛枝菌根真菌、干旱胁迫、氢离子、钙离子、非损伤微测技术

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资助基金：中国科学院战略性先导科技专项XDB15030102;国家自然基金项目41371264和41401281

在线出版日期：2018-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：764-773