全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 12 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于植被遥感的西南喀斯特退耕还林工程效果评价———以贵州省毕节地区为例
李摇 昊,蔡运龙,陈睿山,等 (3255)
………………………………
……………………………………………………………………………
扩散对破碎化景观上宿主鄄寄生种群动态的影响 苏摇 敏 (3265)…………………………………………………
湿地功能评价的尺度效应———以盐城滨海湿地为例 欧维新,叶丽芳,孙小祥,等 (3270)……………………
模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响 樊后保,廖迎春,刘文飞,等 (3277)……………………………………
中国东部森林样带典型森林水源涵养功能 贺淑霞,李叙勇,莫摇 菲,等 (3285)…………………………………
山西太岳山油松群落对采伐干扰的生态响应 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (3296)……………………………
长期施用有机无机肥对潮土微生物群落的影响 张焕军,郁红艳,丁维新 (3308)………………………………
云南元江干热河谷五种优势植物的内生真菌多样性 何彩梅,魏大巧,李海燕,等 (3315)………………………
塔里木河中游洪水漫溢区荒漠河岸林实生苗更新 赵振勇,张摇 科,卢摇 磊,等 (3322)…………………………
基于 8hm样地的天山云杉林蒸腾耗水从单株到林分的转换 张毓涛,梁凤超,常顺利,等 (3330)……………
古尔班通古特沙漠土壤酶活性和微生物量氮对模拟氮沉降的响应 周晓兵,张元明,陶摇 冶,等 (3340)………
Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响 原海燕,郭摇 智,黄苏珍 (3350)……
春、秋季节树干温度和液流速度对东北 3 树种树干表面 CO2释放通量的影响
王秀伟,毛子军,孙摇 涛,等 (3358)
…………………………………
……………………………………………………………………………
云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局 唐樱殷,沈有信 (3368)……………………………
利用半球图像法提取植被冠层结构特征参数 彭焕华,赵传燕,冯兆东,等 (3376)………………………………
黑河上游蝗虫与植被关系的 CCA分析 赵成章,周摇 伟,王科明,等 (3384)……………………………………
额尔古纳河流域秋季浮游植物群落结构特征 庞摇 科,姚锦仙,王摇 昊,等 (3391)………………………………
九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素 王摇 雨,林摇 茂,陈兴群,等 (3399)…………………………
东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响 黄亮亮,李建华,邹丽敏,等 (3415)………………………………
基于 RS / GIS公路路域水土流失动态变化的研究———以榆靖高速公路为例
陈爱侠,李摇 敏,苏智先,等 (3424)
……………………………………
……………………………………………………………………………
流域景观结构的城市化影响与生态风险评价 胡和兵,刘红玉,郝敬锋,等 (3432)………………………………
基于景观格局的锦州湾沿海经济开发区生态风险分析 高摇 宾,李小玉,李志刚,等 (3441)……………………
若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响 李晋昌,王文丽,胡光印,等 (3451)……………………
施用鸡粪对土壤与小白菜中 Cu和 Zn累积的影响 张摇 妍,罗摇 维,崔骁勇,等 (3460)………………………
基于 GIS的宁夏灌区农田污染源结构特征解析 曹艳春,冯永忠,杨引禄,等 (3468)……………………………
底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响 刘摇 岩,周勋波,陈雨海,等 (3478)…………………………
不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究———以南四湖过水区粮田为例
谭德水,江丽华,张摇 骞,等 (3488)
……………………………
……………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 刘爱荣,陈双臣,刘燕英,等 (3497)………
外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响 彭向永,宋摇 敏 (3504)……………
专论与综述
水平扫描技术及其在生态学中的应用前景 胡自民,李晶晶,李摇 伟,等 (3512)…………………………………
研究简报
昆仑山北坡 4 种优势灌木的气体交换特征 朱军涛,李向义,张希明,等 (3522)…………………………………
不同比例尺 DEM数据对森林生态类型划分精度的影响 唐立娜,黄聚聪,代力民 (3531)………………………
苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局 贾永正,胡海波,张家洋 (3537)………………………………………
外来种湿地松凋落物对土壤微生物群落结构和功能的影响 陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3543)………………
深圳地铁碳排放量 谢鸿宇,王习祥,杨木壮,等 (3551)……………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 自然奇观红海滩·辽宁省盘锦市———在辽河入海口生长着大片的潮间带植物碱蓬草,举目望去,如霞似火,蔚为壮
观,人们习惯地称之为红海滩。 粗壮的根系加快着海滩土壤的脱盐过程,掉下的茎叶腐质后肥化了土壤,它是大海
的生态屏障。
彩图提供: 段文科先生摇 中国鸟网 http: / / www. birdnet. cn摇 E鄄mail:dwk9911@ 126. com
生 态 学 报 2011,31(12):3497—3503
Acta Ecologica Sinica
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基金项目:国家科技支撑计划项目(2008BADA6B04, 2011BAD12B03); 国家自然科学基金项目 (30700002, 40971156); 博士后基金项目
(20070411191,20090461397); 河南省自然科学基金(2008B210002, 2009B2100004)
收稿日期:2010鄄06鄄19; 摇 摇 修订日期:2010鄄11鄄11
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: chen_shuangchen@ 126. com
丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理
和抗氧化酶活性的影响
刘爱荣1,陈双臣1,*,刘燕英1,李艳楠1,贺超兴2
(1. 河南科技大学林学院,河南洛阳摇 471003;2. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京摇 100081)
摘要:塑料连栋大棚栽培条件下,研究接种丛枝菌根真菌(AMF)Glomus mossea鄄2 对低温下黄瓜(Cucumis sativus L. )幼苗同化产
物积累、光合生理和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及基因
表达的影响。 结果表明:低温显著抑制了 AMF对黄瓜根系的侵染能力和菌根相对依赖性。 接菌后 30 45d AMF 为快速侵染
期。 接种 AMF植株的鲜重根冠比、总干重、总鲜重均显著大于未接菌处理。 低温胁迫下,接种 AMF 延缓了光合速率、根系活
力、羧化效率和叶绿素、可溶性蛋白含量的下降,并且使丙二醛(MDA) 的含量保持相对较低的水平,诱导了抗氧化酶基因的表
达及活性提高。 接种 AMF可以使叶片维持较高的抗氧化酶水平和光合能力,增强了对低温胁迫的抗性。
关键词:黄瓜;丛枝菌根真菌;低温;抗氧化酶
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and
antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong1, CHEN Shuangchen1,*, LIU Yanying1, LI Yannan1, HE Chaoxing2
1 College of Forestry, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, Henan Province China
2 Institute of Vegetables and Flowers, CAAS, Beijing 100081, China
Abstract: Chilling stress may reduce plant growth by affecting physiological and metabolic processes. It is well known that
that a symbiotic association of plant roots with arbuscular mycorrhizal fungi ( AMF) improves plant cold tolerance and
related studies have received extensive attention during the last decade. Root colonization by AMF might strengthen the
ability of cold tolerance in plants through attenuating membrane lipid peroxidation and plasma membrane permeability, and
increasing osmolyte accumulation as well. Among a large number of vegetable crops which could be infected by AM fungi,
cucumber is relatively easy to establish symbiotic associations with vesicular arbuscular mycorrhizae ( VAM). Previous
studies have reported the relief of chilling stress through the use of AMF. However, these were more focused on plant growth
and chlorophyll parameters. The biochemical mechanism underlying AMF鄄mediated low temperature tolerance in vegetable
crops warrants further in depth investigation.
Under greenhouse condition, the combined effects of AM fungi and low temperature on cucumber seedlings were
investigated with respects to assimilate accumulation, photosynthetic rate, carboxylation efficiency, activities of antioxidant
enzymes and related gene expression. AMF inoculums used in this study consisted of spores, soil, hyphae and infected
maize root fragment from a stock culture of Glomus mossea鄄2, which were propagated by AMF inoculums. The experimental
design consisted of four treatments crossing two mycorrhizal inoculations levels (non鄄AMF and Glomus mossea鄄2) with two
temperature levels (25 / 15益, 15 / 10益). The inoculated dosage was 20 g of inoculums per pot containing. Repeat 3 times
for each treatment, 10 plants per replicate.
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The results showed that mycorrhizal colonization abilities and mycorrhizal dependency were significantly inhibited by
low temperature. Fungal growth accelerated considerably during the period from 30 d to 45 d after inoculation with AMF. At
45 d after inoculation, mycorrhizal colonization ratio on cucumber roots was 42. 68% and 32. 15% under room temperature
and low temperature, respectively, Mycorrhizal dependency was 21. 42% and 5. 46% under room temperature and low
temperature respectively and this indicated a significant reduction in low temperature ( P < 0. 05 ). Regardless of the
temperature, the root鄄shoot ratio, total dry weight and fresh weight of AMF inoculated seedlings were significantly higher
than that of the non鄄AMF control (P <0. 05). The photosynthesis, root activity, carboxylation efficiency, contents of
chlorophyll and soluble proteins increased by 23. 67% , 29. 13% , 33. 10% and 11. 78% compared with the control under
low temperature. Moreover, Malondialdehyde content stayed at relatively low level in AMF鄄treated seedlings. On the other
hand, the AMF treatment enhanced the activities and transcript levels of antioxidant enzymes.
Superoxide dismutase(SOD), peroxidase(POD), catalase(CAT), ascorbate peroxidase (APX) expressions of the
AMF鄄inoculated seedlings were increased by 1. 35, 1. 44, 1. 70, 2. 46 folds respectively compared with CK1 . Under
chilling stress, the expression levels of SOD, G鄄POD, CAT and APX genes in the AMF鄄inoculated seedling were increased
by 1. 68, 1. 37, 1. 52 and 1. 83 folds respectively in control under normal temperature(CK1) compared with those under
low temperature ( CK2 ). These results indicated that antioxidant enzymes might play a crucial role in AMF鄄mediated
tolerance to chilling stress, thereby maintaining a high photosynthetic capacity in cucumber seedlings.
Key Words: arbuscular mycorrhizal fungi; cucumber; low temperature; antioxidant enzymes
丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是陆地植物根内广泛存在的一类内生菌根真菌,可以
不同方式和途径影响植物代谢过程[1]。 已有研究对其资源、抗病、生理生态等方面进行了广泛探索[2鄄3]。 不
同蔬菜作物对 AMF的依赖程度不同,洋葱被认为是蔬菜中最易形成 VA 菌根的种类之一,黄瓜、莴苣、芦笋、
辣椒、番茄、茄子、豇豆、马铃薯、草莓、西瓜等也易形成 VA 菌根[4]。 接种 AMF 能有效提高蔬菜作物对干旱、
盐碱、寒热、重金属等逆境的抵抗能力,改善寄主植物的营养状况,从而促进蔬菜生长和提高产量[5鄄6],这种有
益作用促使人们不断尝试把 AMF应用到农业生产中。
接种 AMF能增强植物耐低温的能力。 El鄄Tohamy等研究指出,接种 AMF可提高菜豆的抗低温能力,这种
能力在水分胁迫下更为显著[6]。 在低温条件下,接种 AMF的韭菜植株其细胞受冻害程度远低于对照,其机制
可能是因为接种植株增强了 P素的吸收,增加细胞膜稳定性[7]。 玉米接种 AMF可以减少极端温度胁迫带来
的伤害,通过降低膜脂过氧化和质膜相对透性,提高渗透调节物质的积累,从而提高寄主的生物量积累和植株
长势[8]。 但以上研究多集中在生长发育和叶绿素参数。 而蔬菜作物接种 AMF提高低温抗性的生理和分子作
用机制尚缺乏更深入的分析。 本试验旨在明确 AMF与黄瓜共生后黄瓜生长、抗氧化酶活性及表达以及光合
特性变化,以探讨 AMF提高黄瓜耐低温性的可能生理机制。
1摇 材料与方法
1. 1摇 供试材料
供试黄瓜(Cucumis sativus L. )品种为津春 2 号,由天津科润农业科技股份有限公司选育。 供试 AMF菌剂
Glomus mossea鄄2 由匈牙利科学院土壤科学与农业化学研究所 Tunde Takacs博士提供。 接种物为经玉米栽培
后扩繁的含孢子、菌丝和侵染根段的沙性根际土。
黄瓜育苗基质由腐熟秸秆、有机肥与土壤混合配制而成,基本理化性状为:pH 值 7. 26,有机质 131g / kg,
速效磷 165mg / kg,速效氮 442mg / kg,速效钾 509mg / kg。 于烘箱中 121益高温灭菌 2h,自然冷却后继续 80益
烘 2h后放置室温备用。
总 RNA 微提试剂盒、RNA纯化试剂盒购自 Axygen公司,反转录试剂盒购自 Fermentas 公司,iQ 多色实时
定量 PCR检测系统购自伯乐公司。
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1. 2摇 试验设计
试验在中国农业科学院蔬菜花卉研究所塑料连栋大棚进行。 2010 年 3 月 11 日温汤浸种后 28益催芽。
育苗营养钵用 70%酒精擦拭后晾干。 2010 年 3 月 13 日播种,每处理重复 3 次,每重复 10 株。 播种时接种处
理每钵接种 20 g 接种剂,对照接种等量的灭菌接种物和 10 mL 无灭菌接种物水滤液,昼温 27—30益、夜温
16—18益培育幼苗。 待幼苗接种 20d时,选整齐一致的幼苗进行低温处理。 试验分 4 个处理:淤 常温(CK1):
基质+10g灭菌接种剂,昼 /夜温度 25 / 15益处理;于 低温(CK2):基质+10g 灭菌接种物,昼 /夜温度 15 / 10益;
盂 接菌处理(GM):基质+10g接种剂,昼 /夜温度 25 / 15益处理;榆 接菌低温处理(GML):基质+10g 接种剂,
昼 /夜温度 15 / 10益。 接种 45d时测定幼苗光合生理指标、抗氧化酶活性、MDA含量。
1. 3摇 试验方法
接种 30、45、60d后取各处理根段测定菌根侵染率。 取黄瓜根系鲜样, 将 30 个根段采用苯胺蓝染色, 镜
检后通过频率标准法计算[9]。 采用 TTC还原法测定接种 45d 时根系活力[10]。 参照 Plenchette 等的方法计算
植物的菌根相对依赖性,按下式计算:菌根依赖性(% ) = (接种处理干重-不接种处理干重) /接种处理干重
伊100 [11]。
1. 3. 1摇 酶液提取与活性测定
酶液的提取:取 0. 5 g 叶片加 3 mL pH 7. 8 50 mmol / L 磷酸缓冲液(含 1% PVP,0. 2 mmol / LEDTA)及少量
石英砂,于冰浴中研磨提取,匀浆液于 15 000 g 下 4益离心 20 min。 上清液用于测定酶活性、丙二醛和可溶性
蛋白含量。
参照 Patra 的方法测定过氧化氢酶(CAT)活性[12],参照 Nakano 和 Asada 的方法测定抗坏血酸过氧化物
酶(APX)活性[13],参照 Cakmak 和 Marschner 的方法测定愈创木酚过氧化物酶 ( G鄄POD)活性[14],参照
Giannopolitis 和 Ries 的方法测定超氧化物歧化酶( SOD)活性[15],按 Hodges 的方法测定丙二醛(MDA)含
量[16],用 Bradford 法测定可溶性蛋白含量[17]。
1. 3. 2摇 抗性相关基因表达分析
接种 AMF 45d时,取根系样品迅速用液氮保存进行 RNA提取和基因表达分析。 总 RNA用总 RNA 微提
试剂盒提取,以 RNA纯化试剂盒进行纯化。 用反转录试剂盒合成 cDNA 的第一条链,作为 RT鄄PCR 的模板。
实时定量 PCR iQ 多色实时定量 PCR 检测系统中进行。 25 滋L 反应体系中包含:iQ SYBR Green 超混合液
12郾 5 滋L、cDNA 1 滋L、上下游引物各 0. 2 滋mol / L。 PCR反应程序:95益预变性 3 min;95益 变性 10s,58益 退火
45s,40 个循环。 荧光数据在每个循环的退火末期采集。 黄瓜中 actin 基因的荧光值作为计算的内标,相对基
因表达水平的计算参照 Livak 和 Schmittgen 的 2-驻驻C(T)法[18],重复 3 次。 用于扩增基因的特异引物序列见
表 1。
表 1摇 实时定量 PCR分析的基因和引物
Table 1摇 Genes and primers used in Real鄄time PCR analysis
基因 Gene 上游引物 Forward primer 下游引物 Reverse primer
CAT 5忆鄄TGGACTCTGGTGATGGTGTTA鄄3忆 5忆鄄CAATGAGGGATGGCTGGAAAA鄄3忆
POD 5忆鄄AGTGCTTGTCCAGGAGTTGA鄄3忆 5忆鄄AGGGATGAAGTGGGATAAAG鄄3忆
Fe鄄SOD 5忆鄄 ATGAAAACATACAAAAAAGG 鄄3忆 5忆鄄ATGGACTCCCAGAGAAAATC 鄄3忆
cAPX 5忆鄄ATGGGAAAGTGCTACCCTGTT鄄3忆 5忆鄄ACAATGTCCTGGTCCGAAAG鄄3忆
Actin 5忆鄄AAAGATGACGCAGATAAT鄄3忆 5忆鄄GAGAGATGGCTGGAATAG鄄3忆
1. 3. 3摇 数据处理
应用 DPS v 7. 05 软件进行数据分析,采用 Duncan氏法进行差异显著性检验。
2摇 结果与分析
2. 1摇 低温对黄瓜幼苗根系不同时期菌根侵染的影响
由表 2 可知,低温下菌根侵染率均低于常温,表明低温显著抑制了 AMF对黄瓜根系的侵染能力。 接菌后
9943摇 12 期 摇 摇 摇 刘爱荣摇 等:丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 摇
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45d时菌种侵染率和菌根依赖性比接菌后 30d有大幅度提高,表明接菌后 30—45d AMF 进入了快速侵染期。
接种 AMF 45 d时,常温和低温下 AMF 对黄瓜根系侵染率分别为 42. 68%和 32. 15% ,菌根依赖性分别为
21郾 42%和 5. 46% ,均显著高于低温处理。
表 2摇 低温对黄瓜幼苗根系不同时期菌根侵染的影响
Table 2摇 Root AMF colonization ratio in cucumber seedling under low temperature
处理
Treatment
30d
菌根侵染率 / %
Mycorrhizal
colonization ratio
菌根依赖性 / %
Mycorrhizal
dependency
45d
菌根侵染率 / %
Mycorrhizal
colonization ratio
菌根依赖性 / %
Mycorrhizal
dependency
60 d
菌根侵染率 / %
Mycorrhizal
colonization ratio
菌根依赖性 / %
Mycorrhizal
dependency
常温 CK1 0 0 0 0 0 0
接菌处理 GM 36. 42a 18. 21a 42. 68a 21. 42a 44. 21a 23. 56a
低温 CK2 0 0 0 0 0 0
接菌低温
处理 GML 24. 76b 3. 64b 32. 15b 5. 46b 32. 97b 5. 86b
摇 摇 同列数值间字母不同表明 Duncan忆s多重比较差异显著(P<0. 05)
2. 2摇 AMF对低温下黄瓜幼苗同化产物积累的影响
低温胁迫下,黄瓜幼苗地上部和地下部的干鲜重明显降低。 低温下 CK2和接种处理的总鲜重分别较常温
CK1和 GM处理降低了 17. 49%和 17. 47% ,总干重分别降低了 14. 93%和 20. 08% 。 与未接菌植株相比,接种
AMF促进了幼苗总鲜重、总干重和鲜重根冠比的增加。 干重根冠比无显著差异(表 3)。 表明接种 AMF 后可
以减缓物质积累的降低程度,促进黄瓜幼苗地下部的生长。
表 3摇 AMF对低温胁迫下黄瓜幼苗同化产物积累的影响
Table 3摇 Effect of AMF on assimilation production stored of cucumber under low temperature
处理
Treatment
地上部 / (g /株)
Shoot / (g / plant)
鲜重
Fresh weight
干重
Dry weight
地下部 / (g /株)
Root / (g / plant)
鲜重
Fresh weight
干重
Dry weight
根冠比
Root鄄shoot ratio
鲜重
Fresh weight
干重
Dry weight
总鲜重 / g
Total fresh
weight
总干重 / g
Total dry
weight
常温 CK1 16. 09b 1. 67b 2. 84bc 0. 34b 0. 177b 0. 204a 18. 93b 2. 01b
接菌处理
GM 17. 51a 2. 02a 5. 04a 0. 42a 0. 288a 0. 208a 22. 55a 2. 44a
低温 CK2 12. 99c 1. 42b 2. 63c 0. 29b 0. 202b 0. 204a 15. 62c 1. 71c
接菌低温
处理 GML 14. 63c 1. 58b 3. 98b 0. 37b 0. 272a 0. 228a 18. 61b 1. 95b
2. 3摇 AMF对低温下黄瓜幼苗光合生理指标的影响
常温下,接种 AMF提高了黄瓜幼苗叶片叶绿素含量,显著增加了光合速率和根系活力,分别较 CK1增加
了 12. 11% 、23. 67% 、29. 13% (表 4)。 低温下,接种 AMF可有效缓解植株叶片叶绿素含量、光合速率、根系活
力和羧化效率的降低,分别较低温对照(CK2)增加 33. 10% 、53. 50% 、37. 80% 、11. 78% 。
表 4摇 AMF对低温下黄瓜幼苗光合生理指标的影响
Table 4摇 Effect of AMF on photosynthetic physiological parameters in cucumber seedling under low temperature
处理
Treatment
叶绿素含量
/ (mg / g)
Chlorophyll content
光合速率
/ (滋mol CO2·m-2·s-1)
Photosynthetic rate
根系活力
/ (滋g·g-1·h-1)
Roots activity
羧化效率
Carboxylation efficiency
常温 CK1 41. 20ab 6. 76b 0. 436b 1. 16b
接菌处理 GM 46. 19a 8. 36a 0. 563a 1. 35a
低温 CK2 28. 67c 4. 43c 0. 328c 0. 09c
接菌低温处理 GML 38. 16b 6. 80b 0. 452b 1. 15b
0053 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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2. 4摇 AMF对低温下黄瓜幼苗抗氧化酶活性和 MDA含量的影响
常温下,接种 AMF提高了黄瓜幼苗叶片 SOD、POD、CAT 和 APX 的活性,分别较常温对照增加 21. 47% 、
23. 16% 、38. 29%和 20. 62;低温下接种 AMF较 CK2分别增加了 10. 59% 、20. 78% 、19. 31%和 20. 44% 。 低温
下接种 AMF降低了黄瓜幼苗叶片 MDA含量,提高了叶片中可溶性蛋白含量(表 5)。
表 5摇 AMF对低温下黄瓜幼苗抗氧化酶活性和MDA含量的影响
Table 5摇 Effect of AMF on activities of antioxidant enzymes and MDA content of cucumber under low temperature
处理
Treatment
丙二醛
MDA
/ (滋mol / g鲜重)
SOD 活性
SOD activity
/ (U / g鲜重)
POD活性
POD activity
/ (U·g-1·min-1鲜重)
CAT活性
CAT activity
/ (U·g-1·min-1鲜重)
APX活性
APX activity
/ (U·g-1·min-1鲜重)
可溶性蛋白含量
Soluble protein content
/ (滋g / g鲜重)
常温 CK1 5. 06 c 171. 03 d 66. 84 d 208. 82 c 29. 58 c 16. 58 b
接菌处理 GM 5. 14 c 207. 75 c 82. 32 bc 288. 78 b 35. 68 b 17. 13 b
低温 CK2 6. 22 a 242. 81 b 104. 76 b 296. 41 b 37. 85 ab 18. 58 b
接菌低温处理 GML 5. 73 b 268. 52 a 126. 53 a 353. 64 a 42. 56 a 21. 04 a
2. 4摇 AMF对低温下黄瓜幼苗抗氧化酶基因表达的影响
常温下,接种 AMF促进了黄瓜幼苗叶片 SOD、G鄄POD、CAT、APX 的表达,分别较常温对照增加 1郾 35、
1郾 44、1. 70、2. 46 倍。 低温对照 CK2黄瓜叶片中的抗氧化酶相关基因 SOD、G鄄POD、CAT、APX表达量分别比常
温对照增加 2. 74、3. 49、3. 06、2. 96 倍。 低温胁迫下,接菌植株叶片 SOD、G鄄POD、CAT、APX 基因表达量分别
比低温对照增加了 1. 68、1. 37、1. 52、1. 83 倍(图 1)。
图 1摇 AMF对低温下对黄瓜叶片中基因转录水平的影响
Fig. 1摇 Effect of AMF on the transcripts abundance in cucumber leaves under low temperature
1053摇 12 期 摇 摇 摇 刘爱荣摇 等:丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 摇
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3摇 讨论
AMF的接种效应不仅与菌种、土壤环境有关,而且还与菌种与寄主间的亲和性及侵染时期有密切关系,
导致不同种类的 AMF促进植物生长发育的效果有差异[19]。 有研究表明,接种摩西球囊霉 Glomus mosseae 能
提高高温胁迫下猕猴桃苗体内渗透调节物质的含量,从而增强植株的抗热性。 同时透光球囊霉 G. diaphanum
和地表球囊霉 G. versiforme的作用效果具有一定差异[20]。 表明接种 AMF对植株细胞膜的保护作用也随菌种
有所差异,并非接种 AMF就一定能缓解逆境胁迫对寄主植株的伤害。 同时,本研究还表明,低温影响了 AMF
的生长和活性,低温条件下菌根侵染率和菌根依赖性受到明显抑制,这与 Liu 等[21]研究的高粱根际低温降低
了丛枝菌根定植率的结果相一致。
植物进行光合作用的主要色素是叶绿素和类胡萝卜素。 低温下植株的叶绿素含量降低,而接种 AMF 可
提高低温下植株叶片的叶绿素含量[22]。 本试验结果也证明了这一点。 接种 AMF 菌剂 Glomus mossea鄄2 可促
进黄瓜幼苗地下部的生长和干物质的积累,提高了叶绿素含量、光合速率、羧化效率。 这可能是因为接种
AMF促进了黄瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素的合成速率,加强了水分和其他营养成分的吸收与转运,使之有利
于菌根植物的气体交换,从而有利于光合作用。 同时接种 AMF可以使低温下植株通过提高叶片可溶性蛋白
含量来进行渗透调节,同时增加植株抗氧化酶活性并促进了这 3 种酶在 mRNA 水平上的表达,从而降低膜质
过氧化程度,缓解了低温胁迫对细胞的伤害。
本研究中育苗基质由腐熟秸秆、有机肥与土壤混合配制而成。 一些研究结果表明多年使用的有机栽培土
壤不利于 AMF菌种的高效繁殖[23],然而有机栽培下土壤的低磷条件比普通土壤更有利于 AMF的生长[24],所
以保证有机基质的更新可使 AMF高效发挥作用。 本试验所用基质为新配基质,营养物含量较高,因而为黄瓜
生长提供了适宜的生存环境,通过在苗期接种 AMF,使其促生效果更加显著。
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3053摇 12 期 摇 摇 摇 刘爱荣摇 等:丛枝菌根真菌对低温下黄瓜幼苗光合生理和抗氧化酶活性的影响 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 12 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Effect assessment of the project of grain for green in the karst region in Southwestern China: a case study of Bijie Prefecture
LI Hao, CAI Yunlong,CHEN Ruishan, et al (3255)
………
………………………………………………………………………………
The effect of dispersal on the population dynamics of a host鄄parasite system in fragmented landscape SU Min (3265)………………
The effect of spatial scales on wetland functions evaluation: a case study for coastal wetlands in Yancheng, Jiangshu Province
OU Weixin, YE Lifang, SUN Xiaoxiang,et al (3270)
………
………………………………………………………………………………
Effects of simulated nitrogen deposition on nutrient balance of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) seedlings
FAN Houbao, LIAO Yingchun, LIU Wenfei, et al (3277)
……………………
…………………………………………………………………………
The water conservation study of typical forest ecosystems in the forest transect of eastern China
HE Shuxia, LI Xuyong, MO Fei, et al (3285)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
The ecological responses of Pinus tabulaeformis forests in Taiyue Mountains of Shanxi to artificial Harvesting
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke, et al (3296)
…………………………
………………………………………………………………
The influence of the long鄄term application of organic manure and mineral fertilizer on microbial community in calcareous fluvo鄄
aquic soil ZHANG Huanjun, YU Hongyan, DING Weixin (3308)…………………………………………………………………
Endophytic fungal diversity of five dominant plant species in the dry鄄hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, China
HE Caimei, WEI Daqiao, LI Haiyan, et al (3315)
………………
…………………………………………………………………………………
Seedling recruitment in desert riparian forest following river flooding in the middle reaches of the Tarim River
ZHAO Zhenyong, ZHANG Ke, LU Lei, et al (3322)
………………………
………………………………………………………………………………
Scaling up for transpiration of Pinaceae schrenkiana stands based on 8hm permanent plots in Tianshan Mountains
ZHANG Yutao, LIANG Fengchao, CHANG Shunli, et al (3330)
……………………
…………………………………………………………………
Responses of soil enzyme activities and microbial biomass N to simulated N deposition in Gurbantunggut Desert
ZHOU Xiaobing, ZHANG Yuanming, TAO Ye, et al (3340)
……………………
………………………………………………………………………
Effects of Pb on growth, heavy metals accumulation and chloroplast ultrastructure of Iris lactea var. Chinensis
YUAN Haiyan, GUO Zhi, HUANG Suzhen (3350)
………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of temperature and sap flow velocity on CO2 efflux from stems of three tree species in spring and autumn in Northeast
China WANG Xiuwei, MAO Zijun, SUN Tao, et al (3358)………………………………………………………………………
The soil seed bank of Eupatorium adenophorum along roadsides in the south and middle area of Yunnan, China
TANG Yingyin, SHEN Youxin (3368)
……………………
………………………………………………………………………………………………
Extracting the canopy structure parameters using hemispherical photography method
PENG Huanhua, ZHAO Chuanyan,FENG Zhaodong,et al (3376)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
The CCA analysis between grasshopper and plant community in upper reaches of Heihe River
ZHAO Chengzhang, ZHOU Wei, WANG Keming, et al (3384)
…………………………………………
……………………………………………………………………
Community structure characteristics of phytoplankton in argun River Drainage Area in autumn
PANG Ke, YAO Jinxian, WANG Hao, et al (3391)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Spatial and temporal variation of phytoplankton and impacting factors in Jiulongjiang Estuary of Xiamen, China
WANG Yu, LIN Mao, CHEN Xingqun, et al (3399)
………………………
………………………………………………………………………………
Effect of bank type on fish biodiversity in the middle鄄lower reaches of East Tiaoxi River, China
HUANG Liangliang, LI Jianhua, ZOU Limin, et al (3415)
………………………………………
………………………………………………………………………
Study on dynamic changes of soil and water loss along highway based on RS / GIS: an example of Yujing expressway
CHEN Aixia, LI Min, SU Zhixian, et al (3424)
…………………
……………………………………………………………………………………
The urbanization effects on watershed landscape structure and their ecological risk assessment
HU Hebing,LIU Hongyu,HAO Jingfeng,et al (3432)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of ecological risk of coastal economic developing zone in Jinzhou Bay based on landscape pattern
GAO Bin, LI Xiaoyu, LI Zhigang, et al (3441)
………………………
……………………………………………………………………………………
Impacts ofland use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
LI Jinchang, WANG Wenli, HU Guangyin, et al (3451)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of chicken manure application on Cu and Zn accumulation in soil and Brassica sinensis L.
ZHANG Yan,LUO Wei,CUI Xiaoyong, et al (3460)
………………………………………
………………………………………………………………………………
GIS analysis of structural characteristics of pollution sources in irrigable farmland in Ningxia China
CAO Yanchun,FENG Yongzhong,YANG Yinlu,et al (3468)
…………………………………
………………………………………………………………………
Effects of pre鄄sowing soil moisture and planting patterns on photosynthetic characteristics and yield of summer soybean
LIU Yan, ZHOU Xunbo, CHEN Yuhai, et al (3478)
………………
………………………………………………………………………………
In situ study on influences of different fertilization patterns on inorganic nitrogen losses through leaching and runoff: a case of
field in Nansi Lake Basin TAN Deshui, JIANG Lihua, ZHANG Qian, et al (3488)……………………………………………
Effects of AM fungi on leaf photosynthetic physiological parameters and antioxidant enzyme activities under low temperature
LIU Airong, CHEN Shuangchen, LIU Yanying, et al (3497)
…………
………………………………………………………………………
Effects of exogenous cysteine on growth, copper accumulation and antioxidative systems in wheat seedlings under Cu stress
PENG Xiangyong, SONG Min (3504)
…………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The horizon scanning technology and its application prospect in Ecology HU Zimin, LI Jingjing, LI Wei, et al (3512)………………
Scientific Note
The gas exchange characteristics of four shrubs on the northern slope of Kunlun Mountain
ZHU Juntao, LI Xiangyi, ZHANG Ximing, et al (3522)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of DEM data at different scales on the accuracy of forest Ecological Classification system
TANG Lina, HUANG Jucong, DAI Limin (3531)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Canopy interception of rainfall by Bamboo plantations growing in the Hill Areas of Southern Jiangsu Province
JIA Yongzheng, HU Haibo, ZHANG Jiayang (3537)
…………………………
………………………………………………………………………………
Effects of exotic species slash pine (Pinus elliottii) litter on the structure and function of the soil microbial community
CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3543)
………………
……………………………………………………………………………
The carbon emission analysis of Shenzhen Metro XIE Hongyu, WANG Xixiang, YANG Muzhuang, et al (3551)……………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 12 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 12摇 2011
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