《叢枝菌根共生對宿主植物適應低磷土壤的影響》是依託浙江大學，由陳欣擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：叢枝菌根共生對宿主植物適應低磷土壤的影響
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：陳欣
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物種間相互作用對植物適應環境的影響一直受到關注。研究已表明種間負相互作用（如競爭、捕食和寄生）對植物適應環境有重要影響，而植物之間的互惠以及共生對植物適應脅迫環境的影響機理有待揭示。本項目擬研究植物-叢枝菌根共生是否和如何通過影響宿主植物的適合度從而影響植物對低磷土壤的適應。項目以模式植物蒺藜苜蓿（Medicago truncatula L.）與叢枝菌根真菌共生為研究體系，研究：（1）低磷土壤下叢枝菌根對根系形態表型變異及植物生長和繁殖適合度的影響；（2）通過同質園實驗和互動種植實驗，研究低磷土壤下根系形態和叢枝菌根的變化是否具有跨世代傳遞性、植物對低磷土壤的適應性反應；（3）通過同位素示蹤實驗，研究叢枝菌根在宿主植物適應低磷土壤的作用機理。結果將揭示叢枝菌根對植物適應低磷土壤的影響及機理，有助於加深認識植物適應脅迫環境的策略及生物種間相互作用在植物適應脅迫環境中的作用。
結題摘要
生物種間相互作用對植物適應環境的影響一直受到關注。研究已表明種間負相互作用（如競爭、捕食和寄生）對植物適應環境有重要影響，而植物之間的互惠以及共生對植物適應脅迫環境的影響機理有待揭示。本項目擬研究“植物-叢枝菌根共生是否和如何通過影響宿主植物的適合度從而影響植物對低磷土壤的適應”。項目以模式植物蒺藜苜蓿（Medicago truncatula L.）與叢枝菌根真菌共生為研究體系，研究：（1）低磷土壤下叢枝菌根對根系形態表型變異及植物生長和繁殖適合度的影響；（2）通過同質園實驗和互動種植實驗，研究低磷土壤下根系形態和叢枝菌根的變化是否具有跨世代傳遞性、植物對低磷土壤的適應性反應；（3）通過同位素示蹤實驗，研究叢枝菌根在宿主植物適應低磷土壤的作用機理。經4年研究，完成了項目計畫的研究內容和目標, 重要研究進展如下：（1）叢枝菌根真菌（AMF）影響宿主植物根的生長和形態。 低磷水平下AMF顯著增加宿主植物根系生物量、根長和根系分支數量，脅迫越強叢枝菌根真菌對宿主植物根形態的影響越大。（2）AMF影響宿主植物的生活史和生物量的分配格局。低磷脅迫下，AMF提早宿主植物的開花時間15-30天（與AMF缺失的宿主相比），使其開花時間和生活史與土壤正常磷下水平下得宿主植物一致。從生物量的分配看，早期AMF促進宿主植物地下根系的生長（提高根冠比），隨著世代的推移（第三代），與AM共生的宿主植物根冠比下降，種子和果實的生物量比重提高。（3）AMF對宿主植物根系的影響具有跨世代效應。同質園實驗經歷低磷脅迫且與AMF共生的宿主植物，其後代（子三代）在低磷環境下具有更高的生物量和更長的側根長（與與AMF缺失宿主的後代相比）。（4）AMF影響有機物分解和植物光合碳化物的在宿主植物-AMF菌絲分配。穩定性同位素（13C/15N）示蹤實驗表明，AMF促進有機物分解並從中吸收15N傳遞養分給宿主植物；低磷土壤環境，宿主植物將更多光合產物13C分配到根外菌絲。上述研究結果有助於理解生物之間相互作用在生物在適應脅迫環境的作用。
