Page 46 - 《广西植物》2023年第7期

１ ２ １ ４ 广 西 植 物 ４３ 卷
ｌｅｎｇｔｈꎬ ｌｅａｆ ｎｕｍｂｅｒꎬ ｓｈｏｏｔ ｂｉｏｍａｓｓꎬ ｔｏｔａｌ ｂｉｏｍａｓｓꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｂ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓꎬ ｓｔｅａｄｙ￣ｓｔａｔｅ ｌｉｇｈｔ
ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬ ａｎｄ ｌｅａｆ Ｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ
Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ ｏｃｃｕｌｔｕｍꎬ ｓｉｎｇｌｅ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｔｒｉｆｏｌｉｉꎬ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ ｏｃｃｕｌｔｕｍ ａｎｄ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ
ｔｒｉｆｏｌｉｉꎬ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ ｏｃｃｕｌｔｕｍ ａｎｄ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｔｒｉｆｏｌｉｉ > ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ
ｏｃｃｕｌｔｕｍ > ｓｉｎｇｌｅ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｔｒｉｆｏｌｉｉ > ｎｏｎ￣ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ. (２) Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ ｏｃｃｕｌｔｕｍ ａｎｄ
Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｔｒｉｆｏｌｉｉ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｌａｎｉｎｅꎬ ａｒｇｉｎｉｎｅꎬ ａｓｐａｒａｇｉｎｅꎬ
ａｓｐａｒｔａｔｅꎬ ｇｌｕｔａｍｉｎｅꎬ ｇｌｕｔａｍｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒꎬ ａｎｄ ｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ
ｎｉｔｒｏｒｅｄｕｃｔａｓｅꎬ ｎｉｔｒｉｔｅ ｒｅｄｕｃｔａｓｅꎬ ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅꎬ ｇｌｕｔａｍａｔｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅꎬ ｇｌｕｔａｍａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅꎬ ａｓｐａｒａｇｉｎｅ
ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅꎬ ａｎｄ ａｓｐａｒｔａｔｅ ａｍｉｎｏｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｔｒｉｆｏｌｉｉ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ
ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓ ｏｃｃｕｌｔｕｍ ｔｏ ｒｏｏｔｓ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｉｔ ｉｓ
ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＡＭＦ ａｎｄ ｒｈｉｚｏｂｉａ ｐｒｏｍｏｔｅ Ｎ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎꎬ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｍｏｒｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ａｎｄ
ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒ ｂｙ ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｎ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｅｎｚｙｍｅｓ. Ｉｔ ｉｓ ｆｕｒｔｈｅｒ
ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ＡＭＦ ａｎｄ ｒｈｉｚｏｂｉａ ｈａｖｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ Ｎ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ａｒｂｕｓｃｕｌａｒ ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌ ｆｕｎｇｉ (ＡＭＦ)ꎬ ｒｈｉｚｏｂｉａꎬ ｗｈｉｔｅ ｃｌｏｖｅｒꎬ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (Ｎ) ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎꎬ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ

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丛 枝 菌 根 真 菌 ( ａｒｂｕｓｃｕｌａｒ ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌ ｆｕｎｇｉꎬ 硝态氮( ＮＯ )ꎬ之后在亚硝酸还原酶( ＮｉＲ) 作用
２
ＡＭＦ)是土壤中广泛存在的有益真菌ꎬ与植物共生 下转化为 ＮＨ ( Ｓｅｒｒａｌｔａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ ＮＨ 在谷
＋
＋
４ ４
后在根系表面形成根外菌丝ꎬ促进植物对氮(Ｎ)、磷 氨酰胺合成酶(ＧＳ)和 ＡＴＰ 的共同作用下ꎬ生成谷
(Ｐ)等元素的吸收ꎮ ＡＭＦ 帮助宿主植物吸收土壤 氨酰胺( Ｇｌｎ)ꎬ再通过谷氨酸合成酶( ＧＯＧＡＴ) 催
中不同形态的 Ｎ 素ꎬ铵态氮(ＮＨ ) 是 ＡＭＦ 根外菌 化成谷氨酸( Ｇｌｕ)ꎮ 通过 ＧＳ / ＧＯＧＡＴ 途径同化生
＋
４
丝主要的吸收形式(Ｘｉｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ ＡＭＦ 增加宿 成有 机 氮ꎬ 此 途 径 同 化 植 株 内 ＮＨ ４ ＋ 量 达 ９５％
(Ｈｉｒｅｌ ＆ Ｇａｄａｌꎬ １９８０)ꎮ 谷氨酸脱氢酶( ＧＤＨ) 是
主植物游离氨基酸等氮源的积累ꎬ其菌丝对植物 Ｎ
＋
的贡献率达 ７４％ ( 张良和杨春雪ꎬ２０１８)ꎮ 因此ꎬ ＧＳ / ＧＯＧＡＴ 途径的补充途径ꎬ只有当植株中 ＮＨ ４
ＡＭＦ 对 宿 主 植 物 Ｎ 的 吸 收 至 关 重 要ꎮ 根 瘤 菌 浓 度 过 高 时 ＧＤＨ 才 进 行 作 用ꎬ 催 化 合 成 Ｇｌｕ
(ｒｈｉｚｏｂｉａ)是土壤中常见的革兰氏阴性细菌ꎬ在豆科 (Ｈｏｄｇｅｓꎬ ２００２)ꎮ 而天冬氨酸转氨酶( ＡＳＴ) 和丙
作物根毛中定殖形成根瘤ꎬ从而建立共生体系ꎬ进 氨酸转氨酶( ＡＬＴ) 是 将 ＧＳ / ＧＯＧＡＴ 途 径 形 成 的
Ｇｌｕ 转化成天冬氨酸( Ａｓｐ) 和丙氨酸( Ａｌａ)ꎮ 天冬
行生 物 固 氮ꎬ 帮 助 植 物 获 取 Ｎ ( Ｍａｓｓｏｎ￣Ｂｏｉｖｉｎ ＆
酰胺(Ａｓｎ)是植株韧皮部运输的主要有机 Ｎ 形式
Ｓａｃｈｓꎬ ２０１８)ꎮ Ｒｅｎ 等(２０１９) 研究表明ꎬ与单一接
之一ꎬ其合成受天冬酰胺合成酶( ＡＳ) 的影响( 薛
种相比ꎬ联合接种 ＡＭＦ 和根瘤菌更能促进豆科作物
迎斌ꎬ２０１８)ꎮ 目前ꎬ还不清楚 ＡＭＦ 和根瘤菌联合
生物固氮ꎬ提高 Ｎ 的水平ꎬ同时提高土壤铀清除率ꎬ
接种对宿主 Ｎ 同化产物水平的影响ꎮ
呈现出更高的植物修复效率ꎮ 而 ＡＭＦ 和根瘤菌联
白三叶为多年生豆科牧草ꎬ对根瘤菌和 ＡＭＦ 有
合接种则抑制了豌豆和绿豆对 Ｎ 的吸收(Ｓａｘｅｎａ ｅｔ
良好亲和性ꎬ具有匍匐生长、扩张能力强、再生速度
ａｌ.ꎬ １９９７ꎻ Ｂｌｉｌｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９９)ꎮ 上述研究结果表明
快和粗蛋白含量较高等特点ꎬ是绿地建设的主要草
ＡＭＦ 和根瘤菌联合接种对宿主 Ｎ 的吸收是非常复
种ꎬ也是廉价优质的牧草(赵桂琴等ꎬ２００４)ꎮ 本研
杂的ꎬ尚需要进一步研究ꎬ特别是两者结合能否促
究通过对白三叶进行单一或联合接种 ＡＭＦ 和根瘤
进豆科作物如白三叶( Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ ｒｅｐｅｎｓ) 的 Ｎ 同化ꎬ
菌ꎬ分析其对白三叶生长、光合作用、Ｎ 含量、氨基酸
目前还不清楚ꎮ
组分及 Ｎ 同化相关酶活性的影响ꎮ
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植株从土壤中获取的主要是硝态氮( ＮＯ ) 和
３
铵态氮(ＮＨ )等无机氮ꎬ只有将这些无机氮同化
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４ １ 材料与方法
成如氨基酸、蛋白质等有机氮后才能为植物所利
用ꎬ而同化过程需要多种酶的参与ꎮ 植物吸收的 １.１ 试验材料
ＮＯ 在硝酸还原酶( ＮＲ) 作用下首先被还原成亚 白三叶种子购自湖北省种子站ꎮ 根据 Ｘｉｅ 等
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