【摘要】：块菌是一种重要的珍贵食用菌,营养价值丰厚。在块菌形成子实体之前,需要先与宿主植物根系结合形成共生菌根,本研究利用磷胁迫处理以及外源一氧化氮对宿主植株进行处理,旨在探寻培育优良块菌菌根苗的方法。对接种印度块菌菌剂的美国山核桃进行无磷、低磷和高磷处理,并施加不同浓度外源一氧化氮(Sodium Nitroprusside,SNP)3个月,在第6个月对植株进行采收,检测其生理生化性质,通过高通量测序平台,探索细菌、真菌与菌根形成的相互作用机制和不同生理过程的关键基因分布。本课题从以下几个方面进行研究:1.为了探究无磷、低磷和高磷结合施加0μmol/L、10μmol/L、100μmol/L、1000μmol/L的SNP条件下印度块菌对宿主植株美国山核桃的侵染率,以及根系各项生理生化指标,结果显示菌根侵染率在每个磷浓度相同的处理组中,随着SNP浓度的提升,侵染率稳步提升,当SNP浓度为100μmol/L时,侵染率为当组最优,磷浓度为5μmol/L、SNP为100μmol/L时菌根侵染率显著高于其他处理,但SNP浓度为1000μmol/L时,所有磷处理下菌根均未得到侵染。2.磷浓度为5μmol/L处理下,植株根系活力、过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白、侵染率等指标伴随着SNP处理浓度的提升,呈现出先增高,至100μmol/L时最高,1000μmol/L时有显著降低的规律,说明SNP处理对植株各项指标在一定范围内呈现正相关性;而SNP处理对于植株超氧化物酶(SOD)活性则没有展现出明显的差异。

3.为了验证NO是外生菌根真菌在感染宿主时刺激根系产生的必需要素,我们通过采取根系土壤,通过Illumina Mi Seq高通量测序平台对目标区域c Nor B进行扩增测序,发现在低磷处理、不同SNP处理下土壤反硝化细菌呈现出一定的负相关性,优势反硝化菌属假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度呈现出P5S3>P5S0>P5S1>P5S2,与菌根侵染率P5S2>P5S1>P5S0>P5S3呈现完全负相关。4.为了探究施加SNP处理对接种印度块菌的美国山核桃各项指标的影响,分析了两组处理下的生理生化指标。结果显示,SNP处理组在六月份侵染率达到了88%,相比未处理组提升了41.94%。植株的根部生物质量及茎围,根冠比相比对照明显提升;过氧化物酶活性在SNP处理期间明显得到提升;SOD则未受到SNP处理的显著影响。5.为了探究施加SNP处理对土壤微生物群落结构的影响,通过扩增标准真菌ITS1区域进行研究。结果显示,SNP处理组与对照组共有OTUs 955个,处理组更倾向于菌群深度,对照组则是菌群广度。SNP处理在最初的第一个月就开始显著提升块菌在根系土壤中的竞争力,并在之后的生长中一直高于对照组。