砷胁迫下接种丛枝菌根真菌对棉花光合特性和叶肉细胞超微结构的影响

作者：龚明贵; 刘凯洋; 魏亚楠; 白娜; 邱智军; 张巧明^*

来源：棉花学报, 2022, 34(03): 256-266.

• 棉花
• 土壤砷污染
• 丛枝菌根真菌
• 光合特性
• 超微结构

【目的】研究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)接种对砷胁迫下棉花光合特性及其叶肉细胞超微结构的影响。【方法】以棉花种质大铃棉69号为供试材料，通过盆栽试验，将根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)2种AMF分别接种于棉花根部，探究在不同土壤砷浓度(0、100、200 mg·kg-1)条件下AMF对棉花气孔形态特征、气体交换参数、叶绿素荧光参数和叶肉细胞超微结构的影响。【结果】(1)砷胁迫显著降低了棉花叶片气孔的长度、宽度、密度、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度与净光合速率，同时显著影响了叶绿素荧光参数。不同砷浓度下，与对照处理相比，AMF接种能增加叶片气孔的长度、宽度、开度、密度及导度，显著提高净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、实际光合效率、最大光化学量子产量和光化学淬灭系数，降低了非光化学淬灭系数。100、200 mg·kg-1砷浓度下，摩西斗管囊霉处理的净光合速率和实际光合效率均显著高于根内根孢囊霉处理。(2)砷胁迫导致叶绿体逐渐肿胀，整体结构遭破坏，基粒类囊体排列紊乱且分布不均；线粒体内嵴排列松散变形，部分线粒体结构内部出现空洞，双层膜结构模糊。砷胁迫下，AMF接种处理的棉花叶肉细胞内叶绿体基粒片层清晰可见、线粒体内嵴结构排列较紧密，受砷损伤程度明显降低；摩西斗管囊霉的缓解作用更强。【结论】砷胁迫下，接种根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉能显著提高棉花净光合速率和光能利用效率，增强其棉花光合能力，减轻砷对叶肉细胞超微结构的损伤。且摩西斗管囊霉的接种效果更佳。

• 单位
  食品与生物工程学院; 安阳市疾病预防控制中心; 河南科技大学; 园艺与植物保护学院