盐碱地中不同倍性小麦根际和根内丛枝菌根真菌特征的比较分析

摘要

不同于水稻（Oryza sativa L.）、玉米（Zea mays L.）等二倍体主粮作物,现代小麦（Triticum aestivum L.; AABBDD）是一种异源六倍体作物,由四倍体小麦（Triticum turgidum L.; AABB）和二倍体祖先种节节麦（Aegilops tauschii Coss.; DD）自然杂交形成。早期研究发现,相较于四倍体小麦,六倍体小麦具有更强的盐碱地适应性,并与Ta HKT1;5-D介导的Na⁺外排耐盐机制密切相关。然而,土壤微生物作为植物第二基因组,是否参与介导不同倍性小麦对盐碱地的适应性差异,相关研究尚属空白。本研究利用可模拟自然演化过程的人工杂交合成六倍体小麦T093SHW和其亲本二倍体节节麦T093、四倍体小麦LDN,以具有促生耐逆功能的共生微生物丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）为切入点,发现盐碱地中六倍体T093SHW根内共生的AMF丰度、群落结构、物种丰富度与四倍体LDN类似,但在操作分类单元（operational taxonomic unit,OTU）水平上, T093SHW进化出了定殖特定AMF的能力;更重要的是, T093SHW对根际AMF表现出更强的招募能力。本研究阐释了六倍体小麦适应盐碱地的新机制,为以AMF为媒介提升小麦的盐碱地适应性提供了理论参考。

关键词

盐碱地 / 不同倍性小麦 / 丛枝菌根真菌(AMF) / 群落多样性 / 共生