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作者:刘佳鑫;孙萍;赵新月;陈友媛;
单位:中国海洋大学环境科学与工程学院;中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室;中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室;
摘要:为了解决生物炭和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对植物抗氧化代谢影响缺乏定量研究的问题,本文通过聚类分析和路径分析的方法,探究了不同NaCl浓度(0‰、10‰、20‰)的盐胁迫下,生物炭和AMF对黑麦草抗氧化代谢,尤其是针对谷胱甘肽-抗坏血酸循环的影响。结果表明,生物炭和AMF的联合作用可以在盐胁迫下增加植物生物量、提升光合作用、积累渗透调节物质、提升植物抗氧化酶活性并增加抗氧化剂含量。在NaCl浓度为10‰时,这种联合作用对黑麦草的抗氧化代谢调节能力最显著。具体表现为,两者共同施用使得株高和根长分别增长了39.77%和95.63%,而AMF单独作用则使黑麦草的鲜质量和干质量分别提高了21.79%和42.46%。在NaCl浓度为10‰时,生物炭单独作用使得脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase, DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase, MDHAR)活性分别增加了39.53%和43.41%,AMF单独作用使得谷胱甘肽还原酶活性提升了69.28%。通过运用偏最小二乘路径模型(Partial least squares path modeling, PLS-PM),揭示并量化了生物炭和AMF在调节植物抗氧化代谢过程中的不同路径:生物炭主要通过提升抗坏血酸相关酶的活性来增加抗坏血酸的含量,进而促进黑麦草生长;AMF主要通过促进谷胱甘肽还原酶活性来增加谷胱甘肽含量,进而增强光合作用,最终促进黑麦草的生长。
关键词:盐胁迫;;丛枝菌根真菌;;生物炭;;抗氧化代谢;;偏最小二乘路径模型
基金资助:山东省自然科学基金项目(ZR2019MD033)资助~~