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石河子大学 研究生学位论文开题报告审批表 论文题目:丛枝菌根真菌（AMF）对苜蓿磷素利用效率和细根周转的影响 学科、专业：草 业 科 学研究方向：饲草生产与加工研究生姓名：任 爱 天指导老师：鲁为华 副教授 石河子大学研究生处制 填表时间 年 月 日 一、课题来源的项目名称及项目来源（属于国家、省、市、自治区、学校、自选中的哪一种？）项目编号？ 项目名称：基于磷素利用效率及细根周转特征筛选滴灌苜蓿高效AM真菌的研究 项目来源：兵团博士基金 项目编号：2012BB017 二、论文的立项依据（研究意义、国内外研究现状及分析，附主要参考文献目录。）（基础研究需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；应用研究需结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。） 1、研究意义及目的 紫花苜蓿是一种多年生豆科牧草，具有产草量高、适应性强、营养丰富、适口性好等特点。新疆目前紫花苜蓿种植面积达到500万亩[1]，兵团种植面积达到90万亩[2]。种植方式也逐渐由传统模式向滴灌模式发展，利用滴灌技术已经将苜蓿产量从传统种植方式下1000 kg/亩提高到了1800 kg—2000 kg/亩，但是需要投入高肥料保证高产。而磷素在苜蓿生长发育过程中起到关键性作用，苜蓿产草量对土壤中速效磷的反应极为敏感[3]。但磷在土壤中极易形成难溶性磷酸盐，这大大影响了磷素的利用效率。新疆由于多年来长期使用磷肥，土壤中并不缺磷，目前的主要问题是植物对磷的有效吸收率比较低。因此，提高关键性营养元素磷的利用效率，降低种植成本是目前急需解决的问题。 大量的研究表明丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）对植物营养元素吸收的促进作用明显。而且AMF可以和约90%的陆生植物形成的互惠共生体[4]，与宿主植物形成的菌根能对磷素吸收的促进效果更为明显，尤其在低磷的条件下。Smith[5]等用Glomus intraradices接种3种不同的植物发现，植物的磷吸收100%是通过菌根途径，这也说明了AM真菌在促进宿主磷吸收方面起着非常重要的作用。因此，利用AMF提高苜蓿磷肥利用率是目前最好的生物方法之一。 植物细根周转过程一直是农业生态学研究的热点问题，而AMF 主要通过侵染植物根部和植物结合成共生体，AMF浸染细根后，将会增加细根对外界压力的抵抗力，增加次生根的量，对整个根系尤其是细根部分的生长、衰老、死亡、脱落和再生长的周转过程产生重要影响[6-8]。苜蓿作为一种多年生牧草，其根系发达，种植第二年单株根系的生物量干重就可达到9g左右[9]。宽大的根颈、丰富的多级侧根、大量的细根共同构成苜蓿强大而密集的根系系统[10]，这为AMF的侵染定殖提供了良好的物质基础。另外，苜蓿具有分布在细根上的可固氮根瘤菌[11]，其可以与AMF良好的共生，但是在苜蓿根系发育过程中，两者能否产生协同效应并对细根的周转产生影响，因此开展AMF对苜蓿根系发育和周转过程影响的研究很有必要，将对后期复合生物菌剂（AMF和根瘤菌）的开发利用提供理论参考。 因此，采用目前常用的外源AMF（Glmous mosseae、Glomus versifome、Glomus intaradices、Glmous etunicatum、混合菌种）对苜蓿进行接种，通过测定AMF侵染率、产孢性能、菌根依赖性分析不同AMF的接种效果。测定苜蓿植株地上和地下部分磷含量、土壤中有效磷含量、苜蓿生物量来确定AMF对苜蓿磷素吸收过程的促进作用，并在大田非消毒的土壤中接种AM真菌，确定接种AM真菌后对接种植株产量的影响。最后通过大量盆栽苜蓿，在接种50天后，每过15天观察苜蓿根系发育、根瘤形成、菌根的浸染以及细根周转特征，最终筛选出适合苜蓿的高效AMF菌种。同时在后续试验中，探索通过种子球衣化，制成AM真菌的包衣种子，直接用于大田播种，或者使用粘合剂将接种剂制成颗粒随种子一起播种。其次使用一些其他细菌如枯草芽孢杆菌改良土壤特性然后进行接种播种。 2、国内外研究现状 2.1 AM真菌促进植物对营养元素的吸收 自1885年Franz等人开创菌根研究至今已有100多年，经过100多年的研究，国内外对于AM真菌的资源分类以及生物学特性研究已经比较成熟。在AMF资源分布及生物学特性研究的基础上，众多学者就AMF对植物的生长效应方面进行了大量的研究工作，起初主要集中在林木方面，如杨树[12]、刺槐[13]、白腊[14]、柑桔[15]等，随着研究的深入，尤其是随着AMF真菌与各种农作物之间共生关系得到证实后，大量有关AMF对农作物的促生长效应研究在国内外纷纷开展起来，如小麦[16]、棉花[17]、玉米[18]、大豆[19]、番茄[20]等。 目前，如何提