不同施肥水平下丛枝菌根真菌对甘蔗生长及养分相关基因共表达网络的影响

甘蔗是我国重要的糖料作物之一.丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas,AM)真菌在自然界中分布广泛,研究表明AM真菌侵染植物根系能够促进植物的养分吸收和生长发育.本研究利用盆栽试验设置常规施肥(N)和减量施肥(R)2个施肥水平,并分别进行接种(AM)和未接种(CK)AM真菌处理,共计4组,每组设置4个重复.结果表明,接种AM真菌不仅可以显著提高甘蔗地上及地下部生物量的积累,而且还显著影响甘蔗根际土壤pH值、碱解氮、有效磷的含量.同时,接种AM真菌在减量施肥水平下对甘蔗生物量的提高作用明显高于常规施肥水平.通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expres...

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Published in作物学报 Vol. 48; no. 4; pp. 860 - 872
Main Authors 孔垂豹, 庞孜钦, 张才芳, 刘强, 胡朝华, 肖以杰, 袁照年
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 蔗糖产业省部共建协同创新中心, 广西南宁 530000 12.04.2022
福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心, 福建福州 350002%福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心, 福建福州 350002
福建农林大学农学院, 福建福州 350002%福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心, 福建福州 350002
Subjects
丛枝菌根真菌;甘蔗生长;养分;加权基因共表达网络
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2022.14052

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Summary:甘蔗是我国重要的糖料作物之一.丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas,AM)真菌在自然界中分布广泛,研究表明AM真菌侵染植物根系能够促进植物的养分吸收和生长发育.本研究利用盆栽试验设置常规施肥(N)和减量施肥(R)2个施肥水平,并分别进行接种(AM)和未接种(CK)AM真菌处理,共计4组,每组设置4个重复.结果表明,接种AM真菌不仅可以显著提高甘蔗地上及地下部生物量的积累,而且还显著影响甘蔗根际土壤pH值、碱解氮、有效磷的含量.同时,接种AM真菌在减量施肥水平下对甘蔗生物量的提高作用明显高于常规施肥水平.通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选到与氮、磷等养分表型存在高度特异性的turquoise模块和darkgreen模块.以KME值大于0.7为阈值筛选模块的核心基因,分别筛选到408个和21个核心基因.通过GO富集分析发现,这些核心基因主要参与养分转运、代谢以及催化活性等通路.根据基因的注释信息以及基因间的连通性,在筛选出的核心基因中寻找到28个与氮、磷等养分吸收与转运相关的核心基因以及108个候选基因.本研究揭示了AM真菌对甘蔗养分吸收的影响效应,为进一步理解AM真菌影响甘蔗养分吸收的分子机制提供了理论基础.
ISSN:0496-3490
DOI:10.3724/SP.J.1006.2022.14052