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植物与内生真菌之间的相互作用随周围养分环境的改变而发生变化。以往研究主要集中在氮素与植物-内生真菌共生体间的相互作用,关于磷素影响下的植物对内生真菌侵染的响应方面的研究较少。本实验旨在研究植物的生长对内生真菌侵染和磷素的响应。此温室控制实验采用来自不同种群的高羊茅(Loliumarundinaceum)作为实验材料,设置以下三个实验因素来研究内生真菌的侵染如何影响高羊茅对磷素的响应,分别为:内生真菌的侵染状况、磷的可利用性和磷的浓度梯度。其中,植物内生真菌的侵染状况分为被内生真菌侵染的高羊茅以及未被侵染的高羊茅;磷的可利用性包括可溶性磷和难溶性磷;磷的浓度梯度分为对照、低、中、高。实验得出以下结论:
1、在根系生物量、根冠比和总生物量方面,未被内生真菌侵染的高羊茅与被侵染的高羊茅存在显著差异。未被内生真菌侵染的高羊茅比被侵染的高羊茅具有更高的根系生物量、根冠比和总生物量。内生真菌与宿主植物竞争养分和能量,并抑制宿主植物根系的发展,这表明内生真菌与高羊茅之间可能是一种寄生关系而不是互利共生的关系。
2、被内生真菌侵染和未被侵染的高羊茅在地上生物量方面没有显著差异。不论内生真菌侵染与否,植物的各项生长指标(地上生物量、根系生物量、根冠比和总生物量)在磷的可利用性以及磷的不同浓度梯度上均未达到统计学显著水平。而以往研究表明,内生真菌的侵染可以增强高羊茅的两种基因型(DN2,DN4)对磷素的吸收。
3、内生真菌的侵染与磷的可利用性之间的交互作用对高羊茅的地上生物量、根系生物量、根冠比和总生物量无显著影响。内生真菌的侵染与磷的不同浓度梯度间的交互作用对高羊茅的地上生物量、根系生物量、根冠比和总生物量无显著影响。但是,内生真菌的侵染与磷的不同浓度梯度之间存在一种趋势:在磷的最高浓度梯度下,被内生真菌侵染和未被侵染的高羊茅之间的生物量差异最大,未被侵染的高羊茅的总生物量相对高于被侵染的高羊茅的总生物量。而在磷的低浓度梯度和对照组中,被内生真菌侵染和未被侵染的高羊茅的生物量差异最小,未被侵染的高羊茅的总生物量仍相对高于被侵染的高羊茅的总生物量。
尽管有大量研究认为草本植物与内生真菌之间是互利共生的关系,但是本研究更加倾向于支持二者之间是寄生的关系这一少数观点。以往关于磷素影响下的高羊茅对内生真菌侵染的响应方面的研究采用宿主植物的少数几个基因型为研究对象,但本实验从高羊茅的种群水平出发,研究在磷的可利用性和不同浓度梯度的影响下,高羊茅对内生真菌侵染的响应,就得到了不同的结论。