In this paper, we focus on interactions between rhizobia and AM fungi with common bean in their influence on plant growth and investigate whether sensitivity of symbiotic nitrogen fixation to phosphorus deficiency was restored by symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi in soil condition.
2. Material and methods
Two common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes (CocoT and Flamingo) were used in this study grown in sand–soil culture. The common bean genotypes were inoculated or not (controls) with AMF and in both cases received similar rhizobial inoculation (see below).
2.1. Biological material
The common bean genotypes were CocoT and Flamingo. The first one was selected as a pure line from the local cultivar Coco whereas Flamingo was selected on the basis of its tolerance to salinity (Jebara et al., 2001) among a collection initially supplied by B. Voyesset from CIAT (Colombia). Seeds were surface-sterilized with 1.3% calcium hypochloride for 15 min with constant stirring, and subsequently washed with sterile distilled water. They were germinated on 0.8% sterile agar plates for 3 days at 28 °C in the dark, with a germination rate of 80%. Rhizobial inoculation was performed by soaking the seedlings of common bean for 45 min within a freshly prepared suspension of Rhizobium tropici CIAT899 containing 108 bacteria ml−1.
Thereafter the seedlings were grown in 1000 ml pots filled with autoclaved sand–soil mixture (9:1 v:v) recolonized with soil bacteria according to Jansa et al. (2002). This potting mixture was inoculated with AMF or a non-mycorrhizal inoculum (Control was not inoculated with Glomus intraradices). By placing the bean seedlings in the potting mixture, they became inoculated with G. intraradices BEG157 (Schenck & Smith) or with the non-mycorrhizal mixture (as a control). The inoculum used for the pots consisted of chopped roots of pot cultures planted with leek (Allium porrum) and grown for 18 months in a glasshouse. Fifty grams of AMF inoculum was thoroughly mixed into each pot that received approximately 1000 spores of the AMF species contained at least 20 infective propagules of AMF per gram of chopped root.
The amount of mycorrhizae substrate was characterized by low available N (0.007%) and P (0.001%). In non mycorrhizal treatments, each pot filled with same amount of mycorrhizae free substrate.
2.2. Growth conditions
Trials were performed in a temperature-controlled glasshouse with night/day temperatures of 25/35 °C, and a 16 h photoperiod with complementary illumination of 400 μmol photons m−2 s−1. Seedlings inoculated with R. tropici CIAT899 were grown in soil–sand substrate with or without G. intraradices.
Pots were watered with distilled water every 2 days until harvest, and received once a week the Vadez et al. (1996) nutrient solution: macroelements: K2SO4 (1.25 mM), MgSO4·7H2O (2.05 mM), CaCl2 (3.3 mM); microelements: Fe EDDHA (8.5 μM Fe as sequestrene), H3BO3 (4.0 μM), MnSO4 (6.0 μM), ZnSO4 (0.9 μM), CuSO4 (1.0 μM), NaMoO4 (0.1 μM). The nutrient solution was supplemented with 2 mmol urea plant−1 during first two weeks, 1 mmol urea plant−1 during the next two weeks and no more urea during the last two weeks.
The pots were distributed in a complete randomized block design with 6 replications and one plant only per pot.
2.3. Assessment of AMF colonization
The plants were harvested after 50 days of growth. Half of the root system was used for estimation of the extent of root colonization by the AMF as follows: roots were cleared in KOH 10% (w:v) at 80 °C for 30 min followed by rinsing with water and two rinses with 1% HCl during 1 h. Thereafter, the roots were immersed at 80 °C for 1.5 h in the staining solution consisting of lactic acid:glycerol:water (1:1:1 v:v:v) and 0.1% of each Trypan Blue and Methylene Blue. After washing away the staining solution the roots were de-stained in tap water for 30 min at room temperature.
The roots were examined under a compound microscope for quantitative colonization assessment by magnified-intersection method according to McGonigle et al. (1990) and colonization parameters (percentages of root length colonized by AMF hyphae, arbuscules, and vesicles) were recorded.
2.4. Biomass and percentages of P and N at harvest
At harvest, shoot, nodules and roots were separated and dried at 70 °C for 2 days. Dry weight of each fraction was measured. The root to shoot ratio from each plant was determined.
The concentration of P was measured in samples of ground tissues following wet digestion with nitric–perchloric acids (6:1, v:v) at 250 °C for 6 h, using the phosphovanado-molybdate method (Taussky and Shorr, 1953). The P use efficiency (PUE) was calculated as the ratio of plant dry mass (g) and plant P content (mg).
Total nitrogen percentage (TN) was measured by Kjeldahl procedure on plants harvested for biomass determinations.
2.5. Statistical analysis
The SAS software (1997) was used to perform the ANOVA of results and the comparison of means was achieved by the Duncan’s multiple range test (p ⩽ 0.05). The regressions were performed using the general linear model procedure of the 2-D graphing Analysis System package (File Version: 1.27).
ในบทความนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างไรโซเบียมและฉันเชื้อราด้วยถั่วที่พบบ่อยในอิทธิพลที่มีต่อการเจริญเติบโตของพืชและการตรวจสอบความไวของการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพไปสู่การขาดฟอสฟอรัสได้รับการบูรณะโดย symbiosis ด้วยเชื้อรา arbuscular mycorrhizal ในสภาพดิน.
2 วัสดุและวิธีการ
สองถั่วทั่วไป (l vulgaris phaseolus) ยีน (cocot และนกกระเรียน) ถูกนำมาใช้ในการศึกษาการเจริญเติบโตในวัฒนธรรมทรายดินนี้ ยีนถั่วที่พบเชื้อได้หรือไม่ (การควบคุม) ที่มี AMF และในทั้งสองกรณีที่ได้รับการฉีดวัคซีนไรโซเบียมที่คล้ายกัน (ดูด้านล่าง).
2.1 วัสดุชีวภาพ
ยีนถั่วที่พบบ่อยมี cocot และนกกระเรียนคนแรกที่ได้รับเลือกเป็นสายบริสุทธิ์จากโกโก้พันธุ์ท้องถิ่นในขณะที่นกกระเรียนได้รับเลือกบนพื้นฐานของความอดทนของความเค็ม (jebara et al,., 2001) ในหมู่คอลเลกชันที่ให้มาในขั้นต้นโดยข voyesset จาก CIAT (โคลัมเบีย) เมล็ดถูกพื้นผิวผ่านการฆ่าเชื้อด้วย 1.3% แคลเซียมไฮโปคลอไรเป็นเวลา 15 นาทีกับการกวนคงที่และต่อมาล้างด้วยน้ำกลั่นปลอดเชื้อพวกเขางอกบน 0.8% แผ่นวุ้นผ่านการฆ่าเชื้อเป็นเวลา 3 วันที่ 28 องศาเซลเซียสในที่มืดที่มีอัตราการงอก 80% การฉีดวัคซีนไรโซเบียมได้ดำเนินการโดยการแช่ต้นกล้าของถั่วที่พบบ่อยเป็นเวลา 45 นาทีภายในระงับเตรียมสดใหม่ของไรโซเบียม Tropici ciat899 มีแบคทีเรีย 108 มล. 1.
หลังจากนั้นต้นกล้าที่ปลูกในกระถาง 1,000 มล. เต็มไปด้วยส่วนผสมของดินทรายอิฐ (9 :1 v: v) recolonized กับแบคทีเรียในดินตาม jansa ตอัล (2002) ส่วนผสมกระถางนี้เชื้อด้วย AMF หรือเชื้อไม่ mycorrhizal (ควบคุมไม่ได้เชื้อด้วย intraradices Glomus) โดยการวางต้นกล้าถั่วในส่วนผสมกระถางพวกเขากลายเป็นเชื้อกรัม intraradices beg157 (รงค์& smith) หรือส่วนผสมที่ไม่ mycorrhizal (การควบคุม)หัวเชื้อที่ใช้สำหรับหม้อประกอบด้วยสับรากของวัฒนธรรมหม้อปลูกด้วยต้นหอม (Allium porrum) และเติบโต 18 เดือนในเรือนกระจก ห้าสิบกรัมของเชื้อ AMF ได้รับการผสมลงในหม้อที่ได้รับประมาณ 1,000 สปอร์ของสายพันธุ์ AMF ที่มีอย่างน้อย 20 propagules ติดเชื้อของ AMF ต่อกรัมของรากสับแต่ละ.
ปริมาณของสารตั้งต้น mycorrhizae ก็มีลักษณะต่ำ n มี (0.007%) และพี (0.001%) ในการรักษา mycorrhizal ไม่ใช่แต่ละหม้อที่เต็มไปด้วยจำนวนเดียวกันของสารตั้งต้น mycorrhizae ฟรี.
2.2 สภาวะการเจริญเติบโต
ทดลองได้ดำเนินการในเรือนกระจกควบคุมอุณหภูมิที่มีอุณหภูมิคืน / วันที่ 25/35 ° C,และช่วงแสง 16 ชั่วโมงกับการส่องสว่างที่สมบูรณ์ของ 400 ไมโครโมลโฟตอนเมตร-2 s-1 ต้นกล้าเชื้อด้วย r ciat899 Tropici ถูกปลูกในพื้นผิวดินทรายที่มีหรือไม่มีกรัม intraradices.
หม้อถูกรดน้ำด้วยน้ำกลั่นทุกๆ 2 วันจนถึงการเก็บเกี่ยวและได้รับสัปดาห์ละครั้ง vadez ตอัล (1996) สารละลายธาตุอาหาร: macroelements: k2so4 (1.25 มม. ), MgSO4 · 7H2O (2.05 มม. ),CaCl2 (3.3 มม. ); microelements: fe eddha (8.5 ไมโครเมตร fe เป็น sequestrene) h3bo3 (4.0 ไมครอน), mnso4 (6.0 ไมครอน), znso4 (0.9 ไมครอน), CuSO4 (1.0 ไมครอน), namoo4 (0.1 ไมครอน) สารละลายธาตุอาหารที่ถูกเสริมด้วย 2 มิลลิโมลยูเรียพืชที่ 1 ในระหว่างสองสัปดาห์แรก 1 มิลลิโมลยูเรียพืช-1 ในช่วงถัดไปสองสัปดาห์และไม่มีปุ๋ยยูเรียมากขึ้นในช่วงสองสัปดาห์สุดท้าย.
หม้อกระจายในการออกแบบบล็อกสุ่มสมบูรณ์ที่มี 6 ซ้ำและเป็นหนึ่งในพืชเพียงต่อหม้อ.
2.3 การประเมินผลของการล่าอาณานิคม AMF
พืชที่ถูกเก็บเกี่ยวหลังจาก 50 วันของการเจริญเติบโต ครึ่งหนึ่งของระบบรากที่ใช้สำหรับการประเมินขอบเขตของการล่าอาณานิคมรากโดย AMF ดังนี้รากถูกเก็บในเกาะ 10% (w:v) ที่ 80 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 นาทีตามด้วยการล้างด้วยน้ำและซักน้ำสองด้วย 1% hcl ระหว่างวันที่ 1 ชั่วโมง หลังจากนั้นรากถูกแช่อยู่ที่ 80 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1.5 ชั่วโมงในการแก้ปัญหาการย้อมสีซึ่งประกอบด้วยกรดแลคติก: กลีเซอรอล: น้ำ (01:01:01 v: v: v) และ 0.1% ของแต่ละทริแพนสีฟ้าและสีฟ้าเมทิลีน หลังจากล้างออกไปแก้ปัญหาการย้อมสีรากถูกยกเลิกเปื้อนในน้ำประปาเป็นเวลา 30 นาทีที่อุณหภูมิห้อง.
รากมีการตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์สำหรับการประเมินการล่าอาณานิคมเชิงปริมาณโดยวิธีการขยายแยกตาม McGonigle ตอัล (1990) และการล่าอาณานิคมพารามิเตอร์ (ร้อยละของความยาวรากอาณานิคมโดย hyphae AMF, arbuscules และถุง) ถูกบันทึก.
2.4 ชีวมวลและร้อยละของพีและ n ที่เก็บเกี่ยว
ที่เก็บเกี่ยวยิงก้อนและรากถูกแยกออกและแห้งที่ 70 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 วัน น้ำหนักแห้งของแต่ละส่วนถูกวัด รากจะยิงอัตราส่วนจากแต่ละโรงงานก็ตัดสินใจ
ความเข้มข้นของพีเป็นวัดในตัวอย่างของเนื้อเยื่อพื้นดินต่อไปนี้การย่อยอาหารเปียกกับกรดไนตริก-เปอร์คลอริก (6:1 v: v). ที่ 250 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 ชั่วโมงโดยใช้ วิธี phosphovanado-โมลิบ (Taussky และ Shorr 1953)ประสิทธิภาพการใช้งานพี (ปรือ) ที่คำนวณเป็นอัตราส่วนของมวลพืชแห้ง (g) และเนื้อหาพีพืช (มก. ).
รวมร้อยละไนโตรเจน (tn) โดยวัดจากขั้นตอน Kjeldahl ในพืชเก็บเกี่ยวสำหรับการตรวจวัดชีวมวล.
2.5 . การวิเคราะห์ทางสถิติ
ซอฟต์แวร์เอสเอ (1997) ถูกใช้ในการดำเนินการวิเคราะห์ผลและการเปรียบเทียบวิธีการประสบความสำเร็จโดยการทดสอบหลายช่วงของดันแคน (p ⩽ 005) วิเคราะห์ได้ดำเนินการโดยใช้วิธีการแบบจำลองเชิงเส้นทั่วไปของแพคเกจ 2-D ระบบการวิเคราะห์กราฟ (รุ่นของแฟ้ม: 1.27)
การแปล กรุณารอสักครู่..
ในเอกสารนี้ เรามุ่งเน้นการโต้ตอบระหว่าง rhizobia และ AM เชื้อรา โดยทั่วไปถั่วในอิทธิพลในเจริญเติบโตของพืช และตรวจสอบว่า ความไวของ symbiotic เบีไนโตรเจนการขาดฟอสฟอรัสถูกคืนค่า โดย symbiosis กับ arbuscular mycorrhizal เชื้อราในดินสภาพ
2 วัสดุและวิธีการ
ถั่วทั่วไปสอง (เขียว vulgaris L.) ศึกษาจีโนไทป์ (CocoT และฟลามิงโก้) ใช้ในการศึกษานี้เติบโตในวัฒนธรรม sand–soil ศึกษาจีโนไทป์ถั่วทั่วไปได้ inoculated หรือไม่ (ควบคุม) กับ AMF และ ในทั้งสองกรณีได้รับคล้าย rhizobial inoculation (ดูด้านล่าง) .
2.1 วัสดุชีวภาพ
ศึกษาจีโนไทป์ถั่วทั่วไปมี CocoT และนกฟลามิงโก คนแรกถูกเลือกเป็นเส้นบริสุทธิ์จาก cultivar ถิ่นโคโค่ขณะฟลามิงโก้ถูกเลือกตามค่าเผื่อของเค็ม (Jebara และ al., 2001) ระหว่างชุดแรกจัดทำ โดย Voyesset B. จาก CIAT (โคลอมเบีย) เมล็ดมีผิว sterilized กับ 1.3% แคลเซียม hypochloride สำหรับ 15 นาที มีค่าคงที่กวน และมาล้าง ด้วยน้ำกลั่นฆ่าเชื้อ พวกเขาถูก germinated บนแผ่นกอซ agar 0.8% สำหรับ 3 วันที่ 28 ° C ในมืด มีอัตราการงอก 80% ทำ โดยแช่กล้าไม้ของถั่วทั่วไปสำหรับ 45 นาทีภายในระงับลิ้มของไรโซเบียม tropici CIAT899 ประกอบด้วย 108 แบคทีเรีย ml−1 rhizobial inoculation
Thereafter กล้าไม้ได้ปลูกในกระถาง 1000 ml ด้วยส่วนผสม autoclaved sand–soil (9:1 v: v) recolonized กับแบคทีเรียดินตาม Jansa et al. (2002) ส่วนผสมนี้ potting ถูก inoculated กับ AMF inoculum ไม่ mycorrhizal ที่ (ควบคุมได้ไม่ inoculated กับ Glomus intraradices) โดยการทำกล้าไม้ถั่วส่วนผสม potting พวกเขากลายเป็น inoculated กับ intraradices กรัม BEG157 (Schenck & Smith) หรือส่วนผสมไม่ใช่ mycorrhizal (เป็นตัวควบคุม) Inoculum ที่ใช้สำหรับหม้อประกอบด้วยรากสับหม้อวัฒนธรรมปลูกกับขนมจีบ leek (ต้น porrum) และโต 18 เดือนในการเรือนกระจกสำหรับปลูกต้นไม้ 50 กรัมของ AMF inoculum ถูกอย่างละเอียดผสมลงในหม้อแต่ละที่เพาะเฟิร์นประมาณ 1000 ได้รับพันธุ์ AMF ประกอบด้วยน้อย 20 infective propagules ของ AMF ต่อกรัมของรากสับ
จำนวนพื้นผิว mycorrhizae มีลักษณะต่ำมี N (0.007%) และ P (0.001%) ในการรักษาไม่ใช่ mycorrhizal หม้อแต่ละที่เต็มไป ด้วยยอดเงินเดียวกันของ mycorrhizae ฟรีพื้นผิว
2.2 เจริญเติบโตสภาพ
ดำเนินการทดลองในการควบคุมอุณหภูมิกลาสเฮ้าส์มีอุณหภูมิระหว่างคืนวันที่ 25/35 องศาเซลเซียส และชั่วโมง 16 h มีไฟส่องสว่างเพิ่มเติมของ 400 μmol photons m−2 s−1 Inoculated กับ R. tropici CIAT899 กล้าไม้ที่ปลูกในพื้นผิว soil–sand มี หรือไม่ มี intraradices กรัม
หม้อมีผู้น้ำกลั่นทุก 2 วันจนถึงเก็บเกี่ยว และได้รับสัปดาห์ละหนึ่งครั้งการแก้ปัญหา Vadez et al. (1996) ธาตุอาหาร: macroelements: K2SO4 (1.25 mM), MgSO4·7H2O (2.05 มิลลิเมตร), CaCl2 (3.3 mM); microelements: Fe EDDHA (8.5 μM Fe เป็น sequestrene), H3BO3 (4.0 μM), MnSO4 (6.0 μM), ZnSO4 (0.9 μM), CuSO4 (1.0 μM), NaMoO4 (0.1 μM) โซลูชันธาตุอาหารถูกเสริม ด้วย 2 mmol ยูเรีย plant−1 ในช่วงสองสัปดาห์แรก 1 mmol ยูเรีย plant−1 ระหว่างสองสัปดาห์ถัดไปและยูเรียไม่เพิ่มเติมในช่วงสองสัปดาห์สุดท้าย
กระถางได้กระจายในแบบ randomized บล็อกสมบูรณ์กับระยะ 6 โรงงานหนึ่งเท่านั้นต่อ pot.
2.3 ประเมินสนาม AMF
พืชเก็บเกี่ยวผลผลิตหลังจากวันที่ 50 ของการเจริญเติบโต ครึ่งหนึ่งของระบบรากถูกใช้สำหรับการประเมินขอบเขตของสนามราก AMF ดัง: รากได้ถูกล้างในเกาะ 10% (ไร w:v) ที่ 80 ° C สำหรับ 30 นาทีตาม ด้วยการล้างด้วยน้ำและ rinses สอง 1% HCl ระหว่าง 1 h หลัง รากขึ้นไปที่ 80 ° C สำหรับ h 1.5 ในโซลูชัน staining ประกอบด้วยแล็กติกกรด: กลีเซอร: น้ำ (1:1:1 v: v: v) และ 0.1% ของ Trypan Blue แต่ละสีฟ้าเมทิลีนได หลังจากซักผ้าเก็บโซลูชัน staining รากถูกยกเลิกทิ้งคราบในน้ำประปาใน 30 นาทีที่อุณหภูมิห้อง
รากได้รับการตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์สารประกอบสำหรับสนามเชิงปริมาณประเมิน โดยวิธีการแยกขยายตาม McGonigle et al. (1990) และบันทึกพารามิเตอร์สนาม (เปอร์เซ็นต์ของความยาวราก colonized AMF hyphae, arbuscules และอสุจิ)
2.4 ชีวมวลและเปอร์เซ็นต์ของ P และ N ที่เก็บเกี่ยว
ที่เก็บเกี่ยว ยิง nodules และรากถูกแยก และแห้ง 2 วันที่ 70 ° C มีวัดน้ำหนักแห้งของทุกฝ่าย กำหนดหลักในการถ่ายภาพอัตราส่วนจากโรงงานแต่ละงาน
เป็นวัดความเข้มข้นของ P ในตัวอย่างของเนื้อเยื่อพื้นต่อย่อยอาหารเปียก มีกรด nitric–perchloric (6:1, v: v) ที่ 250 ° C สำหรับ 6 h ใช้วิธี phosphovanado molybdate (Taussky และ Shorr, 1953) ประสิทธิภาพใช้ P (PUE) ถูกคำนวณเป็นอัตราส่วนของพืชแห้งพืช P เนื้อหา (mg) และมวล (g)
เปอร์เซ็นต์ไนโตรเจน (TN) ถูกวัด โดยวิธี Kjeldahl บนพืชที่เก็บเกี่ยวในชีวมวล determinations.
2.5 วิเคราะห์ทางสถิติ
SAS ซอฟต์แวร์ (1997) ใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนของผลลัพธ์ และเปรียบเทียบหมายความสำเร็จ โดยการทดสอบช่วงหลายของดันแคน (p ⩽ 005) . Regressions ที่ถูกดำเนินการโดยใช้กระบวนการแบบจำลองเชิงเส้นทั่วไปของการวิเคราะห์ระบบแพคเกจสร้างกราฟ 2 มิติ (รุ่นของแฟ้ม: 1.27)
การแปล กรุณารอสักครู่..