优势AM真菌定植后对多年生甘草根部次生代谢及根际土壤微生态的影响

As an important medicinal herb, the cultivated area of Licorice increased year by year. The medicinal value content in licorice is the main component of glycyrrhizic acid and other secondary metabolites. But these secondary metabolites reach accumulation peak in the fourth planting years. How to shorten the time of enrichment medicinal secondary metabolite, thus shortening the planting period is a serious problem. Studies have shown that AM fungi can increase the yield of secondary metabolites in some plants. But the research is limited in laboratory conditions, and the study are not more than one year. To the perennial medicinal plants, these research and can not reveal the cumulative effect of AM fungi on the enrichment of medicinal ingredients. This study hopes to build symbiotic relationship between AM fungi and Licorice, and study the long-term effect of AM fungi on the enrichment of medicinal secondary metabolites of perennial Licorice. Meanwhile, the long-term effects of dominant AM fungi on licorice rhizosphere microecosystem were studied, so as to reveal the colonization, competition and symbiosis rule of AM fungi under wild conditions.It is expected that the results can help to improve the quality of licorice cultivation, and to improve its effect on the improvement of desert soil through the symbiotic relationship with the dominant AM fungi.

甘草作为一种重要的中药材，人工栽培面积逐年增大，甘草中具有药用价值的成分主要为甘草酸等次生代谢产物，而这些次生代谢产物通常要在种植第四年达到积累高峰，如何缩短药用次生代谢物的富集时间，从而缩短种植年限是一个亟待解决的问题。研究表明AM真菌能够提高植物部分次生代谢产物的产量，但研究多局限在实验室条件下，且研究期限多为一年左右，对于多年生药用植物而言，并不能揭示AM真菌在药用成分富集方面的累积效应。本研究建立在前期研究基础上，试图利用筛选出的甘草优势AM真菌，研究AM真菌定植后，对多年生甘草药用次生代谢物富集影响的长期效应。同时研究当优势AM真菌定植后对甘草根际微生态的长期影响效应，从而揭示AM真菌在野生条件下的定植、竞争、共生规律。期望研究结果能有助于提高甘草栽培品质，并通过建立与优势AM真菌的共生关系，进一步提高甘草对荒漠土壤的改良作用。

背景：甘草作为一种重要的中药材，人工栽培面积逐年增大，其中具药用价值的成分主要为次生代谢产物甘草酸和黄酮等，而这些物质的产量要在种植第四年达到积累高峰，如何缩短药用次生代谢物的富集时间，从而缩短种植年限亟待解决。AM真菌作为植物根系与土壤密切联系的桥梁，能够促进宿主植物的生长和土壤物质的转化，在植物群落发生、演替及维持物种多样性、群落稳定性等方面起着重要作用。.研究内容：优势AM真菌定植后，在室外大田环境下，对多年生甘草的药用次生代谢产物的影响。并从甘草根际微生态的角度，研究在野外环境下，定植后的优势AM真菌对其他微生物的影响，以及对土壤结构的影响。.重要结果：甘草中甘草黄酮和甘草酸的含量受AM真菌接种的影响，不同菌种促生效应不同，并且对于乌拉尔甘草而言，接种Glomus mosseae对两种次生代谢产物的促生效果更好。.接种AM真菌后显著改变甘草根际细菌、真菌的群落多样性和组成结构。显著提高了甘草根际土壤细菌群落的多样性，不同 AM 真菌之间的接种效应存在显著差异；甘草植株根际有大量的土壤有益细菌显著富集；接种AM真菌的甘草植株无论是根际或非根际，均有大量的土壤有益真菌显著富集。接种AM真菌后显著改变甘草根际微生物功能群落。与对照相比，显著提高了根际氨基酸代谢功能群落的丰度，降低了脂代谢功能群伦的丰度。分析显示：pH、TP和AN是土壤微生物群落结构特征分布的驱动理化环境因子。侵染了AM真菌甘草根系显著影响了根围土壤团聚体分布结构，使土壤大团聚体的比例显著升高，显著加强了土壤团聚体的湿稳定性。.科学意义：揭示了AM真菌对甘草部分药用次生代谢产物的影响效应。.揭示了优势AM真菌定植后在野外环境下对根际根围土壤微生物种群、丰度及功能菌落的影响，以及对土壤理化性质和土壤结构的影响效应。