追求高产而大量施用氮肥,不仅带来严重的环境风险,而且大幅度抑制了豆科植物的共生固氮("氮阻遏"现象)。豆科植物与禾本科植物间作后能够不同程度地克服这种"氮阻遏",但对其机理认识不清。本项目应用根系分泌物的原位收集技术、结瘤因子活性测定的常规和分子技术、根系互作研究技术以及15N 同位素技术等,从种间竞争降低土壤氮素、玉米根分泌物直接调控根瘤菌结瘤因子活性和蚕豆根系形态变化等方面进行了系统研究。在田间原位条件下证明了玉米和蚕豆间作缓解"氮阻遏"与作物氮素竞争有关,但更有意思的是,在室内模拟实验条件下,证明了玉米根分泌物提高蚕豆根瘤菌的结瘤因子活性(根毛变形率)22个百分点,进一步的促进和改善了结瘤数、结瘤的大小、固氮酶活性、以及最终的固氮量等。这些结果从豆科植物和根瘤菌形成根瘤的"分子对话"过程水平上,阐明了间套作增加豆科植物结瘤固氮的机理,为挖掘豆科植物生物固氮潜力的生物学途径提供理论依据。发表和接受待发表SCI文章3篇,中文核心期刊3篇;评审和拟投稿SCI文章2篇。毕业博士1名,在读博士一名,毕业硕士4名。
英文主题词Root exudation; Intercropping; Interspecific interactons; Nod factor; rhizobium