生长素参与丛枝菌根真菌促进番茄生长和GydF4y2BaNADP-苹果酶GydF4y2Ba连续裁剪基材中的表达GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

尽管有机基质在无土栽培中存在严重的再利用限制，但在我国园艺作物无土栽培中仍有大量有机基质的再利用。丛枝菌根真菌(AMF)能促进植物对养分的吸收，提高植物对生物和非生物胁迫的耐受性。然而，有机肥对有机连作基质中作物生长的影响机制尚未阐明。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

在这项研究中，我们发现，AMF的连作底物接种促进生长和根系发育，并增加了根和NADP苹果酸酶的番茄幼苗（NADP-ME）的活性。根转录组分析表明，植物激素信号转导途径被高度富集，和通过基因组富集分析（GSEA），它确定了9个相关的吲哚乙酸基因获得109个基因，与AMF-接种的植物的表型正相关（IAA)．重要的是，内源IAA的番茄幼苗水平AMF接种后显著增加。此外，AMF的应用显著增加的表达水平GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba与未接种AMF相比，接种AMF的番茄幼苗根系活力明显增强。然而，在IAA的极性运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)处理下，这些效应被阻断。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

这些结果表明，IAA介导了amf促进番茄生长和表达GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba在连续的种植基材中。该研究提供了通过加入AMF作为修正案来重复使用连续种植基质的令人信服的证据。GydF4y2Ba

无土栽培为植物根系的生长和发育提供最适宜的环境，从而促进作物的生长和产量[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba］．由于有机基质栽培具有提高作物产量和品质，减少农药、水肥用量，操作管理简单，降低设备投资成本，避免土壤连作障碍，适合绿色有机栽培等诸多优点，这种类型的无土栽培已被广泛采用，目前占中国无土栽培总面积的75%以上[GydF4y2Ba2GydF4y2Ba］．我国有机基材的年产销量约为1000万立方米GydF4y2Ba^3.GydF4y2Ba．同时，每年生产使用的相同体积的基材。然而，在重复使用时使用的底物的物理和化学性质恶化，导致较大的堆积密度和较低的pH值，这不利于作物生长和发展[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba］．研究表明，连作基质中有益真菌的数量减少，有害真菌的数量增加[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba］．此外，根际环境中有效养分含量、底物酶活性和根系指数均随连作年限的增加而显著降低[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba］．然而，必须改善和重用基材以降低劳动力投入和生产成本。目前，已经使用少数方法来改善连续的种植基材，例如基板消毒和作物旋转[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba］．有趣的是，在连续的作土壤有益微生物接种已被证明是克服连作障碍[一种有效的方式GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba］．然而，有益微生物在连作基质中的作用仍是未知的。GydF4y2Ba

丛枝菌根真菌(AMF)是普遍存在的土壤微生物和专一性共生生物，是陆地生态系统的重要组成部分，可以与约80%的植物维管根形成互惠共生[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba］．AMF菌丝产生的糖蛋白可以为几乎所有维管植物的生长创造一个适宜的根际环境和更好的条件[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba］．AMF共生不仅增加了根系碳的输入，而且通过减少土壤有机质的分解和根际启动效应，增强了土壤固碳能力[GydF4y2Ba10GydF4y2Ba］．AMF赋予土壤和根源直接连接，增强植物矿物营养，水采集和光合作用，缓解非生物应激的不良影响，如重金属和干旱胁迫[GydF4y2Ba11GydF4y2Ba那GydF4y2Ba12GydF4y2Ba那GydF4y2Ba13GydF4y2Ba］．我们以前的研究表明，AMF接种对幼苗基材的接种可以减少施工番茄施工盐碱土地的危害[GydF4y2Ba14GydF4y2Ba］．此外，AMF的应用可以有效地克服连作土壤中的连作障碍，促进多种作物的生长发育，如辣椒[GydF4y2Ba15GydF4y2Ba,大豆GydF4y2Ba16GydF4y2Ba，黄瓜[GydF4y2Ba17GydF4y2Ba］．然而，尚未阐明AMF促进的AMF促进的生长机制。GydF4y2Ba

本试验研究了有机肥对番茄连作栽培的影响及其机理。结果表明，在连作基质中接种AMF可促进番茄幼苗生长，提高根系和nadp -苹果酸酶(NADP-ME)活性，提高吲哚乙酸(IAA)水平。然而，当用IAA极性运输抑制剂处理植物时，这些效应被削弱，表明IAA在amf促进植物生长中发挥了关键作用。研究结果为番茄连作基质栽培提供了理论和实践依据。GydF4y2Ba

AMF对番茄幼苗根系形态、植株生长及净光合速率的影响GydF4y2Ba

为了检验AMF在连作基质中的作用，我们首先比较了接种和不接种AMF的番茄在连作基质中的生长情况。在番茄连作基质中接种AMF (AM)，对番茄根系的定殖率约为32%GydF4y2Ba1GydF4y2Ba:图S1)。与连作基质(NM)栽培的番茄幼苗相比，接种AMF显著促进了根系生长(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba一种）。根长，根总表面积，总根体积，平均根直径，和AM幼苗根尖的数量分别增加了32，30，23，6，和27％，和鲜重和干重根分别增加92和54％，与那些NM幼苗相比（附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba：表S1）。与NM幼苗观察到的那些相比，AM幼苗的植物高度，茎直径，新鲜重量和干重分别增加了29,14,30和23％（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba此外，AM幼苗的净光合速率(Pn)和产量均高于NM幼苗(图2)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bac;额外的文件GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba:图S2)。结果表明，AMF的接种显着促进了连续种植底物中番茄幼苗的生长。GydF4y2Ba

AMF对根系活性和NADP-脱氢酶活性的影响GydF4y2Ba

已显示AMF在不利条件下改善植物的根部发育[GydF4y2Ba18GydF4y2Ba那GydF4y2Ba19GydF4y2Ba］．此外，NADP-脱氢酶的活性与植物的根系活性密切相关[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba］．因此，我们测量了40d的NM和AM幼苗的根部活性和在处理后20,25,30,35和40d的番茄根的NADP脱氢酶活性。AM幼苗的根活率高于NM幼苗的90％（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Baa). AM幼苗的NADP-ME活性显著高于NM幼苗(图4)。GydF4y2Ba2GydF4y2Bab）。然而，NM和AM幼苗之间的NADP-异柠檬酸脱氢酶（NADP-IDCH），葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）或6磷酸葡萄糖酸盐脱氢酶（6PGDH）的活性没有显着差异（图。GydF4y2Ba2GydF4y2BaC-E）。GydF4y2Ba

转录组分析GydF4y2Ba

为了进一步研究如何AMF提高根系活力，我们使用转录组分析，以确定在新墨西哥州和AM之间苗根部的差异表达基因（DEGS）。物上的番茄幼苗30 d培养后6个cDNA文库（NM和AM治疗，每个具有3个生物学重复）进行Illumina测序。后去除低质量的读取，我们获得了397526276清洁读取（附加文件GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba:表S2)。3个NM库的Q20、Q30和clean read率的平均值分别为98、92和92%，AM库的Q20、Q30和clean read率的平均值分别为98、92和93%GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba:表S2)。超过92％的读出相匹配的番茄基因组中，和的90％以上的读段唯一映射（附加文件GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba：表S3）。聚类热图显示直观NM和AM的基因表达具有相对一致和良好的可重复性（附加文件GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba:图S3)。此外，NM和AM之间存在显著差异的基因有4522个，其中下调基因2566个，上调基因1956个(补充文件)GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba：表S4）。GydF4y2Ba

基因本体(GO)富集分析GydF4y2Ba

AM幼苗在生物过程中显著富集了24个氧化石墨烯项目，在细胞成分中显著富集了16个氧化石墨烯项目，在分子功能中显著富集了11个氧化石墨烯项目(图1)。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba一个;额外的文件GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba:表S5)。生物过程中氧化石墨烯富集分析结果显示，接种AMF后，氧化石墨烯的过氧化氢分解过程(GO:0042744)、防御反应(GO:0006952)、氧化应激反应(GO:0006979)和生物刺激反应(GO:0009607)等氧化石墨烯项均富集(图)。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bab;额外的文件GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba:表S5)。细胞组分的致富集分析结果表明，在与细胞膜相关的GO术语中浓缩更明显不同的基因，例如细胞外区域（GO：0005576），膜的整体组分（GO：0016021），等离子体膜（GO：0005886）和植物细胞壁（GO：0009505）（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bac;额外的文件GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba:表S5)。氧化石墨烯分子功能富集分析结果显示，dna结合转录因子活性(GO:0003700)、过氧化物酶活性(GO:0004601)、氧化还原酶活性(GO:0016491)、铁离子结合活性(GO:0005506)和单加氧酶活性(GO:0004497)等氧化石墨烯项目富集(图)。GydF4y2Ba3.GydF4y2BaD;额外的文件GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba:表S5)。GydF4y2Ba

京都基因和基因组（Kegg）途径富集分析GydF4y2Ba

该次数主要富集33 kegg途径，包括细胞过程，环境信息处理，遗传信息处理，新陈代谢和有机体系统（图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba一个;额外的文件GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba:表S6)。顶端20富集KEGG途径（Q值以升序排列）用于绘制气泡图（图GydF4y2Ba4.GydF4y2Bab;额外的文件GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba:表S6)。结果表明，DEGs富集于苯丙烷生物合成(00940)、次生代谢产物生物合成(01110)、代谢通路(01100)、MAPK信号通路(04016)和植物激素信号转导(04075)。接下来，我们利用KEGG富集分析结果中与植物信号转导相关的基因进行基因集富集分析(GSEA)(图)。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bac;额外的文件GydF4y2Ba10GydF4y2Ba：表S7）和得到的109个基因正相关AM苗的表型，其中9个基因相关的IAA（图GydF4y2Ba4.GydF4y2Bad）。有趣的是，致富集结果表明，所有9个基因均富含核（GO：0005634），含有DNA的结合结构域（GO：0003677），并富集在助长激活信号途径（GO：0009734）和转录调节中途径（GO：0006355）。此外，GydF4y2BaARF5GydF4y2Ba，生长素调节器，在激素反应（：0009725 GO）的生物过程被富集。有趣的是，发起人GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba包含的特异性结合为ARF5（图站点。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bae)，提示ARF5可能直接调控的表达GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

AMF对内源根激素的影响GydF4y2Ba

转录组分析表明，植物激素信号转导相关基因对AMF定植有响应。因此，我们分析了IAA、赤霉素(GA)的浓度GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba），在番茄幼苗根部脱落酸（ABA），细胞分裂素（CTK），和独脚金内酯（SL）。结果表明，IAA和CTK在AM幼苗的根浓度显著增加，而ABA的浓度显著降低，GA的浓度GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba与NM幼苗中的那些相比，SL没有改变（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．这些结果表明，AMF在番茄幼苗根系的定殖调节了内源激素水平，进而影响了其他生理代谢过程。GydF4y2Ba

响应GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba对激素GydF4y2Ba

为验证激素是否介导了番茄根系活性，用IAA、GA处理番茄幼苗GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba，ABA，CTK和SL，和qPCR用于测试的动态表达模式GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba．结果表明，这2个基因对所有5个激素作出反应（附加档案GydF4y2Ba11GydF4y2Ba:图S4)。的表达GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2BaIAA上调表达，处理后1 ~ 12 h基因表达保持高上调，且2个基因表达特征一致(Additional fileGydF4y2Ba11GydF4y2Ba:图S4a)。然而，ABA显著降低了GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba（附加文件GydF4y2Ba11GydF4y2Ba:图自己)。GydF4y2Ba

IAA对amf诱导的根系活力的影响GydF4y2Ba

为了阐明IAA在amf诱导下的根系活性中的作用，我们研究了IAA和生长素极性运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)对根系活性、NADP-ME活性和幼苗生长的影响GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba接种或不接种AMF对连作基质番茄幼苗表达量的影响施用IAA处理15 d后，显著促进番茄幼苗生长，而TIBA处理较NM处理显著抑制番茄幼苗生长(图4)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Baa、b)。此外,我和番茄幼苗的根系活力在连作栽培基质与IAA (NI)灌溉增加了27%和65,分别虽然番茄幼苗的根系活力在连作栽培基质灌溉和三碘苯甲酸(NT)的价格相比下降了54%纳米幼苗(无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bac).值得注意的是，接种AMF、TIBA (AT)灌溉连作基质栽培的番茄幼苗根系活力显著低于AM栽培的番茄幼苗(图3)。GydF4y2Ba6.GydF4y2BaC）。如图1所示。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad，AT幼苗的NADP-ME活性明显低于该在AM幼苗比较。NI幼苗的NADP-ME活性显著增加与在NM幼苗相比（图GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad）。相比之下，与NM幼苗相比，NADP-ME活性降低（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad)。然而，TIBA的抑制作用通过IAA的应用得到改善(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad）。GydF4y2Ba

基因表达结果表明GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2BaAM株的含量高于NM株(图2)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bae, f).与NM和AM相比，TIBA显著降低了表达GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba在NT和AT植物中;与此相反，IAA的应用显著增加了GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bae, f)GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba在TIBA、IAA灌溉24 h后(NTI)的连作基质栽培番茄幼苗的NADP-ME酶活性变化趋势一致(图2)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad-f）中。上述结果表明，介导IAA的表达GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba在连作衬底番茄幼苗和根活动。GydF4y2Ba

AMF对连作基质番茄幼苗生长有促进作用GydF4y2Ba

用新鲜的底物相比，连作衬底具有许多局限性，如较低的pH值，减少营养物含量，降低的透气性好，不均衡的微生物群落结构[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba］．最近，利用有益微生物来维持土壤肥力和作物生产力的做法越来越普遍[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba］．AMF在植物反应中发挥着关键作用对生物和非生物应激的反应[GydF4y2Ba15GydF4y2Ba那GydF4y2Ba22GydF4y2Ba那GydF4y2Ba23GydF4y2Ba那GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］．AMF可以通过降低钠含量来降低离子毒性和细胞膜损伤的风险GydF4y2Ba^+GydF4y2Ba黄瓜吸收及抗氧化酶活性的提高[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba］．研究表明，AMF显著改善连作体系的理化性质和酶活性，促进养分吸收，促进植物生长，提高产量[GydF4y2Ba15GydF4y2Ba那GydF4y2Ba16GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26GydF4y2Ba］．与先前的研究一致，AMF掺入连续种植基质中显着提高了番茄幼苗的生长，提高了番茄的产率（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba；额外的文件GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba:图S2)。这些结果表明，在连作基质上接种AMF是缓解连作障碍的有效途径。GydF4y2Ba

AMF诱导番茄根的增加内源性IAAGydF4y2Ba

它已经表明AMF的接种可在植物调节激素水平[GydF4y2Ba27GydF4y2Ba那GydF4y2Ba28GydF4y2Ba］．在本研究中，接种AMF显著提高了番茄根系IAA和CTK浓度，显著降低了ABA浓度(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．同样，AMF增加了IAA和CTK的水平，降低了ABA水平，并在玉米受损根系中增强了激素稳态[GydF4y2Ba29GydF4y2Ba］．此外，AMF接种显着增加了Trifoliate橙色根系中的IAA含量，并降低了根系中的IAA损失[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba］．本研究通过对KEGG通路的富集分析，发现植物激素信号转导通路相对富集(图2)。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bab).通过GSEA, 109个基因与AM表型呈正相关，其中9个基因与IAA呈正相关(图2)。GydF4y2Ba4.GydF4y2BaC，D）。类似地，AMF可以增加IAA水平和通过上调的IAA转运蛋白基因的表达和下调的生长素流出基因的表达[促进在应力下生长和宿主植物的发育GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba］．此外，AMF对IAA水平的调节植物在干旱有积极的作用[GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba]，盐胁迫[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]和生物胁迫[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba］．上述结果表明，AMF诱导番茄根系IAA水平升高可能是促进番茄连作基质幼苗生长发育的重要原因。GydF4y2Ba

IAA介导的AMF诱导GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba表达和NADP-ME活性GydF4y2Ba

NADP-ME是一种细胞质蛋白，在番茄根，茎，叶子和水果的发育过程中表达[GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba］．特别是，GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba参与的在根尖苹果酸含量的调节，和不存在的GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba导致增加的苹果酸含量。此外，GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba还会影响信号传输过程[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba］．然而，GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba在植物的防御机制中起重要作用，似乎与活性氧的产生有关[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba］．我们的结果表明GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba回应IAA，GAGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba，ABA，CTK，和SL（附加文件GydF4y2Ba11GydF4y2Ba:图S4)。其中，IAA显著增加了GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba（附加文件GydF4y2Ba11GydF4y2Ba：图S4a），表明诱导GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2Banadp-meGydF4y2Ba这可能是连作基质对番茄胁迫的响应。值得注意的是，激素在调节不同植物生长发育过程中的复杂信号网络以及植物对环境胁迫的响应中发挥着关键作用[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba］．同样地，IAA参与调节防御响应于各种活体营养和死体营养病原体[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba］．结果表明，接种AMF显著提高了番茄根系IAA浓度(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．此外，IAA应用显著增加的表达水平GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba结果表明，连作基质对番茄幼苗生长、NADP-ME活性、根系活性及生长的影响显著。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba)．然而，当植物被TIBA处理(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba)．类似地，AMF接种促进内源性IAA的积累，以改善应力条件下的根系和营养吸收[GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba］．外源性IAA显着增加了NADP-ME的活动GydF4y2Ba马吕斯baccataGydF4y2Ba(l)Borkh。［GydF4y2Ba40GydF4y2Ba］．因此，AMF接种提高在植物根中内源IAA水平增加的表达GydF4y2BaNADP-ME1GydF4y2Ba和GydF4y2BaNADP-ME2GydF4y2Ba和NADP-ME活动。GydF4y2Ba

总之，我们的研究表明，IAA介导AMF-促进番茄生长和GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba在连作基质中表达。本研究表明，施用有机肥可有效促进连作基质番茄的生长，为连作基质的再利用提供了一种有前景的解决方案。GydF4y2Ba

植物材料及处理GydF4y2Ba

番茄(GydF4y2Ba茄属植物lycopersicumGydF4y2BaL. CV Hezuo 903从上海长中番茄种子实业有限公司获得了本研究。本研究中使用的AMF是一种孤立的GydF4y2BaFunneliformis Mosseae.GydF4y2Ba(BGC HEB07B, 1511C0001BGCAM0049，取自淮安柴米河农业科技有限公司)，以玉米繁殖获得(GydF4y2BaZea Mays.GydF4y2BaL.）如先前所述[GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

本研究将辣椒和茄子连续栽培基质(整个生长周期)消毒后用于番茄栽培。连作基质物理性能恶化，容重(BD)显著增加，pH值和电导率(EC)降低(附文件)GydF4y2Ba12GydF4y2Ba：表S8）。GydF4y2Ba

将番茄种子置于潮湿的滤纸上，在28°C黑暗中发芽30 h。种子发芽后，播种在装有连作基质或接种连作基质的塑料盆中GydF4y2BaF.霉GydF4y2Ba每株植物有600个孢子。幼苗在人工生长室内栽培。生长条件为:25±2℃/18±2℃(昼/夜)，光周期12 h/12 h(昼/夜)，相对湿度60-75%，300 μmol m .GydF4y2Ba^{- 2GydF4y2Ba}年代GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}光密度。生长参数，根形态和番茄幼苗Pn的在40 d来确定。有关根酶活性的酶的活性，在20，25，30，35，和40 d进行测定。在30 d与3次生物学重复进行了转录组测序。GydF4y2Ba

激素治疗GydF4y2Ba

在新鲜基质中培养番茄幼苗，并在与上述相同的条件下生长。番茄幼苗用50ml100μmga浇水GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba（Solarbio，北京，中国），IAA（Solarbio，北京，中国），ABA（Solarbio，北京，中国），CTK（Solarbio，北京，中国）和SL（Solarbio，北京，中国）分别解决，并且对照植物用相同体积的去离子水浇水。在0,1,6,12和24小时中分别拍摄根样品以确定基因表达GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

IAA和TIBA处理GydF4y2Ba

澄清IAA与番茄根活的关系GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba，15岁的NM和AM番茄幼苗用50毫升100μMIAA或TIBA（Aladdin，上海，中国）浇水，每5d，并将对照植物用相同的去离子水浇水。实验中有6种治疗方法，包括NM，AM，NT，Ni和NTI。在30d下拍摄根样品以确定根系活性，酶活性和GydF4y2BaNADP-ME的GydF4y2Ba表达式。GydF4y2Ba

菌根定殖率测定GydF4y2Ba

为了测量菌根定植率，在30 d时采集新鲜根，清洗并切至1-2 cm，然后在10% (w/v) KOH(国药化学试剂，上海，中国)中90°C孵育40分钟。用蒸馏水冲洗根，然后在2%乳酸(Solarbio，北京，中国)中90°C浸泡20分钟。然后用0.05%台班蓝染料(Solarbio, Beijing, China)在90℃下染色30 min。根标本冷却后，用脱色液(蒸馏水:乳酸:甘油[国药化学试剂，上海，中国]=1:2:2,v/v)室温脱色2-4 d。随机选取30片染色根碎片，用Leica DM1000显微镜(Leica Microsystems, Wetzlar, Hesse, Germany)观察，确认存在真菌结构，包括根内菌丝、囊泡和丛枝。根定殖率如前所述[GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

形态指标和Pn测量GydF4y2Ba

根据先前描述的方法在40d测量植物高度和茎直径[GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba］．将植株从栽培盆中取出后，用蒸馏水清洗根部，用电子天平测量新鲜重量(OHAUS, Parsippany, NJ, USA)。将植物材料封在信封中，置于105°C的烘箱(上海亿恒科学仪器有限公司，中国上海)中30分钟。然后将烘箱温度调至75°C 2 d，得到干重。采用WinRHIZO LA2400根扫描系统(Regent Instruments Inc.， Québec, QC, Canada)采集根系形态指标。GydF4y2Ba

利用便携式光合作用测量系统(Li-6400;Li-COR, Lincoln, NE, USA)在清晨一小时的光照后。GydF4y2Ba

根系活性及相关酶活性GydF4y2Ba

用如前所述的三苯基四唑氯化氢（TTC）方法测定番茄的根系活性[GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

通过分光光度法测量6PGDH，G6PDH，NADP-IDCH和NADP-ME的活动，记录340nm的NADP的减少[GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba］．实验在25℃下进行，反应体系体积为1 ml，包括50 mM HEPES (pH 7.6, Solarbio, Beijing, China)， 2 mM MgClGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba(国药化学试剂，上海，中国)，0.8 mM NADP (Solarbio，北京，中国)和植物样品。分别加入5 mM 6-磷酸葡萄糖酸盐(阿拉丁，中国，上海)、5 mM葡萄糖6-磷酸盐(Solarbio，中国，北京)、10 mM 2R、3s -异柠檬酸盐(阿拉丁，中国，上海)和10 mM苹果酸(Solarbio，中国，北京)引发反应。GydF4y2Ba

IAA、GA的内容分析GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba、CTK、ABA和SL在番茄根中的表达GydF4y2Ba

激素内容物在30 d如前所述确定[GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba］．番茄根组织在液氮中完全粉碎，转移到预冷的50毫升离心管中，其中含有4毫升预冷的80%色谱甲醇(阿拉丁，上海，中国)。将混合物置于冰上，置于黑暗中12小时。试管在10000离心GydF4y2BaGGydF4y2Ba上清转移到另一个50ml管中，4°C冰箱保存。然后在剩余的沉淀中加入3次80%甲醇，并将上清液混合。然后将1.0 g的聚乙烯吡咯烷酮(国药化学试剂，上海，中国)加入上清液中，在4℃暗摇瓶中摇匀1 h。随后，在10000离心GydF4y2BaGGydF4y2Ba上清液通过C18萃取筒(Waters, Milford, MA, USA)，该萃取筒已在黑暗中冲洗过。取50ml离心管，真空冷冻干燥，黑暗保存3 d。然后在试管中加入1 ml预冷色谱甲醇，使激素完全溶解，样品经0.45 μm有机微滤膜过滤后上样。采用高效液相色谱1525系统(Waters, Milford, MA, USA)检测样品。GydF4y2Ba

qPCR分析GydF4y2Ba

总RNA，番茄与RNA简单的总RNA试剂盒（天根，北京，中国）根中分离。Total RNA (1 μg) was reverse transcribed into cDNA using HiScript® II Q RT SuperMix (+ gDNA-wiper) (Vazyme, Nanjing, China) for qPCR. qPCR assays were performed using ChamQ Universal SYBR-qPCR Master Mix (Vazyme, Nanjing, China) in a StepOne (TM) real-time PCR system (Applied Biosystems, Foster, CA, USA). The tomatoUBI3.GydF4y2Ba基因作为内部控制。引物序列显示在附加文件中GydF4y2Ba13GydF4y2Ba：表S9。如Livak和Schmittgen [描述计算相对基因表达GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

RNA提取、cDNA文库构建及Illumina测序GydF4y2Ba

用TRIzol Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)从番茄幼苗根部提取总RNA。RNA的质量和纯度由Nanodrop 2000 (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)和1.0%琼脂糖凝胶电泳验证。mrna从总RNA中使用poly-T oligo-attached magnetic beads (Invitrogen公司，Carlsbad, CA, USA)纯化。随后，将mrna片段化，并使用随机六聚体、DNA聚合酶I (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)和RNase H (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)合成cDNA。将纯化的双链cdna连接到适配器上进行Illumina配对测序。分别使用Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)和ABI real-time RT-PCR (Applied Biosystems, Foster, CA, USA)来验证文库的质量和数量。cDNA文库由北京基因组研究所利用Illumina HiSeq2000平台(Illumina, San Diego, CA, USA)进行测序。GydF4y2Ba

序列数据分析与注释GydF4y2Ba

去除原始reads、适配器序列和低质量reads后，使用TopHat v1.4.0将所有干净reads映射到番茄参考基因组[GydF4y2Ba50.GydF4y2Ba］．转录本丰度通过使用Cufflinks绘制的每百万片段外显子的每千碱基片段归一化[GydF4y2Ba51.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

的识别度GydF4y2Ba

基于小于0.01和日志的错误发现率（FDR）值来识别基因表达差异的重要性GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（折叠变化）|≥2。归一化后，使用特定观察者V4.7进行分层聚类和表达式表达式的聚类分析[GydF4y2Ba52.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

GO和KEGG富集分析GydF4y2Ba

为了确定DEGs的生物学功能和途径，我们搜索GO和KEGG数据库进行注释。GO分类由WEGO进行[GydF4y2Ba53.GydF4y2Ba］．分别AgriGO和KOBAS2.0包来分析GO和KEGG的富集0.05 FDR的意义截止[GydF4y2Ba54GydF4y2Ba那GydF4y2Ba55GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

统计分析GydF4y2Ba

该实验在完全随机化设计中进行，三个独立的重复，每次重复含有12个植物。显着差异（GydF4y2BaP.GydF4y2Ba使用Tukey的测试测定治疗之间的<0.05）。GydF4y2Ba

支持的结果和结论的数据图表包括在项目和其他文件英寸通过这项研究测序产生的所有序列都可以在下面Bioproject PRJNA686719 NCBI的顺序读取存档（SRA）数据库（GydF4y2Bahttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/686719GydF4y2Ba)．通过联系相应作者，可根据要求提供这些材料。GydF4y2Ba

6 pgdh:GydF4y2Ba

6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶GydF4y2Ba

阿坝:GydF4y2Ba

脱盐酸GydF4y2Ba

问:GydF4y2Ba

在连作基质中接种AMF栽培番茄幼苗GydF4y2Ba

AMF:GydF4y2Ba

丛枝菌根真菌GydF4y2Ba

在：GydF4y2Ba

番茄中的连作衬底接种AMF培养并用TIBA灌溉秧苗GydF4y2Ba

与原:GydF4y2Ba

细胞分裂素GydF4y2Ba

度:GydF4y2Ba

差异表达基因GydF4y2Ba

电子商务:GydF4y2Ba

电导率GydF4y2Ba

罗斯福:GydF4y2Ba

假发现率GydF4y2Ba

弗兰克-威廉姆斯:GydF4y2Ba

鲜重GydF4y2Ba

G6PDH：GydF4y2Ba

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶GydF4y2Ba

遗传算法GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

赤霉素GydF4y2Ba

去：GydF4y2Ba

基因本体论GydF4y2Ba

GSEA:GydF4y2Ba

基因设定浓缩分析GydF4y2Ba

国际宇航科学院:GydF4y2Ba

吲哚醋酸GydF4y2Ba

Kegg：GydF4y2Ba

京都基因和基因组百科全书GydF4y2Ba

NADP-IDCH：GydF4y2Ba

NADP-isocitrate脱氢酶GydF4y2Ba

NADP-ME:GydF4y2Ba

NADP-苹果酶GydF4y2Ba

倪:GydF4y2Ba

用IAA灌溉连作基质栽培番茄幼苗GydF4y2Ba

NM：GydF4y2Ba

在连续种植底物中培养的番茄幼苗GydF4y2Ba

NT:GydF4y2Ba

用蒂巴灌溉的连续裁剪底物中栽培的番茄幼苗GydF4y2Ba

NTI:GydF4y2Ba

用蒂巴灌溉的连续种植植物栽培的番茄幼苗，然后在24小时后用IAA灌溉GydF4y2Ba

Pn:GydF4y2Ba

净光合速率GydF4y2Ba

SL:GydF4y2Ba

独脚金GydF4y2Ba

三碘苯甲酸:GydF4y2Ba

2,3,5-三碘苯甲酸GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

国家重点研发计划项目(no . 2019YFD1001901, no . 2019YFD1001902);国家自然科学基金资助项目(no . 31872152, no . 31801902);中国博士后科学基金资助项目(no . 2019 T120433)。关键词:岩石力学，数值模拟，数值模拟，数值模拟支持者在设计、收集、分析、解释相关数据或撰写手稿中没有发挥任何作用。GydF4y2Ba

笔者注意到GydF4y2Ba

1. 王宇、张文泽对这一著作贡献相当。GydF4y2Ba

从属关系GydF4y2Ba

1. 南京农业大学园艺学院，江苏南京210095GydF4y2Ba

   王宇，张文泽，刘维康，张文绪雯，郭世荣，盛树和孙进GydF4y2Ba

2. 河南科技大学园艺与植物保护学院，洛阳471023GydF4y2Ba

   Golam塔拉AhammedGydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

J.S.和S.S.设计了实验。y.w.和w.z.z.执行实验并写了稿件;W.K.L.和w.w.x.收集植物材料和准备的数字;G.J.A.，S.S.和S.R.G.分析了数据并修改了此稿件。 All authors reviewed and approved the manuscript.

相应的作者GydF4y2Ba

对应于GydF4y2Ba盛树GydF4y2Ba或GydF4y2Ba金太阳GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

同意出版物GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

利益争夺GydF4y2Ba

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

出版商的注意事项GydF4y2Ba

Springer Nature在发表地图和机构附属机构中的司法管辖权索赔方面仍然是中立的。GydF4y2Ba

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再版和权限GydF4y2Ba