接种AM真菌对煤矿区废弃土壤不同磷素形态的影响

【目的】本文筛选出优质AM真菌,来提高矿区土壤肥力与磷素有效性。【方法】采用盆栽实验研究了山西省介休市金山坡煤矿矿区复垦土壤中分别接种根内球囊霉(Glomus intraradices,G.i)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum,G.e)与不接种丛枝菌根真菌(No inoculation arbuscular mycorrhizal fungus,NAMF)对矿区废弃土壤中玉米侵染效应、Olsen-P含量及Hedley磷形态的影响。【结果】接种G.m显著提高了根系丛枝丰富度、侵染率和侵染密度,促进菌丝结构与孢子的形成与生长。同时接种G.m显著提高了土壤Olsen-P、H_2O-P、NaHCO_3-P、NaOH-P含量;可见,接种G.m促进了土壤中不同形态磷的形成,土壤养分活化,提高了土壤的磷素利用率。HCl-P与残渣磷结构稳定,接种AMF对较不接菌处理无明显差异。结合菌根侵染与土壤中有效磷,Hedley磷形态中各组分磷含量,得出在煤矿区废弃土壤中,接种不同的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对玉米侵染效应与Hedley磷形态中各组分含量的贡献各不相同,接种G.m对玉米侵染效应和Hedley磷形态各组分的贡献最大。【结论】接种摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m)对玉米侵染效应及Olsen-P含量具有显著影响,且接种G.m处理H_2O-Po、NaHCO_3-P、NaOH-P较不接种处理(N.i)差异显著,4个处理对H_2O-Pi无显著差异,而HCl-P与残渣磷不接种处理(N.i)较接种G.m处理差异显著。     

松嫩盐碱草地2种优势丛枝菌根真菌对紫花苜蓿耐盐性的影响

为评价丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,简称AM)真菌提高紫花苜蓿(Medicago sativa)的耐盐性效应。在光照培养室条件下研究松嫩盐碱草地2种AM真菌[地表球囊霉(Glomus versiforme,简称GV)、根内球囊霉(Glomus intraradices,简称GI)]对不同浓度(0、0.5%、1.0%)盐处理的紫花苜蓿生长和部分生理指标的影响。结果表明,各浓度盐胁迫下,所有接种AM真菌的处理均能促进紫花苜蓿个体生物量的积累、降低叶片相对电导率和丙二醛的含量、增加叶绿素含量;随着Na Cl浓度的增加,菌根侵染率显著降低(P0.05),3种接种AM真菌处理的侵染率表现为混合菌剂地表球囊霉根内球囊霉。     

云南干热河谷地区木棉科植物丛枝菌根真菌的调查研究

【目的】调查云南干热河谷地区木棉科植物根及根际周围的丛枝菌根真菌(AMF)分布状况,为筛选对干热河谷木棉生长有明显促进作用的AMF提供理论依据。【方法】采用湿筛沉淀法,从云南干热河谷的元阳、元江、东川、元谋、宾川和怒江6个地区的木棉须根及其所带土壤中分离AMF孢子,在体视镜下观察记录孢子的颜色、大小、连孢菌丝的特征、孢子果形态等;在此基础上,用微吸管挑取孢子置于载玻片上,加浮载剂(蒸馏水、乳酸、乳酸甘油、Melzer’s试剂)在Nikon显微镜下观察,对孢子颜色、大小,孢壁颜色、类型、厚度等指标进行鉴定。【结果】从云南干热河谷6个地区的野生及人工栽培的木棉中,共分离鉴定出AMF 3属6种,分别为幼套球囊霉Claroideoglomus etunicatum、摩西球囊霉Funneliformis mosseae、何氏球囊霉Glomus hoi、缩球囊霉Funneliformis constrictum、苏格兰球囊霉Glomus caledonium和细凹无梗囊霉Acaulospora scrobiculata。AMF在不同区域、不同季节和不同栽培环境下的分布规律不同,旱季较少,雨季较多;野生环境中多,人工栽培环境少。【结论】在云南干热河谷地区,幼套球囊霉和摩西球囊霉较其他AMF出现频率更高,孢子数量较多,初步认为这2种是该区域木棉科植物丛枝菌根真菌的优势种。     

VA菌根真菌对白芷生长效应的研究

采用菌根应用技术,对药用植物白芷的VA菌根进行了分离鉴定,并采用AMF孢子接种白芷,观察VA真菌对白芷生长效应的影响。结果表明:泡囊成群分布,白芷根系AMF真菌菌丝感染率为44.0%、丛枝感染率为17.5%;从白芷根际土壤分离到摩西球囊霉和隐球囊霉菌根真菌,土壤含孢量为11.3个/g;孢子接种量不同,白芷生长效应存在差异,白芷对VA菌根真菌存在依赖性,接种一定数量的AMF真菌可显著提高白芷的产量。     

利用定量PCR方法检测盐、磷对菌根真菌侵染紫云英的影响

建立了菌根真菌(AMF)的DNA含量和TB染色所观察的侵染率之间的相关性曲线.将荧光定量PCR技术运用到AMF对植物紫云英(Astragalus sinicus L.)的侵染率检测中,实现了混合侵染条件下对菌根中AMF的种类和侵染率同时进行定性和定量检测.在盆栽实验中,利用所建立的方法检测了不同盐、磷浓度及交互作用对AMF侵染紫云英的影响,结果表明,不同磷浓度下,盐浓度的增加对Glomus mosseae和Glomus intraradices侵染率的影响不同.G.intraradices在混合接种中占有绝对的优势.从AMF对紫云英的促生效果上看,AMF侵染率的增加提高了紫云英的抗盐胁迫能力,促进了植物生长.     

丛枝菌根真菌对枣苗生长及养分吸收的影响

为给规模化繁育优良的菌根枣苗提供理论依据,为新疆红枣的可持续发展提供技术支撑,采用盆栽试验研究了根内球囊霉(Glomus intraradices Smith&Schenck,BEG 141)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum Becker&Gerdemanm,BEG 167)对新疆酸枣苗(Ziziphus jujube var.spinosa Hu)的侵染、生长和养分吸收的影响。结果表明:AM真菌对枣苗根系的侵染率超过30%,并促进枣苗根系生长,提高根系活力。枣苗根长分别比对照提高23.1%(BEG141)和13.6%(BEG167),BEG141还使枣苗生物量增加16.5%。BEG141感染枣苗根系后,氮磷吸收增加,比非菌根苗提高16.9%(氮)和20.3%(磷);BEG167感染枣苗根系后,磷钾吸收增加,比非菌根苗提高18.0%(磷)和11.3%(钾)。菌根化枣苗的叶片含磷量提高36.36%~109.09%,有益于光合作用和干物质积累。因此,枣苗接种优良的AM真菌可促进养分吸收和生长,培育壮苗。     

丛枝菌根对土壤中多环芳烃降解的影响

以菲和芘为多环芳烃(PAHs)代表物,紫花苜蓿(Medicagos ativa L.)为宿主植物,研究了丛枝菌根(AM)对土壤中PAHs降解的影响.供试5种丛枝菌根真菌(AMF)为Glomus mosseae、Glomus etunicatum、Glomus versiforme、Glomus constrictum和Glomusintraradices.土样中菲和芘的起始浓度分别为0~170.6mg·kg-1和66.06mg·k-1.结果表明,PAHs污染土壤中,AMF对紫花苜蓿的侵染状况良好.20~60d,供试5种AMF对土壤中菲的修复效率均在91%以上.与有植物无AMF对照相比,接种AMF后土壤中菲和芘的残留浓度明显降低,其中Glomus mosseae、Glomus versiforme、Glomus constrictura对菲和芘降解的促进效果最好.AM作用下,紫花苜蓿吸收积累对菲、芘降解的贡献率小于1.4%;而接种AMF明显提高了土壤微生物的数量和活性,这应是AM促进土壤中菲、芘降解的-个重要机理.     

根内根孢囊霉对大豆成熟期生物量、根腐病及根际土壤百菌清残留的影响

通过随机取样研究接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)菌剂对0、1年连作大豆成熟期生物量、根际土壤AMF孢子密度、AMF侵染率及根腐病病情指数的影响，以及R.intraradices对大豆根际土壤百菌清残留量的影响。结果表明，接种R.intraradices菌剂可以提高大豆植株的生长及养分吸收，显著增加大豆植株生物量、AMF侵染率及AMF孢子密度，同时R.intraradices及百菌清均对大豆根腐病有防治效果，且相比于百菌清，R.intraradices菌剂在防治根腐病的基础上改善了根际土壤微环境、增加根系发达程度等；在不同的连作年限下，R.intraradices菌剂均可显著降低土壤中百菌清残留量，且在接种菌剂+百菌清处理组中，0年连作大豆百菌清残留量最低。     

应用克隆文库构建法分析马铃薯块茎形成期根系AMF菌群组成

为弄清马铃薯生产中丛枝菌根真菌的作用,随机采取马铃薯块茎形成期的根系样品,以DNA提取产物为基础,Nested-PCR扩增目的片段,利用该产物构建AMF部分18S rRNA基因克隆文库,运用ARDRA筛选、DNA测序和系统发育树等方法分析丛枝菌根真菌的结构组成。结果表明:文库Coverage C值为89.7%,但Rarefaction曲线不够饱和;获得的8个AMF类型均与免培养的球囊霉属克隆序列相似度较高,其中Seq2、Seq3、Seq5和Seq8代表的摩西球囊霉(Glomus mosseae)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、近明球囊霉(Glomus claroideum)和地表球囊霉(Glomus versifome)分类地位较为清晰,其余序列可能代表的球囊霉属较新种类。     

干旱胁迫下AM真菌对矿区土壤改良与玉米生长的影响

以神东矿区塌陷区退化土壤为供试基质,以玉米为宿主植物,研究在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)对玉米生长和养分吸收的影响,以及对矿区退化土壤的改良作用。结果表明:干旱胁迫下,接种AMF显著提高了玉米根系侵染率和生物量,玉米叶片相对含水量和叶色值明显高于对照组;接种组玉米地上部分磷、氮、钙和根系部分磷、钾、钙含量显著增加;接种AMF后,玉米根际土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别增加了36.2%和33%,且根际土壤中有机质含量显著增加。由此可见,接种AMF促进了玉米对矿质养分的吸收,缓解了干旱造成的玉米生长的不利影响,提高了根际土壤中有机质含量,对矿区退化土壤改良有重要意义。     

硒与丛枝菌根真菌对镉胁迫下人参菜生长及品质的影响

采用盆栽试验,通过土壤中添加硒(Se)和接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF),研究镉(Cd)胁迫下人参菜生长、品质、矿质元素及Cd、Se积累的变化规律。结果表明:Cd胁迫抑制了人参菜生长,降低了其品质,Cd在人参菜内大量积累。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理提高了人参菜的株高、茎粗、根长、植株分支数及生物量。维生素C、总黄酮、总酚含量显著增加,人参菜品质得到改善。人参菜中钙(Ca)、铜(Cu)和锌(Zn)含量增加,但镁(Mg)、铁(Fe)未受影响。单独施Se、单独接菌和Se菌交互处理降低了人参菜根系对Cd的吸收,抑制了Cd向地上部的转运,叶片中Cd含量较Cd处理分别降低了41.94%、70.50%和72.28%。综合来看,土壤施Se和接菌均能促进Cd胁迫下人参菜的生长,提高其品质,降低其可食用部位中Cd含量,尤以Se菌交互处理效果最佳。     

盐渍化地区刺槐、新疆杨和柽柳林中AM真菌特性及其影响因子

为研究生境异质性对AM真菌的影响,以内蒙古磴口、宁夏平罗和甘肃敦煌盐渍化地区中刺槐、新疆杨和柽柳为对象,分析不同树种林地土壤理化性质、土壤酶活性、根内AM真菌侵染状况及根际球囊霉素质量分数、AM真菌的菌丝密度和孢子密度,确定生境(如树种、土壤因子及气候条件)与AM真菌特性间的关系。方差分析结果表明,树种和样区位置对AM真菌的总侵染率、菌丝侵染率、丛枝侵染率、孢子密度、菌丝密度、总球囊霉素质量分数、土壤理化性质和酶活性均具有显著影响;变差分析结果表明土壤因子对AM真菌特性的影响最大,且其影响与树种和气候条件有关;相关分析进一步表明土壤因子及气候条件主要影响刺槐根际AM真菌的菌丝密度和孢子密度、柽柳根际的菌丝密度、新疆杨根内的丛枝侵染率、菌丝侵染率及其根际的孢子密度。以上结果表明,盐渍化地区AM真菌特性具有生境异质性,且其异质性主要由土壤因子的变化所致,而树种和气候条件对AM真菌特性的影响均相对较小。     

紫花苜蓿对Cd胁迫的响应及品种差异研究进展

为利用紫花苜蓿对Cd污染土壤进行修复和综合利用提供理论基础。综述了紫花苜蓿对Cd胁迫的响应,包括:紫花苜蓿的生长对Cd的响应存在"低促高抑"现象;紫花苜蓿对Cd吸收的可能途径包括根表皮质膜的H+交换、Ca~(2+)和Mg~(2+)阳离子通道,根际环境和Cd元素在土壤中的有效态等因素会影响紫花苜蓿对Cd的吸收;在Cd由根部向地上部转运的过程中,随着土壤Cd含量的增加,更多的Cd被累积在紫花苜蓿的根部;紫花苜蓿应对土壤Cd胁迫的调控机理包括信号分子调控、抗氧化系统调控、生物巯基化合物对Cd的螯合、调节Cd的亚细胞分布和耐Cd基因的表达等多个方面。总结了紫花苜蓿对Cd胁迫响应的品种差异,主要表现在:种子萌发和幼苗生长;根瘤生长、植株形态和生物量;生理指标;对Cd的吸收与累积等方面。今后的研究工作可重点关注品种差异评判标准的建立、差异显著品种的系统筛选、在分子水平上的响应机理及品种差异机理的分析等方面。     

不同水分和双网无梗囊霉对黄芩生长和养分含量的影响

利用土培试验,研究不同水分条件下接种双网无梗囊霉(Acaulospora bireticulata)对黄芩(Scutellaria baicalensis)生长和养分含量的影响。结果表明,接种双网无梗囊霉能缓解水分胁迫对黄芩生长的抑制效应,显著提高黄芩干质量、株高、根冠比和菌根侵染率。接种双网无梗囊霉对植株黄芩苷含量和P、N、Mg、K、Ca、Fe、Zn、茎叶Cu含量有促进作用,明显降低了植株Mn和根部Cu含量。说明接种双网无梗囊霉,能够促进黄芩生长和矿质元素吸收,提高植株养分含量和抗旱性。     

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与PAHs去除的关系

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为宿主植物,选用幼套球囊霉（Glomus etunicatum, Ge）、摩西球囊霉（Glomus mosseae, Gm）和层状球囊霉（Glomus lamellosum, Gla）3种丛枝菌根真菌（AMF）,研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35～75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间（35～75 d）延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%～92.7%、82.1%～93.8%、86.9%～93.4%,芘去除率达42.2%～63.5%、43.7%～69.2%、44.6%～66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收土壤中镉和锌的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了镉(Cd)、锌(Zn)污染土壤中,8种不同丛枝菌根真菌( AMF)Glomus lamellosum(G.la)、Acaulospora mellea( A.m)、Glomus mosseae( G.m)、Glomus intraradices( G.i)、Glomus etunicatum( G.e)、Glomus constrictum( G.c)、Diversispora spurcum( D.s)、Glomus aggregatum( G.a)对紫花苜蓿(Medicagosativa L.)吸收Cd、Zn的影响.结果表明,Cd、Zn污染下AMF仍然明显侵染紫花苜蓿,并促进紫花苜蓿对Cd、Zn的吸收积累,但不同AMF影响的效应和植株不同部位对重金属的吸收积累规律存在差异.AMF处理下紫花苜蓿根部Cd、Zn含量和积累量明显增加,但地上部Cd、Zn的含量则降低,地上部Zn的积累量也减小,这表明AMF处理减弱了Cd、Zn由根部向地上部的运移,减轻了植物地上部毒害.接种AMF条件下,植株尤其是根部生物量增加是Cd、Zn在其体内含量和积累量增加的重要因素,不同种类AMF促进植株生物量增加的幅度不同,导致植株对Cd、Zn的积累和抗性存在差异.     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿锑积累和抗氧化活性的影响

利用温室盆栽试验,研究了不同锑浓度(0、500、1000 mg·kg-1)土壤处理下混合接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌(Funneliformis mosseas和Glomus versiforme)后对苜蓿(Medicago Sativa)的锑累积量、生物量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:接种AM真菌显著促进了苜蓿对锑的积累。在土壤锑浓度为500 mg·kg-1时,接种AM真菌地上和地下部分锑含量分别增加了71%和46%;在锑浓度为1000 mg·kg-1时,地上和地下部分锑含量增加了37%和34%。在土壤锑胁迫条件下,接种AM真菌能显著提高苜蓿地上部分对磷的吸收,这可能是苜蓿生物量增加的原因。同时,接种处理降低了苜蓿中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性。在锑浓度为500 mg·kg-1,接种AM真菌显著降低了苜蓿SOD和POD活性;在锑浓度为1000mg·kg-1时,接种AM真菌显著降低SOD活性。     

土著菌根真菌和混生植物对羊草生长和磷营养的影响

植物种间相互作用直接影响植物生长、根系可塑性及养分吸收,而与植物共生的丛枝菌根真菌可以改变植物个体和种间养分资源的分配,具有协调种间竞争的潜力.以我国北方草甸草原建群种羊草(Leymus chinensis)和混生植物紫花苜蓿(Medicago sativa)及独行菜(Lepidium spetalum)为供试植物,通过模拟盆栽试验,研究了土著菌根真菌和混生植物对羊草生长、根系形态及磷营养的影响.试验结果表明,土著菌根真菌能够与羊草及紫花苜蓿形成良好共生,而独行菜根内基本未形成菌根共生结构.土著菌根真菌显著降低了羊草及独行菜的生物量,但促进了紫花苜蓿的生长;混种紫花苜蓿显著促进了羊草的生长,而混种独行菜则显著抑制了羊草的生长.土著菌根真菌对羊草根系形态的影响表现出与植株生物量类似的趋势,但不同混生植物对羊草根系生长均无显著影响.土著菌根真菌和混生植物对羊草植株磷含量均无显著影响.与混生植物相比,羊草具有较高的比根长和磷吸收能力,这也解释了其负向菌根依赖性.研究证实了菌根真菌和植物种间相互作用均是影响草原优势植物生长和根系发育的重要因素,深入研究其交互作用对于科学管理草地生态系统,维持植物群落的稳定性和生态系统生产力具有重要意义.     

Interacted Effect of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Polyamines on Root System Architecture of Citrus Seedlings

Either arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) or polyamines (PAs) may change root system architecture (RSA) of plants, whereas the interaction of AMF and PAs on RSA remains unclear. In the present study, we studied the interaction between AMF (Paraglomus occultum) and exogenous PAs, including putrescine (Put), spermidine (Spd) and spermine (Spm) on mycorrhizal development of different parts of root system, plant growth, RSA and carbohydrate concentrations of 6-m-old citrus (Citrus tangerine Hort. ex Tanaka) seedlings. After 14 wk of PAs application, PA-treated mycorrhizal seedlings exhibited better mycorrhizal colonization and numbers of vesicles, arbuscules, and entry points, and the best mycorrhizal status of taproot, first-, second-, and third-order lateral roots was respectively found in mycorrhizal seedlings supplied with Put, Spd and Spm, suggesting that PAs might act as a regulated factor of mycorrhizal development through transformation of root sucrose more into glucose for sustaining mycorrhizal development. AMF usually notably increases RSA traits (taproot length, total length, average diameter, projected area, surface area, volume, and number of first-, second-, and third-order lateral roots) of only PA-treated seedlings. Among the three PA species, greater positive effects on RSA change and plant biomass increment of the seedlings generally rank as Spd>Spm>Put, irrespective of whether or not AMF colonization. PAs significantly changed the RSA traits in mycorrhizal but not in non-mycorrhizal seedlings. It suggests that the application of PAs (especially Spd) to AMF plants would optimize RSA of citrus seedlings, thus increasing plant growth (shoot and root dry weight).