丛枝菌根真菌对盐(碱)-旱交叉胁迫下羊草幼苗生长与抗氧化酶活性的影响

羊草营养价值丰富、抗逆性强,是东北松嫩平原最重要的牧草之一。丛枝菌根真菌(AMF)能与绝大多数陆地植物共生,且影响其抗逆性。本文对羊草幼苗接种丛枝菌根真菌并采用NaCl、NaHCO3以及PEG来模拟不同盐(碱)-干旱胁迫条件,研究逆境交叉胁迫下共生体生长与抗氧化酶活性的变化。结果表明,在盐(碱)胁迫与干旱胁迫以及盐-旱与碱-旱交叉胁迫下,丛枝菌根真菌均一定程度提高了羊草幼苗的生物量,碱-旱互作的胁迫效应远大于盐-旱互作。盐碱和干旱胁迫下,SOD、POD和APX活性均升高,而CAT的活性则呈下降趋势,接种丛枝菌根真菌后,交叉胁迫下抗氧化酶活性同样呈上升趋势。研究结果对于深入理解羊草逆境交叉胁迫适应机理以及丛枝菌根真菌生理功能等科学问题提供了一定理论依据。     

何汉琼1,彭晓媛2,陶爽2,王英男2,徐瑶2,蔺吉祥2

羊草(Leymus chinensis)营养价值丰富,抗逆性强,是东北松嫩平原最重要的牧草之一。丛枝菌根真菌(AMF)能与绝大多数陆地植物共生,且影响其抗逆性。本文对羊草幼苗接种AMF并模拟盐(碱)-干旱胁迫条件,研究逆境交叉胁迫下共生体生长与抗氧化酶活性的变化。采用NaCl和NaHCO₃以及PEG来模拟不同胁迫类型。结果表明：在盐(碱)胁迫与干旱胁迫,以及盐-旱与碱-旱交叉胁迫下, AMF均一定程度提高了羊草幼苗的生物量,碱-旱互作的胁迫效应远大于盐-旱互作。盐碱和干旱胁迫下,SOD、POD 和APX活性均升高,而CAT 的活性则呈下降趋势,接种AMF后,交叉胁迫下抗氧化酶活性同样呈上升趋势。研究结果对于深入理解羊草逆境交叉胁迫适应机理以及AMF生理功能等科学问题提供一定理论依据。     

盐胁迫下AMF对尖瓣海莲幼苗氮磷钾含量的影响

以红树植物尖瓣海莲幼苗为研究对象,采用盆栽方法,研究丛枝菌根真菌(AMF)侵染后,不同浓度盐胁迫对尖瓣海莲幼苗氮、磷、钾含量的影响。结果表明,盐胁迫抑制尖瓣海莲幼苗对营养元素氮、磷、钾的吸收和积累,接种AMF后能提高幼苗对3种营养元素的吸收和积累,说明AMF对促进幼苗生长和缓解盐胁迫毒害有重要意义。     

水分胁迫下丛枝菌根对水稻/绿豆间作系统作物生长和氮磷吸收的影响

采用土培试验方法,研究了不同土壤水分条件下接种丛枝菌根真菌(AMF)苏格兰球囊菌(Glomus cale&m-um)对水稻/绿豆间作系统营养和生理代谢及抗旱性的影响.结果表明,水分胁迫严重抑制植株的生长,但对AMF的生长发育和侵染影响不大.接种AMF不仅有利于植株对氮、磷的吸收,改善了植株的水分状况,增加了可溶性糖累积,降低了脯氨酸含量,减轻水分胁迫对植株生长的抑制程度.说明菌根可以改善植株的水分状况,使叶片相对含水量增加.     

丛枝菌根真菌对阿特拉津胁迫下芦苇生长及生理特性的影响

[目的]定量考察农药胁迫条件下丛枝菌根真菌(AMF)对水生植被的保护作用。[方法]以芦苇为试验材料,研究在阿特拉津不同浓度胁迫下,接种AMF对芦苇生长和生理特性的影响。[结果]AMF可以与芦苇建立稳定的共生关系,接种AMF芦苇的各项生长指标以及根冠比均高于未接菌的对照,接菌处理的芦苇叶片中叶绿素含量以及根部过氧化物酶活性均高于未接菌的植株,而根部丙二醛含量则显著低于后者。接种AMF可在一定程度上缓解阿特拉津对芦苇生长和生理的胁迫,对生长胁迫的缓解随着阿特拉津浓度的增加呈现先增强后减弱的趋势,对叶绿素含量等生理指标胁迫的缓解超过326%。[结论]试验结果为湿地植被保护及修复提供了理论依据。     

低温胁迫对接种丛枝菌根真菌番茄幼苗生理特性的影响

为探明丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）提高番茄幼苗抗冷性的生理机制,以中杂105为材料,研究接种AMF对低温胁迫下番茄幼苗生长和相关生理指标的影响。结果表明：低温胁迫使番茄幼苗株高、地上部和地下部干鲜质量的增长量和相对叶绿素含量减小,并导致电解质渗透率、可溶性蛋白和MDA含量增加,SOD和POD活性升高,而CAT活性呈先升高后降低的趋势;但接种AMF的幼苗在低温胁迫下较普通番茄幼苗各生长指标的增长量、叶片相对叶绿素和可溶性蛋白的含量均有增加,SOD、POD和CAT的活性亦有增加,同时电解质渗透率和MDA含量显著减少。由此可见,接种AMF能减轻低温胁迫对番茄生长的不利影响,从而增强番茄幼苗对低温胁迫的适应性。     

水分胁迫下丛枝菌根真菌对紫穗槐生长和抗旱性的影响

采用盆栽试验研究了水分胁迫下接种丛枝菌根真菌(AMF)对紫穗槐生长和抗旱性的影响。结果表明:不同 水分条件下,接种植株的株高、根系活力、地上和地下干质量高于对照;水分胁迫下菌根侵染率显著高于正常供水 下菌根侵染率;接种AMF 可以显著增加不同胁迫时期叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,尤其到胁迫后 期,中度胁迫和重度胁迫下接种植株脯氨酸含量大幅升高;接种AMF 可以显著提高抗氧化酶活性,并且使其维持 在一个较高水平。随着土壤相对含水量下降,Fv / Fm 降低,接种植株始终高于对照;随着水分胁迫时间的延长, ETR、qL 在中期下降,对照植株后期不能回升到原有水平,而接种植株可以恢复到接近前期水平;不同水分条件下, 接种植株NPQ 始终低于对照。研究表明:干旱条件下,接种AMF 可以稳定叶绿素荧光参数,并且通过提高根系活 力、植株体内渗透调节物质含量和抗氧化酶的活性来促进紫穗槐生长,提高抗旱性。      

丛枝菌根真菌对大叶女贞耐盐性的影响

为了探讨丛枝菌根真菌对大叶女贞(Ligustrum lucidum)耐盐性的影响,以大叶女贞为试验材料,采用盆栽试验方法,分析在不同盐浓度(0、3、6、9、12、15 mg/g)胁迫下,接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,简称AMF)对大叶女贞生长及生理指标的影响。结果表明,随着氯化钠(Na Cl)浓度的升高,大叶女贞根系AMF真菌侵染率逐渐降低;接种AMF真菌可显著促进盐胁迫下大叶女贞的生长、提高其保护酶活性,在15 mg/g Na Cl浓度胁迫下,接种AMF真菌的大叶女贞株高、茎粗、地径及总干质量分别较对照提升6. 68%、4. 95%、3. 61%和8. 63%,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,简称SOD)、过氧化物酶(peroxidase,简称POD)及过氧化氢酶(catalase,简称CAT)活性分别较对照提升126. 64%、75. 02%和36. 66%;接种AMF真菌可明显降低盐胁迫下大叶女贞叶片的细胞膜透性,在15 mg/g Na Cl浓度胁迫下,接种AMF真菌的大叶女贞叶片相对电导率及丙二醛(malonic dialdehyde,简称MDA)含量分别较对照降低16. 36%和13. 28%;接种AMF真菌可显著降低大叶女贞叶片的脯氨酸(proline,简称Pro)含量,在3 mg/g Na Cl浓度胁迫下,接种AMF真菌的大叶女贞叶片脯氨酸含量较对照降低23. 42%;接种AMF真菌可显著提升盐胁迫下大叶女贞叶片的可溶性糖(soluble sugar,简称SS)及可溶性蛋白(soluble protein,简称SP)含量,在3 mg/g Na Cl浓度胁迫下,接种AMF真菌的大叶女贞叶片可溶性糖及可溶性蛋白含量分别较对照提升25. 90%和29. 53%。综上所述,AMF真菌可提高大叶女贞的耐盐性,促进其生长。     

丛枝菌根真菌对茶树耐盐性的影响

【目的】研究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对茶树根系侵染率、生长、耐盐性及茶树根际土壤酸性磷酸酶活性的影响,探索AMF提高茶树植株耐盐性的生理机理。【方法】以1年生茶树品种‘乌牛早’扦插幼苗为试验材料,采用盆栽试验,向盆土中接种丛枝菌根真菌,以接种灭菌接种物为对照,在幼苗移栽后2个月进行5,10,15,20,25,30mmol/kg 6个盐胁迫处理,分别于处理后50和100d测定茶树株高、根系菌根侵染率及叶片游离脯氨酸、丙二醛含量,100d时测定地径、主根长度、生物量、茶树叶片膜透性及根际土壤酸性磷酸酶活性,并运用模糊综合评判法对各处理的茶树生长质量进行鉴评。【结果】随着盐胁迫浓度的增加,AMF对茶树根系的侵染率逐渐降低,茶树株高、地径、生物量显著降低,生长质量下降,叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性显著增加;与对照相比,在6个盐浓度下接种AMF后,茶树的生长量均有所增加,生长质量明显提高,叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性均有所降低,茶树根际土壤酸性磷酸酶活性均明显提高,但其随着盐浓度的升高而下降。【结论】盐胁迫能抑制茶树的生长,而AMF可通过显著促进茶树体内渗透调节物质的积累和根际土壤酸性磷酸酶活性的提高,有效降低植株体内膜脂的过氧化水平,从而缓解盐胁迫对茶树的伤害,促进茶树在盐胁迫环境中的生长。     

丛枝菌根真菌对镍胁迫桂花幼苗光合作用及抗氧化酶活性的影响

以桂花幼苗为材料,研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对0、100、200、300、400 mg/L这5种镍(Ni)质量浓度胁迫下桂花光合作用及抗氧化酶活性等的影响。结果表明,5种Ni胁迫质量浓度下,未接种AMF的桂花幼苗根系菌根侵染率均为0,而接种AMF的根系菌根浸染率则随Ni胁迫质量浓度的增大而逐渐降低;随Ni胁迫质量浓度的增大,接种、未接种AMF的桂花幼苗叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、植株株高、茎粗、总干物质含量呈逐渐降低趋势,且接种AMF的桂花幼苗相应指标下降幅度多显著低于未接种处理(P0.05),而胞间二氧化碳浓度(C_i)呈先降后增,接种AMF的桂花幼苗叶片C_i显著低于未接种处理,相对电导率、丙二醛(MDA)含量呈逐渐上升趋势,且接种AMF的桂花幼苗的相应指标多显著低于未接种处理,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)则呈先升后降趋势,接种AMF的桂花幼苗抗氧化酶活性显著高于未接种处理;Ni胁迫质量浓度为400 mg/L时,接种AMF的桂花幼苗叶绿素含量、P_n、G_s、T_r、株高、总干物质质量、SOD活性、POD活性、CAT活性分别较未接种的分别显著增加69.72%、80.22%、61.90%、42.48%、22.12%、15.76%、60.85%、21.83%、22.03%,C_i、相对电导率、MDA含量分别较未接种的显著降低6.98%、10.04%、19.21%。     

丛枝菌根真菌提高植物抗盐碱胁迫能力的研究进展

根据国内外盐胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)的众多研究,从3个方面概述了盐胁迫下AMF对植物的影响,并深入阐述了目前AMF提高植物抗盐胁迫能力的研究进展。在此基础上,提出了几项有待解决的问题,为盐碱地改良提供了参考依据。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对草莓根系生长的影响

[目的]研究干旱胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对草莓根系生长的影响。[方法]以"甜查理"草莓为供试品种,以接种摩西球囊霉菌根(Glomus mosseae)为处理,不接种为空白对照,分别在正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种水分条件下观测草莓根系生长的变化。[结果]随着干旱胁迫的加重,菌根侵染率迅速下降,菌根依存度随着干旱胁迫的加重而上升。在干旱胁迫下,接种AMF可以改变草莓根系形态,增加草莓根系干鲜重,提高草莓根系抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫对草莓根系造成的伤害。[结论]接种AMF提高了草莓的耐旱性。试验结果可为将AMF应用于草莓耐旱性研究提供理论依据。     

多环芳烃污染对丛枝菌根真菌生物学性状的影响

通过温室盆栽试验,以侵染率、丛枝率、菌根长度、菌丝密度、泡囊数、孢子数等为指标,系统地研究了多环芳烃(PAHs)污染对丛枝菌根真菌(AMF)生物学性状的影响。供试AMF为幼套球囊霉Glomus etunicatum(Ge)、摩西球囊霉Glomus mosseae(Gm)和层状球囊霉Glomus lamellosum(Gla),供试PAHs为菲和芘。土壤中菲和芘含量分别为41.87、42.80 mg·kg-1时,接种AMF后35~65 d,AMF各项生物学指标随培养时间延长均呈增大的趋势;65~75 d,由于部分丛枝衰老和消解导致AMF侵染率、丛枝率和菌根长度下降。接种AMF后65 d,与无污染对照相比,供试PAHs污染胁迫下AMF侵染率、丛枝率、菌根长度变小,且随PAHs污染强度增大这3项AMF指标趋小;AMF菌丝密度和孢子数变化与PAHs污染强度密切相关,供试高浓度PAHs污染下AMF菌丝延伸和孢子形成受到抑制,导致菌丝密度和孢子数减小,低浓度PAHs污染下该2项指标增大;供试PAHs污染胁迫下AMF泡囊数未发生显著变化。     

丛枝菌根真菌和植物寄生线虫的相互作用

丛枝菌根是土壤里的一类真菌和植物根系形成的共生体。本文综述了丛枝菌根真菌和植物寄生线虫之间的相互作用,一般说来,丛枝菌根真菌可以抑制植物寄生线虫的发生,而植物寄生线虫也会反过来影响丛枝菌根的侵染和产孢;并指出了丛枝菌根真菌在不同接种时间、不同接种势、是否土著、以及土壤环境中的磷水平均会对植物寄生线虫产生不同影响。深入研究这些相互关系,有助于正确理解菌根抗线虫病的作用,从而为其用于生物防治提供理论依据。     

施肥对芹菜生长及硝酸盐含量的影响

在砂质潮土上研究了不同施氮量和生物菌剂接种对芹菜生长及硝酸盐含量的影响。结果表明,无论是否接种生物菌剂,增施氮肥均有利芹菜产量的提高。在等氮量条件下,接种丛枝菌根真菌Glomusmosseae“93”显著促进芹菜产量的提高。随着施氮量的增加,芹菜硝态氮含量大幅增加,Vc含量呈下降趋势。为获得相同的产量目标,通过接种丛枝菌根真菌Glomusmosseae“93”可以显著降低氮肥的施用量,并因而大幅减少芹菜硝酸盐的累积。     

丛枝菌根真菌对砷胁迫下水稻砷酸盐还原酶基因表达的影响

试验以水稻(Oryza sativa L.)金优64为宿主,以4种丛枝菌根真菌Glonus mosseae、Glomus intraradices、Gigaspora margarita、Gigaspora rosea为接种剂,通过盆栽试验研究在砷胁迫下4种丛枝菌根真菌分别与水稻金优64共生后对水稻的促生效应.结果表明,丛枝菌根真菌与宿主之间具有选择偏好性,水稻接种Glomus mosseae与接种其他3种丛枝菌根真菌相比,长势较明显,地上部砷的积累也较低.砷胁迫下接种不同种属的丛枝菌根真菌对水稻体内砷酸盐还原酶基因的表达影响也不同,推测砷胁迫下接种不同的丛枝菌根真菌对水稻砷代谢途径的调控机制是不同的.     

菌根对盐胁迫下胡杨幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究盐胁迫下丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对胡杨（Populus euphratica）实生幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响,为促进塔里木河下游胡杨繁殖更新提供依据。【方法】以1年生胡杨实生幼苗为材料,设置0.2 g/kg（对照,CK）、3 g/kg（S1）、6 g/kg（S2）和12 g/kg（S3） 4个NaCl处理水平,每个NaCl水平下设接种AMF和不接种AMF进行对比,采用盆栽控制试验研究接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗根系菌根侵染率、菌根依存度、幼苗生长、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响。【结果】1）随着盐胁迫的加剧,胡杨幼苗根系菌根侵染率显著降低,菌根依存度在S2和S3处理下与CK差异显著,表明盐胁迫在一定程度上抑制了AMF对胡杨幼苗根系的侵染。2）盐胁迫的加剧导致胡杨幼苗株高相对增长率、基径相对增长率、总根长、细根长、根表面积和生物量降低,但同水平盐胁迫下接种AMF能提高幼苗的上述指标,其中S1处理下的根系表面积和S2处理下的根冠比在接种AMF与未接种AMF间差异达到显著水平,说明接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗的生长具有促进作用。3）盐胁迫导致最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和光化学淬灭系数(qP)较CK下降,但是接种AMF能提高盐胁迫下叶绿素荧光指标,其中F_v/F_m、F_v/F₀、qP在S2和S3处理下显著高于不接种AMF组;幼苗叶片叶绿素含量在S3处理下接种AMF组显著高于不接种AMF组,且较CK增加了18.3%,表明接种AMF能减轻盐胁迫对胡杨幼苗光系统的损伤,也可提高叶片叶绿素含量。【结论】接种AMF能提高胡杨幼苗对盐胁迫的抗性,有助于胡杨幼苗快速度过生长脆弱期。     

丛枝菌根真菌对镉胁迫小麦幼苗解毒效应的研究

以小麦(Triticum aestivum L.)为材料,采用土培试验,研究了接种丛枝菌根真菌对镉(Cd)胁迫小麦幼苗超氧阴离子产生速率、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)、根内Cd含量、植物螯合肽(PC)含量及植物螯合肽合成酶(PCS)活性的影响。结果表明,Cd胁迫未接种丛枝菌根真菌造成小麦叶片超氧阴离子产生速率、PC含量、PCS活性及根内Cd含量显著增加,且随着胁迫质量分数的增加而极显著上升;胁迫质量分数下接种丛枝菌根真菌较未接种相比,小麦叶片内超氧阴离子产生速率、PC含量和PCS活性降低,根际土壤GRSP及根内Cd含量则极显著升高。本研究表明,接种丛枝菌根真菌可通过土壤GRSP鳌合作用将部分Cd固定在土壤中,同时增加根系中Cd的含量,缓解Cd胁迫对叶片造成的氧化伤害,解除Cd的部分毒性。     

干旱条件下AM真菌对植物生长和土壤水稳定性团聚体的影响

采用分室培养系统,模拟正常水分和干旱胁迫两种环境条件,探讨不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长和土壤水稳性团聚体的影响.试验条件下,Glomus intraradices对苜蓿根系的侵染率均显著高于Acaulospora scrobiculata和Diversispora spurcum接种处理.正常水分条件下,供试AM真菌均能显著提高植株生物量及磷浓度.干旱胁迫显著抑制了植株生长和菌根共生体发育,总体上菌根共生体对植株生长没有明显影响,接种D.spurcum甚至趋于降低植株生物量;同时,仅有G.intraradices显著提高了植株磷浓度.AM真菌主要影响到＞2mm的水稳性团聚体数量,以G.intraradices作用效果最为显著.在菌丝室中,G.intraradices显著提高了总球囊霉素含量.研究表明AM真菌对土壤大团聚体形成具有积极作用,而菌根效应因土壤水分条件和不同菌种而异,干旱胁迫下仅有G.intraradices对土壤结构和植物生长表现出显著积极作用.在应用菌根技术治理退化土壤时,需要选用抗逆性强共生效率高的菌株,对于不同AM真菌抗逆性差异的生物学与遗传学基础尚需进一步研究.     

不同施磷水平下AM真菌对水稻/绿豆间作中植株生长及氮磷利用的影响

采用旱作水稻/绿豆间作的种植方式,研究不同施磷水平下,接种丛枝菌根(AM)真菌苏格兰球囊霉(Glomus coledonium),对水稻和绿豆的幼苗生长及氮磷素的转移和利用的影响.结果表明,10 mg/kg(以P计,下同)施磷处理[Ca(H2PO4)2·H2O]的水稻和绿豆的菌根形成率最高.不同磷水平处理下,接种丛枝菌根真菌(AMF)显著提高了水稻和绿豆叶片的叶绿素含量,随着施磷量的增加,水稻和绿豆叶片叶绿素、植株磷含量和吸收量增加;在不同施磷水平下,接种AMF显著增加植株吸磷量,绿豆增加量高于水稻,绿豆的增加量在10 mg/kg时达98.34％.旱作水稻/绿豆间作系统中,水稻和绿豆的根系活力和可溶性糖含量随施磷水平的提高而增大,接种AMF条件下,显著提高了水稻和绿豆的根系活力和可溶性糖含量.在水稻/绿豆间作系统中,土壤有效磷量含量显著影响丛枝菌根的形成和发育.在10 mg/kg施磷水平下,丛枝菌根对水稻/绿豆生长的促进效果最佳,显著促进了水稻和绿豆的生长,并显著提高了水稻和绿豆叶片的叶绿素含量、根系活力和可溶性糖含量.