根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)

我国土壤重金属污染形势严峻,对粮食安全与人体健康构成严重威胁,土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术,近年来备受关注,其发展取得显著成效。根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质,是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用,揭示两者动态协同作用机制,对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法,系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制,以及根系分泌物-根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用;并对根系分泌物介导下植物-根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。结果表明,在重金属胁迫下,根系分泌物的组成和数量均发生显著变化;根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化;根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素,根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能,两者...     

中国科学院南京土壤研究所黄瓜根系分泌物释放特性研究取得进展

正根系分泌物是植物根系释放到根际环境中的有机物质的总称,属土壤微生物易于分解的、可直接利用的碳源,是植物、土壤和微生物三者间的桥梁,在土壤结构形成、土壤养分转化、植物养分吸收、土壤微生物分布、环境污染修复等方面起着重要作用。根系分泌物在土壤中会迅速被微生物降解,同时根系分泌物本身含量较低、组分复杂,迫切需要建立可行、高效、稳定的根系分泌物收集、分离纯化和鉴定方法,以支撑根际研究。     

根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。     

植物根系分泌物的组成及分析方法研究进展

根系分泌的化学物质能够调节根际中多种相互作用,植物根部也在对根际不断地做出回应并且直接改变根际环境。越来越多证据表明,根系分泌物是植物根部和土壤微生物之间联系的桥梁。但是,由于根系分泌物组分含量低、成分复杂、易被微生物降解等特点,给根系分泌物的深入研究带来很大困难。本文对根系分泌物的组成和分类、根系分泌物一些新的收集、分离纯化和鉴定方法做了总结,并对根系分泌物的分析方法研究作了展望。     

根际微生物组构建的影响因素研究进展

基于根际微生物调控作物生长发育已成为生态健康和农业发展研究的热点。综述了国内外关于植物根际微生物组构建影响因素的相关研究进展,探讨了根际周边微生物从土壤进入植物根系内部的定殖选择过程,重点关注植物本体、土壤类型、地理位置、生长环境等因素对植物根际微生物组的调控作用,揭示国内外研究中发现的影响根际微生物组构建的主控因素,阐明根际微生物组-宿主复杂的互作关系,以期为绿色农业、环境生态保护等研究提供新的思路。     

菌根真菌与植物根际微生物互作关系研究

菌根真菌是自然生态系统中最重要的功能群之一,深入研究和揭示它与植物根际微生物间的互作关系,对进一步利用和调控根围微生物的相互作用,促进植物生长,维持农林生态系统的稳定具有重要意义。菌根真菌与某些根际有益微生物(如MHB、PGPR)具有协同促生关系。这些有益微生物可通过改变根际土壤微环境、提高根系对菌根真菌侵染的感受性等为菌根菌在根部的定殖创造有利条件;而菌根真菌则可通过改变根际土壤pH值、根际营养等方面影响根际微生物的群落结构。菌根真菌与土壤微生物通过相互促进或抑制,对宿主植物产生影响。目前,国内外关于菌根真菌与根际微生物互作中二者相互识别、协同作用的机理研究还处于探索阶段。快速发展的分子生物学技术为研究菌根围微生态区系提供了新的途径,将有助于科学有效地研究菌根围微生物之间的互作机制。     

果树根际微生态研究现状及展望

果树根际微生态系统是以果树-土壤-微生物及其环境条件为主要内容的微生态系统。从系统角度概括了果树根际营养、土壤酶、土壤微生物、根际线虫及根系分泌物间的相互关系和相互作用,并指明果树根际微生态应在样品采集、土壤养分调控、根系分泌物作用机制和线虫病害等方面开展深入研究,通过合理栽培管理措施改善根际环境,为果树正常生长提供良好的土壤微生态环境。     

菌根辅助细菌与外生菌根菌互作机制研究进展

菌根际是复杂的微生态系统,根际微生物对菌根合成可起到调控作用。菌根辅助细菌可以促进菌根真菌生长、在宿主植物根部定殖形成菌根共生结构,从而促进植物生长,是外生菌根菌际重要微生物类群。菌根辅助细菌与外生菌根菌存在协同进化,在促进菌根合成的同时,菌根菌对植物根际细菌类群和功能也可产生调控作用。菌根辅助细菌的作用机制主要包括促进菌根菌菌丝生长、降低菌根际土壤中有毒物质浓度、促进宿主植物根系发育、提高菌根侵染几率等,通过上述功能可以提高菌根菌在植物根际土壤中的存活几率,增加与宿主植物接触侵染并最终形成菌根共生结构的效率。形成菌根后,菌根辅助细菌与菌根菌—植物共生体的互作中,可以提高植物对矿物质养分的吸收转运水平,抑制土传病害发生。菌根菌—植物共生体并不是孤立存在的,其与根际土壤微生物的互作机制值得深入研究。     

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

近年来对土壤微生物和植物之间互作关系的研究越来越受到关注,植物的根际分泌物直接或间接的影响了根际微生物群落结构,同样,根际微生物也以各种不同方式影响着植物根际的土壤理化性质、根际分泌物释放、土壤物质循环等。本文从根际有益微生物对植物生长发育的促进作用以及植物根际分泌物对土壤微生物多样性的影响这两方面对土壤根际微生物与植物之间相互影响的途径与机制进行了综述。     

模拟根系分泌物输入对森林土壤氮转化的影响研究综述

在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下,氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此,本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化,在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略,通过生物和非生物作用,根系分泌物矿化有机质中的氮素供给植物吸收利用;根系分泌物中的生物硝化抑制剂能抑制土壤硝化作用,减少氮素的淋溶;根系分泌物还通过控制根际与氮转化相关的反硝化细菌群落来促进土壤反硝化作用。综上,植物通过增加根系分泌物的输入能提高地下碳分配,影响根际土壤氮素转化,在维持森林土壤氮素循环和缓解养分限制等方面具有重要作用。表2参70     

植物根系分泌物在植物中的作用

论述了根系分泌物的种类及根系分泌物在植物中的重要作用。根系分泌物对植物营养有调节作用。在所有的根分泌物中,专一性分泌物对植物营养的调节作用尤为显著。根系分泌物的化感作用对抑制杂草生长有一定作用。根系分泌物中自毒成分的积累可能是引起连作障碍的重要因素。同时,根系分泌物使根际微生物的数量远远超过非根际微生物的数量,从而间接影响了植物的生长。     

根分泌物的生态效应

本文综述了根分泌物的生态作用,其中主要包括根分泌物对根际微生物的影响、在植物营养生态中的作用、特别是对土壤养分有效性的直接和间接影响;根分泌的粘胶物质对土壤结构的影响;根分泌物与重金属钝化间的关系、化感作用等几方面内容.     

植物根系分泌物研究进展

综述了根系分泌物的种类,讨论了根系分泌物对根际有机体的作用机制,及其相关的收集、鉴定方法,并指出了该领域尚未解决的问题及今后的研究方向。     

根系分泌物及其作用

综合论述了根系分泌物的种类、数量；特别是根系分泌物与根际养分的活化及吸收、异株克生的关系，以及与土壤固氮微生物及连作障碍的关系。并提出了根系分泌物与土壤腐殖质的关系是今后根际生态的研究重点。     

根系分泌物中的化感物质研究概述

根系分泌物在根际区域与外界进行物质、能量、信息交流过程中扮演着不可缺少的角色,其中的化感物质是一类具有重要生理功能的物质。为此,重点阐述了根系分泌物的种类、产生机制与分泌机理,总结了根系分泌物化感作用以及研究方法,并对化感物质的研究做了进一步的展望。     

野菊根系分泌物的鉴定及其对三种植物的化感效应

利用GC-MS,比对植物体茎叶、根系分泌物、植物根际土壤3个醇提取物中共有成分,以确定出野菊(Chrysanthemum indicum)根系分泌物所产生的主效化感物质。在此基础上,应用外源法测定2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二乙酯在4个不同浓度下对油菜(Brassica napus L.)、生菜(Lactuca sativa var.ramosa Hort.)、莴苣(L.sativa L.)3种化感敏感植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,野菊根系分泌的主要化感物质有2,4-二叔丁基苯酚和邻苯二甲酸二乙酯,且2,4-二叔丁基苯酚对3种植物的抑制作用随着浓度的增加而增强;邻苯二甲酸二乙酯在0.05 mmol/L浓度下对油菜有明显的促进作用,在0.05 mmol/L和0.10 mmol/L浓度时,对生菜鲜重、莴苣和油菜胚根生长具有促进作用。     

棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响

[目的]研究棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响.[方法]采用水培养法收集棉花根系分泌物,在棉田土壤中添加棉花根系分泌物,培养15 d后测定土壤中微生物的数量.[结果]中、高浓度的棉花根系分泌物能显著增加土壤中细菌的数量,表现出中高浓度促进的效应（P＜0.01）;而不同浓度处理的土壤放线菌的数量均无显著变化（P＞0.05）.[结论]该研究探讨了棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响,为棉花的进一步开发利用提供了依据.     

大葱根系分泌物对黄瓜幼苗根际微生态环境的影响

以不同浓度的大葱根系分泌物处理连作黄瓜幼苗根区土壤,研究其对黄瓜根际土壤微生态环境的影响。结果表明：采用适宜浓度的大葱根系分泌物处理可显著提高黄瓜幼苗根际土壤的pH值,降低Ec值,增加速效氮、有效磷和速效钾含量,增强土壤磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性,增加土壤细菌、放线菌和真菌数目,降低真菌在微生物总量中的比例。大葱根系分泌物有利于改善连作黄瓜的根际土壤环境。     

根系分泌物的研究现状及其在农业和环境中的应用

根系分泌物是植物与外界环境进行物质交流的重要媒介,是构成植物不同根系微生态环境特征的主要原因之一.因此,研究根系分泌物对于进一步明确植物的生理活动规律及其与环境之间的关系具有重要的理论和实际意义.综述了根系分泌物的研究方法以及影响根系分泌物的环境因素等方面的研究进展,并对根系分泌物在农业和环境中的应用进行了概述,提出了...