AM真菌在植物病虫害生物防治中的作用机制

丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌是一类广泛分布于土壤生态系统中的有益微生物,能与大约80%的陆生高等植物形成共生体。由土传病原物侵染引起的土传病害被植物病理学界认定为最难防治的病害之一。研究表明,AM真菌能够拮抗由真菌、线虫、细菌等病原体引起的土传性植物病害,诱导宿主植物增强对病虫害的耐/抗病性。当前,利用AM真菌开展病虫害的生物防治已经引起生态学家和植物病理学家的广泛关注。基于此,围绕AM真菌在植物病虫害生物防治中的最新研究进展,从AM真菌改变植物根系形态结构、调节次生代谢产物的合成、改善植物根际微环境、与病原微生物直接竞争入侵位点和营养分配、诱导植株体内抗病防御体系的形成等角度,探究AM真菌在植物病虫害防治中的作用机理,以期为利用AM真菌开展植物病虫害的生物防治提供理论依据,并对本领域未来的发展方向和应用前景进行展望。     

AM真菌对草原生态系统中宿主植物与草食动物互作的调控

 丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae,AM）是自然生态系统中广泛存在的一种植物根系与菌根真菌的共生体。在草原生态系统中,维持家畜放牧是其最重要的生态学功能之一。目前关于AM真菌—宿主植物—草食动物相互关系的研究已经引起广泛关注,其中AM真菌与宿主植物的关系,以及草食动物与植物的相互作用研究已经较为深入,但有关AM真菌对宿主植物与草食动物的互作研究尚待加强。基于此,本文从AM真菌介导植物对放牧行为响应的角度,围绕AM真菌对放牧行为影响下植物的补偿性生长及其机制、植物形态的可塑性变化及植物群落结构变化等的影响和作用机理进行综述,以期为深入研究AM真菌—宿主植物—草食动物之间的多重作用关系进行阐述,完善草食动物与植物的相互作用机制、阐明放牧草地退化的机理,了解AM真菌在植物放牧响应中的作用,为放牧管理决策系统的建立和天然草地的健康发展提供理论依据。     

AM真菌对重金属污染土壤生物修复的应用与机理

土壤重金属污染威胁人类健康和整个生态系统,而高效、低耗、安全的生物修复技术显示出了极大的应用潜力,特别是利用植物-微生物共生体增强生物修复效应的应用。丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌是一类广泛分布于土壤生态系统中的有益微生物,能与90%以上的陆生高等植物形成共生体。研究发现,AM真菌能够增强宿主植物对土壤中重金属胁迫的耐受性。当前,利用AM真菌开展重金属污染土壤的生物修复已经引起环境学家和生态学家的广泛关注。基于此,围绕AM真菌在重金属污染土壤生物修复作用中的最新研究进展,从物理性防御体系的形成、对植物生理代谢的调控、生化拮抗物质的产生、基因表达的调控等角度探究AM真菌在重金属污染土壤生物修复中的作用机理,以期为利用AM真菌开展重金属污染的生物修复提供理论依据,并对本领域未来的发展和应用前景进行了展望。     

气候因子对贵州省植被覆盖度的协同影响

探究气候因子对植被覆盖度的协同影响,可进一步了解植被生长状态及演变规律,为科学预估植被变化及生态保护提供一定依据。基于2001—2018年MODIS NDVI数据和气象台站数据,研究了贵州省气候因子(降水、气温)与植被生长期NDVI的空间分布特征; 利用偏相关分析法和多元回归分析法逐像元探究贵州省植被生长期的NDVI与气候因子的相关性和其对气候因子的协同响应规律,同时结合地貌类型分析不同地貌类型的植被NDVI对降水和气温的敏感性。结果表明:贵州省多年平均降水和气温存在明显的空间差异性,降水空间分布自西北向东南呈带状递增; 植被生长期NDVI均值总体呈波动上升趋势,以每年0.004 2的速率增加,呈增加趋势的面积约为160 836.69 km²; 气温和降水对贵州省植被生长均具有明显影响,气温的影响作用大于降水; 不同地貌类型的植被NDVI对降水和气温的敏感性不同,同一地貌类型的植被NDVI对降水、气温敏感性表现为气温大于降水。整体上,贵州省植被生长期NDVI呈增加趋势,植被覆盖不断增加,降水和气温对植被的协同影响在不同地理环境区域表现不同。     

四种宿主植物及其不同栽培密度对AM真菌扩繁的影响

为了有效的构建丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌的高效繁殖体系,本研究利用盆栽培养法研究玉米、高粱、青葱和三叶草等4种不同的宿主植物及其不同的栽培密度对AM真菌地表球囊霉(Glomus versiforme)扩繁的影响。结果表明,温室条件下,4种宿主植物均可与AM真菌形成共生体,宿主植物种类和栽培密度对生物量、侵染率、孢子密度等均产生显著影响(P<0.05),除白三叶的地径和高粱的叶片数外所有植物的生长参数指标在高密度(10株/盆)栽培下均低于低密度(5株/盆)处理,但10株/盆处理的AM真菌侵染率和孢子密度均显著高于5株/盆(P<0.05)。本实验表明不同的宿主植物与AM真菌的共生状况不同,选择生物量大的玉米,并采用适度的密植栽培虽然会导致对宿主植物生长的不利条件,但却可以增加AM真菌的孢子产量,适合于AM真菌扩繁体系的构建。     

AM真菌提高宿主植物耐受重金属胁迫的生理机制

本文围绕重金属胁迫条件下丛枝菌根（AM）真菌的生理生态响应特征,从生理和分子水平上综述AM真菌对重金属离子吸收和控制的机理：1）AM真菌菌丝的吸附作用减缓重金属向植物地上部分的迁移,从而达到保护植物免受重金属毒害的目的;2）AM真菌的菌丝体分泌物与重金属之间的螯合作用;3）AM真菌促进宿主植物对矿质营养元素的吸收;4）调节重金属在宿主植物地上部分和地下部分的分布;5）AM真菌调节宿主植物体内抗氧化酶的活性和内源激素的水平;6）AM真菌调节参与吸收和转运重金属离子的基因的表达。综上所述,本文提出在广泛调查、筛选超累积菌根植物的基础上,不断探索植物－微生物－菌根复合体的修复机制,并结合基因工程技术,以促进重金属污染土壤的生物修复。     

我国菌根学研究进展及其应用展望

随着科学技术的进步和人们对菌根认识的不断深入,菌根学理论研究日益引起世界各国学者的广泛关注,菌根化应用技术研究也日趋加强。为了及时把握我国菌根学研究的最新进展和现状,阐明我国学者在菌根机理研究和应用领域取得的成绩,本研究归纳了从2006-2010年我国菌根学研究发表的所有科技论文,分析了这些研究论文的性质和特征,在此基础上分别对我国在菌根营养学、菌根生态学、分子生物学技术在菌根学中的应用和菌根对植物耐受胁迫能力等方面的研究成果进行了论述;探讨了我国在利用菌根真菌开展育苗造林和食用菌生产方面的进展。结合当前菌根研究在农、林生产上的应用前景,分析当前我国菌根研究及应用中存在的问题和不足,并对今后我国菌根学的发展方向进行了展望。     

AM真菌与植物的互作及其对植物种间竞争的影响

 丛植菌根（AM）是自然界广泛存在的一种植物根系与菌根真菌的共生体。种间竞争是群落中不同物种之间由于资源的稀缺性和可利用性之间的差异而产生的相互竞争效应。二者均是影响植物群落结构和功能的重要因素。因而探究AM真菌和植物种间竞争之间的相互作用,对于揭示植物群落的动态变化、结构组成以及维持群落的稳定性和多样性具有重要的意义。基于此,本文以丛枝菌根真菌为中心,在探讨AM真菌与植物互作效应的基础上,通过对AM真菌与植物群落的排除效应和共存效应的机理分析,探究AM真菌对植物种间竞争的影响,同时对AM真菌与种间竞争未来的研究方向进行了展望。     

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生物能源利用的研究进展

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）适应性强、生物质产量高,茎可用于生产酒精,叶片可用于家畜饲料,是最具开发潜力的能源植物之一。本文从紫花苜蓿生物能源利用角度出发,系统回顾了近年来紫花苜蓿作为能源植物在种质资源评价、细胞壁主要成分（纤维素、半纤维素、木质素）合成途径及其遗传调控以及栽培管理对酒精生产效率的影响等方面的研究进展,重点讨论了苜蓿细胞壁发育和木质素生物合成基因及其调控效应,并对紫花苜蓿作为能源植物的研发前景进行了展望。