菌根桑苗在石漠化和消落带地区逆境胁迫下的生态适应性

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal,AMF)是土壤中广泛存在的一种真菌,能侵染大多数植物根系与之形成共生的丛枝菌根(AM)。将长势基本一致的接种了AMF(玫瑰红巨孢囊霉Gigaspora rosea)的菌根桑苗以及未接种AMF的桑苗同时移栽到位于我国西南部的石漠化和消落带地区,并连续2年进行追踪调查,探索菌根桑苗对石漠化和消落带地区旱涝逆境胁迫的生态适应性,以及对2类逆境生态的修复重建潜能。调查结果表明:在2类生态环境下,菌根桑苗的菌根侵染率均为未接种AMF桑苗的1.5倍以上;菌根桑苗的最大枝条长度、茎基粗、第5位叶长等农艺性状均显著优于对照组桑苗,营养生长对菌根的依赖性都100%;菌根桑苗叶片的叶绿素含量、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量和保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性都显著高于对照组桑苗。上述结果提示:桑苗根系与AMF共生形成的丛枝菌根通过提高桑叶中的渗透调节物质含量和保护酶活性,增强了桑苗对旱、涝胁迫环境的耐受性,通过提高叶绿素含量促进了桑苗的营养生长。菌根桑生物技术的应用,可显著促进西南喀斯特石漠化地区和三峡库区消落带地区的生态修复与生态重建。     

接种菌根真菌对梨幼苗养分吸收与生长发育的影响

试验采用川梨（Pyrus pashia Buch.-Ham.）实生幼苗为材料,盆栽条件下,接种丛枝菌根真菌根内球囊霉Glomus intraradices（GI）、摩西球囊霉Glomus mosseae（GM）和地表球囊霉Glomus versiforme（GV）,从而研究接种菌根真菌对梨根系活力及发育的影响。结果表明,试验所采用的3种丛枝菌根真菌均能有效地侵染川梨实生苗,接种GI的菌根侵染率显著高于接种GM和GV,接种GI的菌根效应最佳,是侵染川梨根系的优势菌根真菌,菌根对根系最长侧根长、一级新根数和根体积都有明显提高,最大分别提高了16.3%、6%和13.9%,接种菌根真菌显著地提高川梨根系活力,增加根可溶性蛋白含量,并显著促进了幼苗植株的矿质营养水平。     

丛枝菌根真菌与植物共生修复陕北石油污染土壤

研究先期筛选了4种陕北乡土植物黄花蒿、艾蒿、柠条和沙打旺,及植物根围匹配的丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌菌种,通过盆栽试验测定AM真菌孢子密度、宿主植物根系菌丝侵染率、植物株高、干重和土壤总石油烃的降解率。旨在研究接种AM真菌对污染土壤中总石油烃的降解率以及对宿主植物生长的影响,验证菌根修复效果并筛选最佳宿主植物和菌种组合。结果表明,1)AM真菌孢子密度最大值出现在石油浓度0~5000mg/kg土壤,并随污染浓度加大而显著减少,40000mg/kg时达最小值。植物菌根侵染率在土壤被污染的情况下显著高于无污染对照,同时接种AM后孢子密度及菌根侵染率均显著高于未接种;2)植物株高和干重都随石油污染浓度加大而显著降低,接种处理后植物株高平均增加16.77%,植物鲜重平均增加了22.56%;3)植物接种AM真菌后对石油烃降解率明显提高,比不接种平均增加15.35%。其中,柠条-地球囊霉组合的石油烃降解率最高(平均为73.81%);4)相关分析表明,接种AM真菌后石油烃降解率与石油烃浓度呈极显著负相关,与植物株高、干重和真菌孢子密度呈显著正相关。     

三种基质下不同丛枝菌根真菌对卡里佐枳橙容器苗生长及氮磷含量影响的研究

为了探索AM真菌在柑桔砧木容器苗生产的合理应用,更好地利用其优势AM真菌菌种资源,培育出优良的柑桔砧木菌根化容器苗,本试验采用盆栽方法,以未接种AM真菌的植株为对照,研究了7种丛枝菌根真菌在三种基质下对卡里佐枳橙容器苗生长及氮磷含量的影响。结果表明：AM真菌接种剂对卡里佐丛枝菌根的形成均有显著影响,但是各处理影响作用差异很大;在7种丛枝菌根真菌处理中,GM和GV混合接种对卡里佐幼苗的生长、菌根侵染率和氮磷含量促进作用最强;在备选的3种基质中,腐叶土对幼苗的生长、菌根侵染率及含氮量促进作用最强。因此以GM和GV混合接种,并采用腐叶土的容器基质组合为最佳。     

根系修剪处理下丛枝菌根真菌对枳根系形态的影响

研究了根剪处理（切除1/2主根）下接种丛枝菌根（AM）真菌（Diversispora versiformis、Funneliformis mosseae和Rhizoglomus intraradices）对枳实生苗生物量和根系形态的影响。结果表明：根剪处理显著提高了枳实生苗菌根侵染率（除D. versiformis外）,但抑制了地上部的生长,而接种AM真菌缓解了抑制效应且促进了生物量的增加,其中F. mosseae处理效果最好。根剪处理显著降低了枳根系主根长度,但增加了一级侧根密度、二级侧根和三级侧根数,而接种AM真菌则进一步增强根剪的影响。此外,AM真菌接种显著改善根剪实生苗根系构型参数（总根长、投影面积、表面积和体积）,并增加了0～1.5cm短根系总长度。根剪和AM真菌对枳侧根的发生存在一定的叠加效益。     

丛枝菌根真菌对白三叶根系构型和糖含量的影响简

 以白三叶为材料,在盆栽条件下研究丛枝菌根真菌粘屑多样孢囊霉（Diversispora spurca）、地表球囊霉（Glomus versiforme）和隐类球囊霉（Paraglomus occultum）对其叶绿素含量、根系构型及组织蔗糖和葡萄糖含量的影响。结果表明,接种８５ｄ后白三叶根系菌根侵染率为６６．８０％～８２．５１％。３种丛枝菌根真菌都增加地上部、地下部和植株总干物质量,其中地表球囊霉的效果最显著。接种丛枝菌根真菌处理也显著地改善根系构型参数,如长度、投影面积、表面积、体积、根尖数、分支数和交叉数,但因真菌种类而异,其中地表球囊霉的效果最明显。丛枝菌根真菌接种同时显著提高叶绿素含量,达３６％～５８％,也显著增加叶片和根系的蔗糖和葡萄糖含量,除地表球囊霉侵染的根系蔗糖含量下降外。菌根侵染率与叶片葡萄糖（r ＝０．８５２,P＜０．０１）、叶片蔗糖（r ＝０．７２２,P ＜０．０１）和根系葡萄糖（r ＝０．８８４,P ＜０．０１）均呈极显著正相关关系。文章讨论了丛枝菌根－糖－根系构型三者的关联。     

丛枝菌根真菌对垂穗披碱草的生长发育和防御性酶活的影响

为研究丛枝菌根真菌(Arbusculae mycorrhizal fungi, AMF)在植物抵御虫害过程中的作用,本研究以垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)为供体植物,老芒麦(Elymus sibiricus Linn.)为受体植物,以摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)作为接种菌种,共设置5个处理,即：存在菌丝,但无根系连接(A)、无菌丝和根系连接(B)、无根系但有菌丝连接,且在虫害处理前旋转(C)、既有菌丝又有根系连接(D)、无接菌但存在根系连接(E),测定了菌根侵染率、地上地下生物量、碳氮含量以及防御酶活性等指标。结果表明：AM真菌显著提高了受体植物地下生物量(P<0.05);虫害发生后,AM真菌诱导了供受体植物体内的防御酶活性显著升高(P<0.05)。本试验证明了AMF可以促进宿主植物的生长发育,菌丝网络则为主要防御化学信号的传递途径。     

内生真菌和丛枝菌根真菌互作对醉马草幼苗生长和镉耐性的影响

本研究通过接种土壤从枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌孢子,探讨了在温室盆栽条件下,甘肃内生真菌(Epichlo?gansuensis)在不同重金属镉(Cd^2+)离子胁迫下对醉马草(Achnatherum inebrians)根系AM真菌侵染率的影响,以及内生真菌、Cd^2+和AM真菌三者互作对醉马草幼苗生长的影响。结果表明,Cd^2+和内生真菌互作对醉马草菌根侵染率无显著(P>0.05)影响,菌根侵染率随着Cd^2+浓度的增加呈现先升后降的趋势,在高浓度Cd2+(0.9 mmol·L^-1)条件下,内生真菌侵染(endophyte-infected,EI)的醉马草植株菌根侵染率显著(P<0.05)高于不带菌(endophyte-free,EF)的植株。低浓度Cd2+(0.3 mmol·L^-1)显著(P<0.05)促进了醉马草的生长,而高浓度Cd^2+(0.9 mmol·L^-1)条件下显著(P<0.05)抑制了醉马草的生长;内生真菌在高浓度Cd^2+(0.9 mmol·L^-1)胁迫条件下能够减轻其对醉马草的伤害;接种AM真菌显著(P<0.05)促进醉马草地上部分生长的同时显著(P<0.05)抑制了其根系的生长;三者互作显著(P<0.05)促进醉马草叶绿素含量和地上鲜重,但显著(P<0.05)抑制了醉马草根长。以上结果表明,内生真菌和Cd2+均能影响AM真菌对醉马草根系的侵染,但二者无互作效应,内生真菌、AM真菌和Cd2+三者互作会影响醉马草幼苗地上和地下生长。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

不同pH条件下接种菌根真菌对柑橘砧木苗生长及光合效应的影响

本文以枳橙（Citrus sinensis (L.) Osbeck譸oncirus trifoliate (L.)）为试验材料,利用盆栽试验,研究不同pH条件下接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对柑橘砧木枳橙苗的生长及植株光合效应的影响。试验选定3个pH范围（pH 5.5~6.5, 6.5~7.5, 7.5~8.5）和接种摩西球囊霉为试验因子,共设6个处理组合,以不同pH条件下未接种摩西球囊霉为对照。采用单株小区,随机区组排列,重复10次。结果表明,接种摩西球囊霉能有效地侵染枳橙植株,菌根侵染率65%以上。试验还发现,处理植株的菌根侵染率和株高、生物量干重均显著高于对照植株,同时,接种AM真菌显著增加了植株叶片叶绿素含量,并显著提高处理植株光合作用速率和蒸腾速率。研究结果表明,接种AM真菌增强了宿主植物对土壤酸碱度的适应性,在酸性和碱性土壤上均能显著提高柑橘的光合效应。     

丛枝菌根真菌和根瘤菌防控植物真菌病害的研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌和根瘤菌均可在一定程度上减轻植物病害的发生,提高植物生物量。AM真菌提高寄主植物的抗病机理包括:改善寄主营养状况、补偿作用、改变根系形态、与病原菌竞争侵染位点和寄主光合作用产物、改变根际微生物区系以及激活寄主防御机制。根瘤菌防病机理可归纳为:寄主生理生化的变化、根系形态改变和寄主防御机制激活。AM真菌和根瘤菌两者相互作用,可更好地防控植物病害。本文归纳了国内外AM真菌和根瘤菌对植物抗病性的影响及机理,同时展望了两者在生防中的应用前景。     

不同丛枝菌根真菌对苜蓿生长的影响

利用盆栽试验接种5种不同的AM真菌即地表球囊霉(Glomus versiforme,简称GV)、单孢球囊霉(Glomus monosporum,简称GM)、根内球囊霉(Glomus intraradices,简称GI)、光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis,简称AL)和无梗囊霉(Acaulospora,简称PJ-1)及未接种处理(CK),比较了不同AM菌剂处理下对苜蓿菌根侵染率、总生物量、地上生物量、地下生物量、株高等生长指标和光合作用生理指标的影响。结果表明:5种菌剂均能与苜蓿根系形成菌根,GV、GM对苜蓿根侵染率最高,分别为53.7%、50.2%;5种AM真菌对苜蓿生长、光合作用均具有促进作用,各处理间差异显著。其中,GM和GV对苜蓿株高、地上生物量、地下生物量、总生物量、光合作用具有显著的促进作用,与对照相比GV提高了苜蓿株高14.35%;GM对苜蓿地上、地下和总生物量分别增加了45.4%,40.2%和43.1%;GM、GV可显著增大气孔导度、减小胞间CO_2浓度,较CK显著提高植株叶片净光合速率159.6%、163.4%。不同的AM真菌对同一宿主的促生效应不尽相同,GV、GM对苜蓿植株的促进效应最为显著,具有开发为苜蓿菌根菌剂的潜力。     

AM真菌对丹参生长及根际土壤酶活性的影响

通过研究不同丛枝菌根(AM)真菌对丹参生长及土壤酶活性的影响,为改善土壤性质及丹参生长提供新思路。本研究以与不同AM真菌共生的丹参组培苗根际土为研究目标;设置单菌种处理组和混合菌种处理组,测定与AM真菌共培养后丹参药用部位的产量;取培养后的丹参根际土,测量土壤中蔗糖酶,磷酸酶,脲酶的活性。试验结果表明,供试AM真菌均能成功侵染丹参组培苗形成菌根,但丹参与不同AM真菌的菌根依赖性不同,8种供试AM真菌均能与丹参组培苗共生形成菌根结构,菌根侵染率(54.83%~89.97%)普遍较高。丹参对光壁无梗囊霉(E)、荫性球囊霉(F)未表现出菌根依赖性。接种AM真菌后,大部分丹参根鲜重和干重均增加,表明接种AM真菌对丹参根部物质积累具有一定的促进作用,虽多种处理组均能提高丹参的生物量,但不同处理组之间具有显著性差异(P<0.05)。单菌种处理组中,34号处理(G)效果最好;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对丹参干物质积累促进作用最显著。不同AM真菌对土壤酶活性影响差异显著(P<0.05),单菌种处理组中,荫性球囊霉组提高蔗糖酶及磷酸酶活性的效果最佳,福摩萨球囊霉组提高脲酶活性的效果最佳;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对脲酶及蔗糖酶的活性提高最有利,17号处理(ABD)对磷酸酶的活性提高最有利。采用系统聚类法,可将35个处理组分为强促生、较强促生以及无促生作用三类。综合侵染率、菌根依赖性、产量及土壤酶活性考虑,第Ⅰ类处理具有强促生作用,可作为菌剂开发的首选,其中 20号处理为最佳组合,表明其在一定程度上提高丹参根际土肥力,改善土壤微环境,为缓解丹参的连作障碍提供理论依据。     

放牧和AM真菌对夏季青藏高原东缘老芒麦生长和白粉病的影响

自玛曲3个放牧强度放牧地取土样,并采集优势植物老芒麦(Elymus sibiricus)种子,在温室条件下研究了3个放牧强度下土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza)真菌对老芒麦生长和白粉病的影响。放牧强度分别为轻度放牧、中度放牧和重度放牧,土壤处理分别为未作任何处理(自然土)、湿热灭菌土、湿热灭菌后还原除AM真菌外微生物土以及湿热灭菌后接种根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)和幼套球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)混合菌剂土。结果表明,放牧和AM真菌均可影响老芒麦生长和白粉病发生。老芒麦白粉病的发病率因不同放牧强度和土壤处理而异,中度放牧和重度放牧土壤处理下,老芒麦白粉病发病率低于轻度放牧处理,老芒麦总生物量、总磷含量、光合速率均高于轻度放牧土壤处理。老芒麦在自然土处理下白粉病发病率最高,为59.83%,灭菌土处理下老芒麦白粉病发病率最低,为44.73%。与自然土处理相比,接种AM真菌处理老芒麦白粉病发病率降低13.15%,总生物量增加56.46%。放牧强度和土壤处理对老芒麦总磷含量、叶绿素含量、多酚氧化酶存在交互效应。     

菌根接种对羊草根围土壤主要养分与球囊霉素含量的影响

选择锡林郭勒盟正镶白旗南部额里图牧场羊草（Leymus chinensis（Trin.）Tzvel.）典型草原的严重退化地段,补播菌根羊草和非菌根羊草,探讨菌根接种对羊草菌根共生和羊草根围土壤主要养分和球囊酶素含量的影响。结果表明,与不接种（灭菌）处理相比,接种菌根显著提高了羊草根系菌根侵染率及孢子密度。接种菌根增加了土壤有机碳、碱解氮、有效磷以及土壤易提取球囊霉素和总球囊霉素的含量,菌根对其的贡献率分别为3.77%,6.32%,3.35%,19.65%,24.24%。AM真菌、球囊霉素及土壤养分的相关性分析表明,易提取球囊霉素与有机碳和菌根侵染率呈极显著正相关,相关系数分别为0.9281,0.9165;与有效磷显著正相关,相关系数为0.8568。总球囊霉素与有机碳、菌根侵染率和孢子密度呈显著正相关,相关系数分别为0.8482,0.9026,0.8300。接种AM真菌改善了羊草根围土壤养分环境,对播种羊草的定植与生长发育可能产生重要影响。     

桑树根的分泌物和根际微生物的研究

为了解不同剪伐方式的桑树根系分泌物对桑树抗病能力的影响,进行了以氨基酸为主的根系分泌物和根际微生物的研究。在桑苗茎叶切除后的根分泌物中,除丙氨酸和苯丙氨酸外,几乎所有氨基酸的含量都增加,这种倾向在切除20d内明显,至40d后差异基本消失。将桑苗地的健全根、衰弱根和患病根根际的细菌、放线菌和真菌进行了定量分析,发现健全根的根际微生物相是细菌型的,但随着根系的衰弱与病变,逐渐由细菌型转向真菌型。分析认为,茎叶切除后根的氨基酸的分泌量增加是由于根毛死亡而释放出来的。根的分泌物有利于真菌孢子的发芽和菌丝的生长发育,促进了病菌对根系的侵入。     

AM真菌与禾草内生真菌对黑麦草抗旱性的影响

通过温室盆栽试验,从植物生长、养分吸收和抗逆相关酶等方面探究了AM真菌与禾草内生真菌互作对黑麦草(Loliumperenne)抗旱性的影响,以期为充分利用两类微生物来提高植物抗逆性提供理论依据。本研究包括单独接种AM真菌、禾草内生真菌,AM真菌+禾草内生真菌以及无AM真菌和无禾草内生真菌4种处理,黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E+)和不含禾草内生真菌(E-)种子建植获得。并于黑麦草生长38 d后,按照土壤最大持水量的15%、30%、45%和60%设置4个水分梯度,共16种处理。结果表明,接种AM真菌与禾草内生真菌显著促进了45%和60%土壤水分条件下黑麦草的生长,促进了其对N、P的吸收,增强了黑麦草体内过氧化物酶活性,降低了丙二醛浓度,表明本研究所用共生微生物仅在较为干旱条件下提高了植物的耐旱性。     

VA菌根对坪草矿质养分吸收及草坪质量影响的研究

利用土培盆栽试验多年生黑麦草接种菌根菌后坪草的生长，色泽以及养分吸收状况进行了探讨，结果表明：接种菌根真菌可使多年生黑麦草根系受到侵染，并可明显增加多年生黑麦草叶片中叶绿素含量，VA菌根可促进黑麦草对P，Fe,Cu,Mg,K,B,Si,S和N等矿质养分的吸收，但却使黑麦草组织中Mn的浓度降低。     

桑树断枝病病原菌研究

以桑小粒型菌核病子囊孢子，病椹及桑断枝病病枝组织为材料，进行病原菌的分离与纯化，对所获得的优势菌种进行大田桑树桑花及嫩枝人工接种，结果表明，优势菌种在PDA培养基上生长缓慢，而在燕麦片培养基上生长迅速，田间接种后，6个优势菌种使桑树感染，出现桑树断枝病症状，平均感染率80％左右；经鉴定，桑树断枝病病菌为杯盘菌属Ciboria，桑小粒型菌核病病菌Ciboriasp。     

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。