同时接种解磷细菌与丛枝菌根真菌对低磷土壤红三叶草养分利用的影响

【目的】研究解磷细菌和丛枝菌根真菌同时接种,对低磷土壤养分利用的影响。【方法】采用盆栽试验,通过测定生长于石灰性低磷土壤上红三叶草地上部的生物量及氮、磷营养吸收和根际酸性磷酸酶活性,研究丛枝菌根真菌、4种解磷细菌(编号分别为B1、B2、B3和B4)单独接种及同时接种对石灰性低磷土壤植物生长及氮、磷养分利用的影响。【结果】在石灰性低磷土壤条件下,4种解磷细菌单独接种对红三叶草植株地上部的生长和总吸磷量均无促进作用;单独接种丛枝菌根菌或不同解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,均能显著提高红三叶草地上部干质量和总吸氮、磷量;在同时接种处理中,解磷细菌B4与丛枝菌根真菌间的相互作用对红三叶草的生长和氮、磷营养吸收具有明显的协同效应,能显著提高红三叶草地上部干质量、总吸氮和吸磷量及红三叶草根际酸性磷酸酶的活性。【结论】在石灰性低磷土壤中,解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,对植物的氮、磷养分吸收具有明显的互作效应,但这种互作效应与解磷细菌和丛枝菌根真菌的种类有关,解磷细菌B4与丛枝菌根菌同时接种效果最佳。     

丛枝菌根真菌群落对白三叶草植株生物量磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性的影响

丛枝菌根真菌(AMF)在土壤与植物的磷素循环中发挥着关键的作用。采用盆栽实验研究了丛枝菌根真菌群落对白三叶草植株生物量、磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性的影响。结果表明,接种不同AMF群落均能显著地促进白三叶草植株的生长及其对磷素的吸收,提高根际土壤磷酸单酯酶的活性。Mnp处理中,白三叶草生物量最大,白三叶草总生物量、茎叶生物量和根系生物量分别比对照处理(-M)提高64.48%、61.48%和84.91%。不同菌根处理中,Mck处理显著地提高白三叶草磷吸收和土壤磷酸单酯酶活性,白三叶草磷吸收总量和茎叶磷吸收量分别比对照(-M)提高107.18%和91.91%,土壤碱性磷酸单酯酶和酸性磷酸单酯酶活性相对对照(-M)分别提高54.33%和138.43%。碱性磷酸单酯酶活性与AMF群落中的Acaullospora属孢子数呈显著的正相关关系,而酸性磷酸单酯酶活性则主要受Paraglomus属孢子数的影响。说明接种AMF群落可显著地影响土壤的磷酸单酯酶活性,从而影响白三叶草的生长及其对磷素的吸收。     

不同林龄云南松根际土壤丛枝菌根真菌多样性

以不同林龄云南松的根和根际土壤为研究对象,采用苯胺蓝染色-显微镜观察法探究云南松与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)的关系;采用湿筛倾注-蔗糖离心法分离根际土壤AMF孢子,结合形态学和分子生物学进行鉴定,并分析其物种多样性。结果表明,苯胺蓝压片中未观察到丛枝菌根的特有结构,认为云南松根系与AMF不存在共生关系。根际土壤中共鉴定出7属25种AMF,包括无梗囊霉属6种、近明球囊霉属1种、多样孢囊霉属2种、巨孢囊霉属3种、盾巨孢囊霉属1种、球囊霉属11种、根孢囊霉属1种,其中球囊霉属和无梗囊霉属是云南松根际土壤AMF优势属;云南松林分不同发育阶段根际土壤AMF多样性存在差异,Shannon-Weiner指数、孢子密度和种的丰度为中龄林>幼龄林>成熟林;根际土壤AMF孢子密度、种数和优势种：幼龄林15.15个·g^-1、9种、瑞氏无梗囊霉、微白巨孢囊霉、长孢球囊霉,中龄林38.13个·g^-1、22种、瑞氏无梗囊霉、珠状巨孢囊霉、疣壁球囊霉,成熟林14.19个·g^-1、7种...     

丛枝菌根研究及应用

随着人们对菌根认识的逐渐深入,菌根研究日益引起世界各国的普遍关注,尤其是最近20年来得到了前所未有的发展,不仅发达国家积极开展研究,许多发展中国家也加强了对菌根的研究.在此基础上建立发展起来的菌根生物技术,在解决山区干旱瘠薄地区缺肥少水、改良盐碱土壤、恢复矿区植被、减少土传病害、合理利用资源、保护生态环境以及荒山造林等方面,将成为今后农业生产中不可缺少的一项生物技术,并逐步走向科学化、制度化和商品化.     

葡萄丛枝菌根的田间形态观察

以田间栽培的6个葡萄(Vitis vinifera L.)品种(矢福罗莎、维多利亚、红宝石无核、红霞、藤稔、早熟红无核)为试材,观察根系丛枝菌根的形态结构和菌根侵染率.结果清晰地观察到泡囊、丛枝、根外菌丝、根内菌丝、侵入点等结构,说明葡萄属于典型的丛枝菌根类植物,且主要被Glomus属真菌侵染.6个葡萄品种中以藤稔的菌根侵染率最高,维多利亚的最差.葡萄丛枝菌根侵染率的范围在20.52%～47.89%之间,尤以在0.8～1.2mm粗度的根系上菌根的侵染率最高.     

丛枝菌根真菌侵染根系的过程与机理研究进展

丛枝菌根是土壤中的菌根真菌与植物形成的一种真菌-植物联合共生体,目前研究较为成熟的是在种群和群落水平上,主要应用在园艺、土地复垦、森林及环境修复等方面.近年来,在细胞水平和分子水平上对菌根真菌-植物共生体的研究取得了较大进展.综述了国内外在菌根真菌侵染根系过程和相关机理的研究进展,并指出今后仍需在分子水平上继续对丛枝菌根真菌侵染根系的机理进行深入研究.     

丛枝菌根对镉污染土壤的修复研究进展

近年来,土壤镉污染愈加严重,因此镉污染的生物修复也成为人们关注的热点之一。丛枝菌根是陆地生态系统分布广泛的植物-真菌共生体。研究证实,AM可促进植物的生长发育,增强植物对重金属毒害的耐性,影响植物对重金属的吸收、转运和积累,在重金属污染土壤的植物修复中显示出巨大的应用潜力。综述了AM对镉污染土壤修复的修复机理(直接作用、间接作用)及其在植物修复中的应用,并对未来的研究方向提出建议。     

土壤类型和树种对根际土丛枝菌根真菌群落及其根系侵染率的影响

为合理利用丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM)真菌促进喀斯特退化土地植被恢复,采用形态学方法研究了土壤类型(石灰土和黄壤)和宿主植物种类(紫弹树(Celtis biondii Pamp)、红锥(Castanopsis hystrix)和单性木兰(Kmeria septentrionalis Dandy))对AM真菌群落结构的影响。研究共分离鉴定了2属14种AM真菌,其中幼套球囊霉(Glomus etunicatum)是石灰土和黄壤共有的优势种,石灰土特有的AM真菌包括地球囊霉(G.geosporum)、白色球囊霉(G.albidum)、双型球囊霉(G.ambisporum)、象牙白球囊霉(G.eburneum)和细凹无梗囊霉(G.scrobiculata),而波状无梗囊霉(A.undulata)是黄壤特有的AM真菌。土壤类型对AM真菌孢子密度,Shannon多样性指数以及侵染率具有显著影响;宿主植物种类与AM真菌Shannon多样性指数呈显著相关。石灰土紫弹树和单性木兰根际土AM真菌孢子丰度显著高于黄壤相同植物的,而红锥无显著差异;石灰土紫弹树和红锥的AM真菌物种丰富度及Shannon多样性指数均高于黄壤同种植物的。土壤类型对AM真菌孢子密度、物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率均有显著影响,对均匀度指数也有显著影响;植物种类对Shannon多样性指数有显著影响,且AM真菌物种丰富度、Shannon多样性指数和侵染率受土壤类型与植物种类交互作用的显著影响;土壤p H和全钾含量对AM真菌群落影响显著。因此,利用AM真菌促进喀斯特植物定植生长与植被恢复过程中,应该考虑喀斯特土壤AM真菌具有区域特异性和物种偏好性。     

丛枝菌根真菌(AMF)对丹参根际土壤微生物及养分的影响

对丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)影响丹参根际土壤微生物群落及土壤养分的研究表明:单接种摩西球囊霉和地表球囊霉以及混合接种均能显著增加丹参根际细菌、真菌和放线菌的数量(p0.05);接种AMF对丹参根际细菌数量影响较大,单接种Gv比CK提高了360%;其次为放线菌,单接种G_v比CK提高了148%;对真菌数量影响较小。接种AMF对土壤养分含量影响较小,与CK相比均差异不显著。     

梅根系丛枝菌根真菌AFLP分析

为了解决梅根系共生的丛枝菌根(AM)真菌难以应用形态学鉴定的问题,以巢式PCR的AFLP方法研究梅根系AM真菌DNA多态性。试验采集梅花期的根系样品,应用改良CTAB法提取总DNA,经纯化处理后,应用巢式PCR扩增根系AM真菌基因片段,进行AFLP分析。结果表明,18个梅品种的30个根系样品中,仅有8个样品经巢式PCR后获得纯化的DNA片段,占试验样品数的26.7%;8个样品共得到指纹图谱带24条,各样品平均多态性位点数为3.0个,Nei’s基因多样性为0.4097±0.0848,Shannon信息指数为0.5968±0.0955;利用Nei’s遗传相似性系数聚类,梅品种根系内AMF基因组DNA的聚类类别与梅"品种群"这一分类级别无相关性。该试验为植物根系共生AM真菌DNA多态性研究提供了一种简便的技术。     

季节与小生境对喀斯特灌丛土壤丛枝菌根真菌群落的影响

揭示喀斯特灌丛生态系统土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落及其对异质性生境与季节变化的响应规律,对合理利用土壤AMF促进喀斯特退化生境的恢复具有重要的意义。以桂西北喀斯特峰丛洼地1 hm2典型灌丛生态系统为研究对象,采用Illumina测序技术分析喀斯特灌丛两种主要小生境(石土面和土面)土壤AMF群落的季节变化特征及其影响因子。研究共发现AM真菌7科8属,球囊霉属/种为该地区优势属/种;土壤AMF群落组成结构季节差异显著(P0.05),冬季土壤AMF的Shannon多样性和丰富度均高于夏季,但小生境类型及季节与生境类型的交互作用对多样性均无显著影响;冗余分析(Redundancy ananlysis,RDA)表明,速效磷、速效钾和植物丰富度极显著影响喀斯特灌丛土壤AMF群落组成结构(P0.01)。研究结果为喀斯特地区合理利用植物与土壤AMF共生促进退化生境植被恢复提供了理论依据与实践指导。     

The Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Reactive Oxyradical Scavenging System of Tomato Under Salt Tolerance

The effects of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF）, Glomus mosseae, on oxygen radical scavenging system of tomato under salt stress were studied in potted culture experiments. The response of tomato （Lycopersieon eseulentum L.） cultivar Zhongza 9 seedlings with AMF inoculation and control to salt stress （0, 0.5 and 1.0% NaCl solution, respectively） was investigated. The results showed that the salt stress significantly reduced the dry matter content of roots, stems and leaves, and also the leaf area as compared with the control treatment. However, arbuscular mycorrhizal-inoculated （AM） significantly improved the dry matter and the leaf area in the salt-stressed plants. The effect of AMF on dry matter was more pronounced in aerial bromass than in root biomass which might be due to AM colonization. The activities of SOD, POD, ASA-POD, and CAT in leaves and roots of mycorrhizal and non-mycorrhizal treatment of tomato plants were increased and had different rules under different NaCl concentrations （solution of 0, 0.5 and 1% NaCl）, but all enzymes had a rise in the beginning of treatment under salt stress conditions. The AMF did not change the rule of tomato itself under salt stress, but AMF increased these enzyme activities in different levels. The AMF treatment significantly increased SOD, POD and ASA-POD activities in leaves and roots, whereas it had little effects on CAT in root. O2- production rate and MDA content in leaves increased continuously, which showed a positive line correlation with salt stress concentration. O2- production rate and MDA content in tomato plants significantly decreased by AM treatment compared with nonmycorrhizal treatment. In conclusion, AM could alleviate the growth limitations imposed by saline conditions, and thereby play a very important role in promoting plant growth under salt stress in tomato.     

两种AMF对巨菌草根际土壤Cd生物可利用性以及Cd积累的影响

利用盆栽巨菌草(Pennisetum sp.)实验,研究了不同土壤镉(Cd)浓度(T0:空白;T1:5 mg·kg~(-1);T2:10 mg·kg~(-1);T3:15 mg·kg~(-1))条件下,接种两种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)[摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)]后土壤中Cd的生物有效性、巨菌草生物量、巨菌草Cd积累量等的变化。结果表明:与不施加菌剂(CK)相比,接种AMF显著降低了土壤中Cd的生物可利用性,在5、10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri后可交换态Cd分别降低了18.65%、20.51%、6.53%和12.54%、16.64%、6.66%;在10、15 mg·kg~(-1)处理下,接种Fm和Ri,植物地上部分生物量分别增加了20.98%、36.94%和36.54%、43.88%,地下部分生物量增加了14.31%、21.79%和25.78%、12.83%。接种AMF显著提高了巨菌草对Cd的吸收能力,其中在5 mg·kg~(-1)处理下接种Ri,巨菌草的重金属富集系数(BCF)最高,达到0.77,由于植物地上、地下部分Cd的含量均增加,巨菌草的Cd转移系数(TF)并没有显著变化。     

丛枝菌根真菌对鸢尾的促进作用研究

为高效利用水陆两栖植物鸢尾修复污染水体,本研究通过测定不同的丛枝菌根真菌(AMF)与鸢尾构建共生体系的生长指标、土壤理化性质及植物光合作用指标,探讨不同AMF对水生植物鸢尾的促进作用。结果表明:AMF对鸢尾的促进作用主要体现在地上及地下两部分,其中地下部分通过利用其庞大的菌丝网络吸收土壤中的营养物质,进而促进了鸢尾的生长,其中对比无菌剂侵染的空白植物,摩西球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高71.75%,磷元素的吸收率提高8.36%,而根内球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高42.55%,磷元素的吸收率提高9.5%;而地上部分则是通过加强叶片气孔导度的开启来调控植物净光合速率与蒸腾速率之间的平衡,进而提高了鸢尾的最优水资源利用率,加快植物的新陈代谢,最终促进植物的生长发育。其中对于鸢尾光合作用的调节摩西球囊霉的促进效果显著好于(P<0.05)根内球囊霉。     

丛枝菌根真菌减少污染土壤Cd淋溶流失的效应研究

为研究丛枝菌根真菌（AMF）对玉米生长与镉（Cd）吸收、土壤团粒组成、壤中流Cd浓度和Cd淋溶流失的影响,本研究以云南兰坪铅锌矿周边Cd污染农田土壤为基质,玉米为宿主植物,设置接种和不接种AMF处理,开展室内盆栽试验。结果表明：与不接种AMF（CK）相比,接种AMF显著增加玉米生物量,降低植株Cd含量与吸收量。接种AMF显著增加0~40 cm土层总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）和易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）的含量,导致粒径（R）>0.25 mm土壤团聚体含量增加55%,R<0.25 mm团聚体含量降低,土壤有效态Cd含量降低26%~43%。接种AMF导致0~30 cm土层壤中流Cd浓度下降14%~22%,Cd淋溶流失量降低29%。相关分析发现：R>0.85 mm的团聚体含量与T-GRSP含量呈显著正相关,R>0.25 mm的团聚体含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著负相关;有效态Cd含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著和显著正相关。研究表明,与CK相比,接种AMF不仅能增加土壤球囊霉素相关蛋白和大团聚体的含量,而且有助于降低土壤有效态Cd含量与壤中流Cd浓度,减少Cd的淋溶流失,AMF对土壤Cd淋溶流失效应具有重要影响。     

刺槐丛枝菌根酸性磷酸酶的细胞化学研究

对接种从枝菌根真菌摩西球囊霉（Glomus mosseae 的刺槐幼苗进行酸性磷酸酶的细胞化学定位。结果表明,菌根中菌丝和从枝细胞膜均有酶反应,丛枝顶端细胞膜酶反应更为强烈,同时诱导宿主细胞膜产生酶反应对照的菌根细胞内入侵菌丝和根细胞间隙中的菌丝无酶反应。酸性磷酸酶能充分发挥水解大分子磷酸盐颗粒及降解丛枝中其它物质的作用,从而通过丛枝一宿主质膜界面供给宿主磷分、水分等营养物质。     

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。      

松嫩平原盐碱土AM真菌对白花三叶草生长及生理生化的影响

为松嫩盐碱草地的改良提供理论依据,以白花三叶草为宿主植物,模拟松嫩盐碱草地土壤盐碱成分及其含量,设置盐含量为0.197%、0.394%、0.788%和1.182%的4个复合盐碱梯度,探究根内根生囊霉、幼套近明囊霉以及混合接种对复合盐碱胁迫下白花三叶草生长生理的影响。结果表明:AM真菌能与白花三叶草形成共生体系,增加其生长量;AM真菌通过增加植物组织含水量,降低水分饱和亏改善白花三叶草水分利用效率;接种AM真菌后SOD、POD、CAT 3种防御酶活性明显提高,也相应增加了可溶性蛋白及叶绿素含量,且接种根内根生囊霉对白花三叶草的促进效果最明显。     

扁穗雀麦对白三叶和红三叶的化感作用研究

以扁穗雀麦为供体,白三叶和红三叶为受体,采用培养皿滤纸法,研究扁穗雀麦茎叶和根提取液对受体种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,扁穗雀麦茎叶提取液对两种豆科牧草的发芽率有抑制作用,且随浓度的升高,抑制作用增强。25 g/L茎叶提取液的低浓度处理对两种三叶草的苗高有促进作用,且差异显著;所有提取液处理对其根长均表现为抑制作用。50 g/L根提取液对白三叶发芽率、苗高、根长均有较强的促进作用,但抑制红三叶的苗高和根长生长。各提取液对两豆科牧草幼苗鲜干重表现一致,均为抑制作用。同浓度处理下,白三叶对扁穗雀麦化感作用的敏感程度大于红三叶。