盐胁迫下丛枝菌根真菌对植物影响的研究现状与发展趋势

综述了近年来国内外在丛枝菌根(AM)真菌提高植物抗盐性方面的研究进展.从植物生理的角度,对盐胁迫下AM真菌提高宿主植物抗性的作用机制进行了讨论,同时提出了AM真菌在提高植物抗盐性和实践应用方面值得深入探讨的问题.     

丛枝菌根真菌对水分胁迫下枇杷实生苗生长和养分吸收的影响

 以‘早钟6号’枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.‘Zaozhong 6’）实生苗为试材,研究了3种水分梯度（正常供水、轻度水分胁迫和重度水分胁迫）下,分别接种3种丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌（光壁无梗囊霉Acaulospora laevis、摩西球囊霉Glomus mosseae和苏格兰球囊霉Glomus caledonium）对实生苗生长和养分吸收的影响。结果表明,接种AM真菌的植株具有更高的地上部和地下部干质量;3种AM真菌均可增加枇杷苗氮、钾、磷、钙、镁、铜的吸收。说明接种AM真菌增强了枇杷苗的养分吸收能力,提高了其抗旱性,促进了枇杷苗生长。在3种AM真菌中苏格兰球囊霉是枇杷苗的优势菌种。     

丛枝菌根真菌对酸枣水分状况影响

在塑料盆栽条件下,研究了丛枝菌根真菌对酸枣(Zizyphus spinosus Hu．)苗生长和水分状况的影响。结果表明,接种丛枝菌根真菌显著促进了植株生长,接种处理的苗高、叶数、地径、单株叶面积、茎和叶鲜重、干重、叶绿素含量都显著高于对照,苗高提高了21．9％～28．5％,叶干重增加了53．0％～73．2％。同时,接种后也提高了苗木的抗旱性,束缚水含量提高了17．2％～23．7％,显著提高了离体叶片的保水力;在干旱胁迫下,酸枣叶片推迟13～27．5h出现萎蔫,重新复水后,提前0．8～1h恢复正常。     

丛枝菌根真菌对葡萄幼苗抗旱性的影响研究

研究了丛枝菌根真菌(AMF)对葡萄幼苗水分代谢及抗旱性的影响,结果表明:正常供水条件和干旱条件下AMF都能影响葡萄苗的水分代谢,改善叶片水分状况,增强蒸腾作用,从而增强其抗旱能力;而干旱胁迫下AMF改善葡萄苗水分状况的作用明显强于正常供水条件下,表明AMF在逆境条件下作用更明显;通过对葡萄苗膜保护系统的影响研究,发现AMF能增强葡萄苗叶片膜保护酶活性,降低植株叶片膜脂过氧化程度,从而缓解干旱对质膜透性的破坏,增强葡萄植株的抗旱性。     

丛枝菌根真菌菌剂扩繁及菌根化枸杞育苗技术研究

以"宁杞7号"枸杞为试材,以红三叶草和玉米2种宿主植物对4种丛枝菌根真菌(AMF)菌种进行了菌剂扩繁,采用枸杞嫩枝扦插育苗技术,利用自繁的AMF菌剂进行枸杞菌根化苗木繁育;苗木出圃后田间定植,调查田间的性状表现,以期为AMF在枸杞上的应用和深层研究提供了理论参考。结果表明:采用红三叶草和玉米2种植物作为宿主植物可以扩繁出高质量的丛枝菌根真菌菌剂,侵染率在94%以上,基质中孢子密度168~351个/50g干土;接种后育苗成活率均在60%以上,各处理间差异不大;接种处理的幼苗根系中均含有大量的真菌的菌丝体,菌根真菌的侵染率达43%以上;菌根化苗木的苗高生长明显高于对照,其中缩球囊霉、根内球囊霉和混合接种处理分别较对照提高了53.45%~89.66%,达极显著差异水平,摩西球囊霉接种处理较对照提高了39.66%,达显著差异水平;接菌处理的地径的生长量虽高于对照,但多重比较分析表明,不存在差异的显著性。     

银杏田间接种丛枝菌根真菌(AMF)效果

研究在田间条件下 3种丛枝菌根真菌Glomusmosseae(Nicol.&Gerd .)Gerd .&Trappe,GlomusintraradicesSchenck&Smith和Glomusversiforme(Karsten)Berch接种对银杏幼苗生长的影响。结果表明 ,接种 3种丛枝菌根菌后均显著提高银杏的苗高、叶数、叶面积和叶片干重 ,接种后 2 0 0 1年银杏苗高提高了 9.9%～ 19 8% ,叶片数增加了 10 .1%～ 5 8.4 % ,叶片产量提高了 13.2 %～ 5 9 0 %。 2 0 0 2年接种处理苗高比对照提高了 2 6 .8%～ 6 0 .1% ,单株叶面积比对照提高了 2 0 .9%～ 2 8.0 %。 2年试验结果表明 ,Glomusmosseae促进苗木生长及提高叶面积效果最好。     

丛枝菌根真菌对君迁子幼苗生长及抗寒性的影响

研究丛枝菌根真菌GlomusMosseae(Nicol.&Gred .)Gred .&Trappe,GlomusintraradicesSchenck&smith和Glo musVersiforme(karsten)Berch对君迁子幼苗的生长及抗寒性的影响。结果表明 ,丛枝菌根真菌均能促进君迁子幼苗的生长 ,接种处理的苗高、地径、副梢长度、地上部干重均显著高于对照 ,其中地上部干重提高了 8.5 6 %～ 4 9.7%。同时 ,对接种处理 1年生苗地上部进行人工模拟低温冻害试验 ,并对其相对电导率进行了测定 ,结果表明 ,- 5℃、- 10℃、- 15℃下 ,接种处理的枝条相对电导率均显著低于对照 ,明显提高了抗寒性     

丛枝菌根真菌不同接种时期对喜树幼苗生长效应的影响

以喜树幼苗为试材,通过温室盆栽接种试验,研究了在不同接种时期接种蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)对喜树幼苗生长的影响。结果表明:丛枝菌根的形成促进了喜树幼苗的生长,但其促进作用受到接种时期的影响,早期接种菌根真菌(喜树幼苗长出真叶后第0天和20天),更有利于喜树幼苗的生长和对氮、磷营养的吸收。     

接种AM真菌对不同育苗基质中甜椒苗期生长的影响

研究比较普通土、秸秆有机土和草碳蛭石3种育苗基质中接种两种丛枝菌根真菌GM、GV对甜椒苗期生长的影响,结果表明：在营养含量较高的有机土育苗基质中,接种AM真菌对甜椒苗的影响最弱,而在营养水平较低的草碳蛭石无土育苗基质中,接种AM真菌对甜椒苗有显著的促进作用,其中AM真菌在草炭蛭石中对甜椒苗根系的侵染率也最高,而GM的接种效果优于GV。     

根系修剪和接种丛枝菌根真菌对枳实生苗根系形态的影响

为探究根系修剪和接种丛枝菌根(AM)真菌对柑桔根系和植株生长的影响,以盆栽实生枳幼苗为试材,对根系修剪(切除1/2主根)和接种不同AM真菌(Diversispora versiformis、Funneliformis mosseae和Rhizoglomus intraradices)处理后植株生物量和根系形态变化进行了比较研究。结果表明,除D.versiformis外,根系修剪能显著提高F.mosseae和R.intraradices的侵染率。根系修剪降低了非菌根化植株地上部干重和植株总干重,但接种F.mosseae和R.intraradices后植株地上部干重、根系干重和植株总干重均显著增加,且接种F.mosseae的效果更好。根系修剪显著降低了植株主根长度,但三级侧根数量和一级侧根密度均显著增加,根系修剪下接种F.mosseae增加侧根数量和一级侧根密度的总体效应最优。根系修剪后接种F.mosseae和R.intraradices的植株根系表面积、投影面积和体积均显著增加,并增加了0～1.5 cm短根系的总长度。根系修剪和AM真菌对枳侧根的发生存在一定的叠加效应。     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对番茄吸水及水孔蛋白基因表达的调控

 采用盆栽试验研究不同浓度（0.5%和1.0%）NaCl胁迫下接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae-2 对番茄吸水特性的影响,并用realtime-PCR技术分析了根系中5个水孔蛋白基因（LePIP1,LePIP2,LeTRAMP,LeAQP2,LeTIP）的表达。结果表明：盐胁迫下接种丛枝菌根真菌能促进植株生长和对水分的吸收,显著提高叶片相对含水量、叶片水势及根系水导;丛枝菌根真菌和盐胁迫共同调控了5个水孔蛋白基因的表达;与未接菌株相比,接种植株LeAQP2基因表达上调,其余4个基因表达下调。LeAQP2基因在接菌株根中的过量表达与盐胁迫下丛枝菌根真菌提高番茄根系水导有关。     

丛枝菌根真菌缓解对羟基苯甲酸抑制草莓生长的作用

以草莓为试材,采用接种丛枝菌根(AM)真菌和添加对羟基苯甲酸(PHBA)的方法,研究了根内球囊霉和摩西球囊霉对草莓自毒物质对羟基苯甲酸胁迫的缓解作用,即对草莓光合作用、根系结构和抗氧化物酶活性的影响。结果表明:0.5mmol·L~(-1) PHBA浓度时,接种根内球囊霉显著提高了草莓净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率;摩西球囊霉显著提高了草莓的净光合速率、胞间CO_2浓度和瞬时水分利用效率;根内球囊霉明显提高了草莓实际光化学效率(Ф_(PSII))、荧光淬灭系数(qP)、电子传递速率(ETR);摩西球囊霉提高了Ф_(PSII)和ETR。0.5mmol·L~(-1) PHBA浓度时,根内球囊霉明显增加了草莓根长、根投影面积、根表面积、根体积、根尖数、根分叉数,摩西球囊霉显著增加了根长和根尖数。0.5mmol·L~(-1) PHBA胁迫下,2株AM真菌均明显提高了草莓根部超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性。2株AM真菌通过增强草莓光合能力、根系发育和提高抗氧化物酶活性缓解了PHBA对草莓的毒害作用,根内球囊霉改善根系结构和提高抗氧化物酶活性的效果较摩西球囊霉明显,可能与菌根侵染率相关。     

水分胁迫条件下苹果幼苗叶绿体抗氧化代谢研究

以苹果属八棱海棠和平邑甜茶组培幼苗为试材,研究了不同浓度ＰＥＧ６０００溶液处理条件下幼苗叶绿Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２代谢变化。结果表明,随着水分胁迫的加重,苹果属植物叶绿体光合放氧活性和ＰＳⅡ电子传递活性先上升而后下降;叶绿体Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２产生速率持续上升;ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＡｓＡ－ＰＯＤ、ＧＲ活性在轻度水分胁迫条件下显著上升,在重度水分胁迫条件下显著下降,脂质过氧化产物ＭＤＡ含量则呈相反的趋势;叶绿体ＡｓＡ和ＧＳＨ含量随水分胁迫而下降;叶绿体膜脂质组分随水分胁迫而出现饱和脂肪酸含量上升,不饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸指数下降,类脂中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的这种变化主要发生在ＭＧＤＧ、ＤＧＤＧ、ＳＬ和ＰＧ中。综合分析阐明了水分胁迫条件下苹果属植物叶绿体Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２产生与清除的生理机理。种间各指标比较表明,水分胁迫条件下八棱海棠幼苗叶绿体比平邑甜茶具有较强的抗氧化能力。     

蛋氨酸硒对干旱胁迫下黄瓜幼苗生理特性的影响

以"清白"黄瓜为试材,采用营养液栽培方式,研究了聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,不同浓度蛋氨酸硒对黄瓜幼苗生理指标的影响。结果表明:10、20、40mg·L~(-1)的蛋氨酸硒能有效缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗的伤害,其中,20mg·L~(-1)显著降低了叶片丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子O_2~·产生速率和过氧化氢(H_2O_2)含量,增加了叶片渗透调节物质(游离脯氨酸和可溶性糖)含量,提高了叶片抗氧化酶(SOD、POD、APX)活性、抗氧化物质(GSH、AsA)含量,说明适宜浓度蛋氨酸硒对干旱胁迫下黄瓜幼苗的毒害具有保护作用,且20mg·L~(-1)的蛋氨酸硒缓解效果最明显。     

接种AM真菌对温室甜瓜产量及品质的影响

通过温室试验研究了接种2种AM真菌(GM,GV)对风味三号甜瓜产量和品质的影响。结果表明:苗期接种AM真菌能增加苗期甜瓜的植株茎粗、叶片叶绿素含量、光合速率,收获时可提高甜瓜的产量,改善营养风味品质,表现为甜瓜果实VC含量增高及硝酸盐与亚硝酸盐含量的显著降低,2种菌剂以GM的应用效果更好。     

三种丛枝菌根真菌对辣椒根系生长的影响及效应分析

以辣椒品种金塔为试材,播种时分别接种3种丛枝菌根真菌菌剂(G.etunicatum、G.mosseae、G.versiforme),菌根化育苗后定植,研究辣椒生长发育过程中根系的生长及酶活性变化。结果表明:3种丛枝菌根处理的根系生物量,根系活力,根系SOD、POD、CAT活性及产量均明显高于对照。3个供试菌种中,G.mosseae对辣椒根系的促生效应表现最佳。     

水杨酸对黄瓜种子萌发及干旱胁迫下幼苗生长的影响

以黄瓜种子为试材,采用浓度为1.0、2.0、3.0、4.0mmol·L~(1)的水杨酸浸种处理黄瓜种子,研究了不同浓度水杨酸对黄瓜种子萌发的影响及干旱胁迫下黄瓜幼苗抗干旱的能力。结果表明:1.0~2.0mmol·L~(1)水杨酸浸种处理可以促进黄瓜种子的萌发能力和幼苗生长,而3.0~4.0mmol·L~(1)水杨酸抑制黄瓜种子萌发,且以1.0mmol·L~(1)水杨酸处理黄瓜发芽特性效果最佳。1.0mmol·L~(1)水杨酸引发可以提高干旱胁迫下黄瓜幼苗过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,且可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量显著增强,而丙二醛(MDA)含量显著下降。说明1.0mmol·L~(1)水杨酸在缓解干旱胁迫对黄瓜生长阻碍的效果最好。     

不同丛枝菌根真菌对西瓜嫁接苗生长和光合作用的影响

分别以南瓜杂交种(Cucurbita maxima×C.moschata)青农2号、青农3号为砧木,以西瓜(Citrullus lanatus)品种京欣2号为接穗,对2种砧木嫁接的西瓜苗分别接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)、地表球囊霉(Glomus versiforme)、根内球囊霉(Glomus intraradices),以不接菌的嫁接苗为对照,评价不同丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi,AMF)对西瓜嫁接苗生长和光合作用的改善效应。结果表明,接种AMF能促进西瓜嫁接苗的生长和光合作用,其中,地表球囊霉的效应最大。青农2号嫁接苗接种地表球囊霉处理的生物量显著高于其他处理,AMF侵染率、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)、叶绿素相对含量(SPAD)等亦不同程度高于其他处理,青农2号嫁接西瓜苗接种地表球囊霉的组合在西瓜育苗生产中具有较好的应用前景。