AM真菌对土壤含水量不同条件下甘草生长及甘草酸含量的影响

为了探索丛枝菌根(AM)真菌对甘草的侵染特性,揭示土壤相对含水量不同条件下AM真菌对甘草生长及甘草酸含量的影响,以盆栽甘草为研究对象,分别接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)、地表球囊霉(Glomus versiforme)、聚丛球囊霉(G.aggregatum)和幼套球囊霉(G.etunicatum)4种AM真菌,研究了土壤在不同相对含水量条件下AM真菌对甘草的侵染率及侵染后甘草的株高、主根长、地上干重、地下干重及甘草酸含量等,结果表明,接种的4种AM真菌均能与甘草形成丛枝菌根,形成了丰富的丛枝、泡囊结构,侵染率达到70%以上,显著促进了甘草的生长;在50%和65%的土壤相对含水量条件下,AM真菌都对甘草生长有促进作用,在土壤相对含水量小于35%时,甘草生长不良,甘草酸含量低;综合分析土壤在各个不同相对含水量处理中,接种摩西管柄囊霉的甘草适应生长的范围更大,甘草酸含量更高,综合来看,摩西管柄囊霉更有利于提高甘草对干旱的适应性,促进甘草生长效果显著,并且在干旱条件下仍保持较高的甘草酸含量。     

木薯根域AMF群落结构特征及多样性研究

土壤微生物是土壤—作物系统养分循环的重要驱动力,其中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能够促进作物对养分的吸收。木薯是我国南方重要的经济作物,是多种行业的重要原材料。为揭示不同土壤质地木薯根域土壤AMF群落结构特征,解析土壤因子对AMF类群的影响。以木薯品种华南205 (SC205)为材料,通过田间根袋培养,利用高通量测序平台进行真菌扩增子测序,分析不同处理木薯根域AMF类群组成和多样性差异。结果表明,木薯根域土壤AMF主要为球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)、类球囊霉属(Paraglomus)和双型囊霉属(Ambispora)。优势属为球囊霉属和无梗囊霉属。两种土质各处理AMF属水平上无显著差异,种水平分布受土壤质地及根袋的影响,粘土AMF多样性(Simpson指数)高于砂质壤土。两种土质中都发现独有种,土壤质地对木薯根域AMF群落分布有一定的影响。RDA分析表明Glomus与速效磷、速效氮、铵态氮正相关;Acaulospora与速效磷,速效氮弱负相关;Scutellospora与所有速效养分负相关;Paraglomus与所有速效养分表现出正相关;Ambispora与大部分速效养分表现出负相关。木薯根域AMF资源丰富,不同土壤质地条件下的AMF群落组成和丰度存在差异,土壤速效养分与AMF群落结构差异密切相关。该研究为进一步探索AMF在木薯上的应用提供理论参考。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与去除的关系

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为宿主植物,选用幼套球囊霉（Glomus etunicatum, Ge）、摩西球囊霉（Glomus mosseae,Gm）和层状球囊霉（Glomus lamellosum,Gla）3种丛枝菌根真菌（AMF）,研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35~75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间（35~75 d）延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%~92.7%、82.1%~93.8%、86.9%~93.4%,芘去除率达42.2%~63.5%、43.7%~69.2%、44.6%~66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与PAHs去除的关系

以菲和芘为多环芳烃(PAHs)代表物,以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为宿主植物,选用幼套球囊霉(Glomus etunicatum,Ge)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,Gm)和层状球囊霉(Glomus lamellosum,Gla)3种丛枝菌根真菌(AMF),研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35~75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间(35~75 d)延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%~92.7%、82.1%~93.8%、86.9%~93.4%,芘去除率达42.2%~63.5%、43.7%~69.2%、44.6%~66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

秸秆还田方式对丛枝菌根真菌群落和玉米磷素利用的影响

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）与80%左右的植物可形成共生结构,在农田生态系统中对植物—土壤系统养分循环起重要作用。为改善我国南方典型瘠薄红壤加速酸化、磷有效性低和土壤生物功能退化等严重问题,采用高通量测序技术揭示秸秆还田方式对根际AMF群落、土壤磷酸酶活性和磷素利用率的作用机制。结果表明,不同秸秆还田方式显著影响土壤理化性质,其中秸秆猪粪配施处理显著提升有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、有效磷（AP）以及酸性磷酸酶（acid phosphomonoesterase,ACP）和碱性磷酸酶（alkaline phosphomonoesterase,ALP）活性。秸秆还田显著影响AMF多样性和群落结构,球囊霉属（Glomus）和类球囊霉属（Paraglomus）是AMF群落的优势属,SOC是影响AMF多样性和群落结构的关键因子。秸秆猪粪配施处理对玉米磷素利用率的提升效果最佳,显著高于秸秆还田和秸秆生物质炭处理。AP、TP、ACP活性和AMF群落多样性显著影响了磷肥利用率。不同秸秆还田方式下根际AMF群落可能调控了土壤磷素活化过程...     

丛枝菌根真菌对镉胁迫下芦竹生长、光合特性和矿质营养的影响

为揭示丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对芦竹耐镉(Cd)胁迫的作用及其机理,采用大棚盆栽试验,利用丛枝菌根真菌(AMF)摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,RI)、地表球囊霉(Glomus versiforme,GV)进行接种试验,研究了在Cd胁迫下接种AMF对芦竹生长、光合特性、矿质营养的影响。结果表明:AMF能够显著改善Cd胁迫下芦竹的生长状况,与对照相比,接种处理芦竹的株高增加19.09%～27.98%,叶长增加12.18%～31.06%,叶绿素相对含量SPAD值增加8.55%～9.36%,地上和根系生物量分别增加20.08%～31.41%、12.24%～24.12%,最大净光合速率增加7.08%～32.12%,芦竹根系全磷含量增加30.26%～46.05%。接种处理后芦竹地上Cd含量介于68～105.97 mg/kg,显著高于对照处理(42.20mg/kg),根系Cd含量介于110.67～221.47 mg/kg,显著高于对照处理(46....     

水分胁迫下AM真菌对甘草生长的影响

利用盆栽试验研究了水分胁迫下接种摩西球囊霉（Glomus mosseae）对甘草（Glycyrrhiza inflata）生长和抗旱性的影响。结果表明,土壤含水量对AM真菌接种效果有显著影响;不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了甘草菌根侵染率和全株黄酮以及氮、磷含量。水分胁迫30 d,接种株POD活性和MDA含量显著降低,而土壤含水量为60%和80%时,接种株可溶性蛋白含量显著降低;水分胁迫60d,接种株SOD活性和可溶性蛋白含量显著降低,土壤含水量为60%和80%时,接种株POD活性和可溶性糖含量显著升高,接种株叶绿素含量只在土壤含水量为60 %时显著升高。以胁迫60d土壤含水量为60 %时接种效果最佳。AM真菌可能通过提高宿主植物根系对土壤水分和矿质元素吸收以及改善植物体内生理活动、调节保护酶活性以提高其抗旱性,促进宿主植物生长。     

丛枝菌根真菌促进植物摄取土壤磷的作用机制

磷在土壤中易被固定沉淀,在植物磷利用率低的情况下,过度施肥会造成磷肥浪费,可能通过地表径流、地下水溶解等方式,造成水体富营养化产生面源污染,对人类生产生活造成较大影响。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和植物结合所形成的共生菌根可以显著增强植株对磷的吸收利用。通过AMF可以提高宿主植株对磷的吸收转运的特性,从AMF促进植株对磷元素的摄取机制、AMF促进植物磷摄取分子机理、AMF作用下根系分泌物对植株磷利用的影响与根际微生物对AMF磷元素利用的影响4个方面的研究进展进行分析总结。AMF可以通过改变宿主植株的根系形态和菌丝网络的形成,扩大植株对养分吸收范围;释放有机酸、磷酸酶和质子等根系分泌物改变土壤结构和理化性质,与根际微生物共同作用降解土壤中难溶性磷酸盐;诱导相关磷转运蛋白基因的特异性表达,提高植株对磷的转运能力而促进其吸收。     

长期保护性耕作对丛枝菌根真菌多样性的影响

为了明确我国北方干旱地区长期保护性耕作以及深松对丛枝菌根真菌(AMF)多样性的影响,笔者于2014年在山西省临汾市连续22年实施保护性耕作的长期定位试验基地,针对免耕覆盖(NTS)、深松免耕覆盖(SNTS)及传统耕作(TT)3种处理方式,进行了不同耕作条件下土壤AMF物种丰度、孢子密度、Shannon多样性指数以及AMF侵染率等因素的比较研究。结果显示,长期保护性耕作(NTS和SNTS)共分离鉴定出AMF 7属9种,其中根孢囊霉属(Rhizophagus)和斗管囊霉属(Funneliformis)各2种,球囊霉属(Glomus)、近明球囊霉属(Claroideoglomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、硬囊霉属(Sclerocystis)和隔球囊霉属(Septoglomus)各1种;而传统耕作(TT)共分离鉴定出AMF 6属8种,没有检测到无梗囊霉属。NTS、SNTS和TT处理在不同土层的AMF优势种基本一致,0~40 cm土层为摩西斗管囊霉(Fu.mosseae)和变形球囊霉(G.versiforme),40~80 cm土层为摩西斗管囊霉、变形球囊霉和聚丛根孢囊霉(Rh.aggregatum),80~120 cm土层为聚丛根孢囊霉,120 cm土层以下只有NTS和SNTS处理中存在聚丛根孢囊霉,说明保护性耕作措施促进了AMF向土壤深层发展。NTS和SNTS处理在同一土层的AMF物种丰度、孢子密度和Shannon多样性指数均高于TT处理,SNTS处理高于NTS处理。同一耕作措施不同土层的AMF物种丰度、孢子密度和Shannon多样性指数均随土层加深而逐渐降低;NTS和SNTS处理在小麦各生育期的丛枝侵染率和孢子密度均高于TT处理;各处理在小麦拔节期的AMF侵染率最高,分别为14.9%、16.1%和10.6%,而在收获期的土壤孢子密度最高,分别为111.7个·(100g)~(-1)、125.0个·(100g)~(-1)和90.3个·(100g)~(-1)。研究认为,长期免耕覆盖、尤其深松免耕覆盖,提高了AMF多样性。该研究结果可为中国北方旱作农田生态系统中AMF自然潜力的充分发挥,以及保护性耕作技术的合理应用提供科学依据。     

土壤中丛枝菌根真菌对宿主植物磷吸收作用机制综述

由于贫瘠土壤不能供给植物足够磷素,而丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在促进植物生长和吸收利用磷方面发挥着重要的作用。评述了国内外丛枝菌根真菌吸收土壤磷、根际环境与AMF共同作用对土壤磷的影响、AMF储磷机理、磷从菌丝到根系转移和植物吸收利用磷机制的研究进展,为今后应用AMF改善土壤肥力和深刻了解接菌土壤中磷的迁移转化规律奠定基础。     

丛枝菌根真菌对万寿菊生长、吸镉及生理特性的影响

A pot experiment was carried out to study the effects of three arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), including Glomus intraradices, Glomus constrictum and Glomus mosseae, on the growth, root colonization and Cd accumulation of marigold (Tagetes erecta L.) at Cd addition levels of 0, 5 and 50 mg kg-1 in soil. The physiological characteristics, such as chlorophyll content, soluble sugar content, soluble protein content and antioxidant enzyme activity, of Tagetes erecta L. were also investigated. The symbiotic relationship between the marigold plant and arbuscular mycorrhizal fungi was well established under Cd stress. The symbiotic relationship was reffected by the better physiobiochemical parameters of the marigold plants inoculated with the three AMF isolates where the colonization rates in the roots were between 34.3% and 88.8%. Compared with the non-inoculated marigold plants, the shoot and root biomass of the inoculated marigold plants increased by 15.2%- 47.5% and 47.8%-130.1%, respectively, and the Cd concentration and accumulation decreased. The chlorophyll and soluble sugar contents in the mycorrhizal marigold plants increased with Cd addition, indicating that AMF inoculation helped the marigold plants to grow by resisting Cd stress. The antioxidant enzymes reacted differently with the three AMF under Cd stress. For plants inoculated with G. constrictum and G. mosseae, the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) increased with increasing Cd addition, but peroxidase (POD) activity decreased with increasing Cd addition. For plants inoculated with G. intraradices, three of the antioxidant enzyme activities were significantly decreased at high levels of Cd addition. Overall, the activities of the three antioxidant enzymes in the plants inoculated with AMF were higher than those of the plants without AMF inoculation under Cd stress. Our results support the view that antioxidant enzymes have a great influence on the biomass of plants, and AMF can improve the capability of reactive oxygen species (ROS) scavenging and reduce Cd concentration in plants to alleviate Tagetes erecta L. from Cd stress.     

磷胁迫下AMF对玉米生长的影响

研究在低磷的南方酸性红壤中,3种磷水平(20、40、60 m g/kg)下,接种丛枝菌根真菌G.m osseae和G lom us versif orm e对玉米营养生长的影响。结果表明,菌根的形成可使玉米的株高、鲜重增加,促进玉米的营养生长;在低磷水平下,菌根侵染率最高,玉米的株高、鲜重增加也最显著,其中接种G.m osseae的处理其株高和茎叶鲜重的增加达到极显著水平。     

Effect of Syrian Indigenous Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Combination with Manure on the Growth of Cotton (Gossypium hirsutum L.)

A pot experiment was conducted to evaluate the effect of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and the synergy of indigenous AMF and sheep manure (SM) on cotton growth and nitrogen and phosphorus uptake. AMF were a mixture of Glomus viscosum, Glomus mosseae, and Glomus intraradices initially isolated from a Syrian cotton field. Dry biomass was enhanced significantly by AMF and was higher at AMF plus SM treatment compared to control. Cotton plants showed a significant dependency to indigenous AMF, which was 52% in the AMF treatment. Plant concentrations of nitrogen (N)and phosphorus (P) were significantly higher in mycorrhizal than nonmycorrhizal plants. Maximum plant N and P uptake was found in the treatment of AMF inoculation with SM, which was significantly higher by 202% and 397% over control, respectively. Indigenous AMF was successful in colonizing cotton roots and when combined with SM resulted in better plant growth and N and P uptake.     

AM真菌群落改善保护地退化土壤质量和黄瓜生长的效应

A pot experiment was performed to determine the effects of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF) communities on soil properties and the growth of cucumber seedlings in a degraded soil that had been used for continuous cucumber monoculture in a greenhouse for 15 years.In the experiment,AMF communities(created by combining various AMF species that were found to be dominant in natural farm soil) were inoculated into the degraded soil,and then the soil was planted with cucumber.Inoculation with AMF communities did not affect soil pH but increased soil aggregate stability and decreased the concentrations of salt ions and electrical conductivity(EC) in the soil.Inoculation with AMF communities increased the numbers of culturable bacteria and actinomycetes but reduced the number of fungi.AMF communities increased plant growth,soluble sugar content,chlorophyll content,and root activity compared to non-mycorrhizal or a single AMF species treatments.Improvements of soil quality and plant growth were greatest with the following two communities:Glomus etunicatum + G.mosseae + Gigaspora margarita + Acaulospora lacunosa and G.aggregatum + G.etunicatum + G.mosseae + G.versiforme + G.margarita + A.lacunosa.The results suggested that certain AMF communities could substantially improve the quality of degraded soil.     

接种丛枝菌根真菌对玉米秸秆降解的影响

为研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对玉米秸秆降解的影响,利用玉米秸秆为材料制成网袋,采用盆栽试验,以玉米(Zea mays L.)为宿主植物,分别接种Glomus intraradices和Glomus mosseae,于30,40,50,60d时收获后分析玉米秸秆降解量和C、N释放量,并运用Olson的指数模型Bt/B0=e-kt计算玉米秸秆及C、N的降解系数。数据表明,接种G.intraradices、G.mosseae显著提高了玉米秸秆降解量和降解系数,与不接种处理相比,分别高出5.21%,6.26%。C释放量、碳素降解系数也明显增加。接种处理减少了N释放量,且氮素降解系数随时间延长而下降。接种处理玉米秸秆的C、N降解系数不同直接反映了其降解速度的差异,进而影响了玉米秸秆的C/N,使秸秆更易于降解。研究结果显示出丛枝菌根真菌在生态系统氮循环中具有重要意义。     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收土壤中镉和锌的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了镉（Cd）、锌（Zn）污染土壤中,8种不同丛枝菌根真菌（AMF）Glomus lamellosum（G.la）、Acaulospora mellea（A.m）、Glomus mosseae（G.m）、Glomus intraradices（G.i）、Glomus etunicatum（G.e）、Glomus constrictum（G.c）、Diversispora spurcum（D.s）、Glomus aggregatum（G.a）对紫花苜蓿（Medicagosativa L.）吸收Cd、Zn的影响。结果表明,Cd、Zn污染下AMF仍然明显侵染紫花苜蓿,并促进紫花苜蓿对Cd、Zn的吸收积累,但不同AMF影响的效应和植株不同部位对重金属的吸收积累规律存在差异。AMF处理下紫花苜蓿根部Cd、Zn含量和积累量明显增加,但地上部Cd、Zn的含量则降低,地上部Zn的积累量也减小,这表明AMF处理减弱了Cd、Zn由根部向地上部的运移,减轻了植物地上部毒害。接种AMF条件下,植株尤其是根部生物量增加是Cd、Zn在其体内含量和积累量增加的重要因素,不同种类AMF促进植株生物量增加的幅度不同,导致植株对Cd、Zn的积累和抗性存在差异。     

丛枝菌根根外菌丝对不同形态氮素的吸收能力

本试验以玉米为宿主植物,以Glomus mosseae和Glomus intraradices为接种剂,采用空气隔板分室-半液培系统,在植株收获前48 h向菌丝室供应15N标记的不同形态氮素,探讨丛枝菌根根外菌丝吸收传递不同形态氮素的能力。结果表明,丛枝菌根根外菌丝吸收传递15N能力因菌种和氮素形态而异。丛枝菌根真菌G.intraradices吸收传递15N的能力高于G.mosseae,根外菌丝吸收传递不同形态15N的能力为15NH4+>15N-Gln>15N-Gly>15NO3-。根外菌丝吸收传递的15N对植株氮营养的贡献仅为0.004%~0.032%。     

渭北旱塬葡萄园土著AM真菌对赤霞珠葡萄促生效应研究

以筛选自渭北旱塬葡萄园的3种土著AM真菌菌株Glomus mosseae(GM)、Glomus intraradices(GI)和Glomus versiforme(GV)为试材,在盆栽条件下研究了3种AM真菌单独接种及混合接种对酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)扦插苗营养生长指标的影响。结果表明,不同接种处理的葡萄幼苗AM真菌侵染程度不同,混合接种显著高于单接种;混合接种GI+GVGM+GVGM+GI,单接种GVGIGM。接种AM真菌促进葡萄幼苗的生长,显著提高植株高度和地上、地下干重,并提高葡萄叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率,从而提高葡萄叶片的光合作用;葡萄叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于未接种对照,且混合接种优于单接种。     

接种丛枝菌根真菌对土壤水稳性团聚体特征的影响

为了研究接种丛枝菌根真菌对土壤团聚体特征的影响,采用盆栽试验,以小麦(Triticum aestivuml)为宿主植物,在两个不同供磷水平条件下,分别接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices和Glomus mosseae,收获后分析土壤团聚体数量、分布和分形维数,并运用通径分析对不同作用因子进行统计。结果看出,与对照相比,接种丛枝菌根真菌显著提高了土壤中有机质含量、球囊霉素相关土壤蛋白含量,土壤水稳性大团聚体数量也显著增加。接种处理提高了土壤的平均重量直径、几何平均直径,而且降低了土壤分形维数。通径分析表明,在影响土壤水稳性大团聚体的众多因子中,菌丝密度具有最大的作用,且以直接作用为主;有机质和球囊霉素相关土壤蛋白也表现出较大的作用。接种G. mosseae对改良土壤结构的作用优于接种G. intraradices。