峰峰矿区煤矸石山周边植物丛枝菌根真菌的侵染及Cd含量研究

研究了峰峰五矿、九龙矿、梧桐庄矿煤矸石山周边植物被丛枝菌根真菌侵染的情况,并采用石墨炉原子吸收分光光度法分别测定了植物和土壤中Cd的含量,通过计算转移系数和富集系数比较分析了它们对Cd的富集能力。结果表明:3个矿的煤矸石山周边共发现7科19属20种植物,分别是禾本科、菊科、桑科、萝藦科、藜科、蓼科和苋科植物,其中禾本科植物狗尾草数量最多。3个矿的植物均被丛枝菌根真菌侵染,形成菌根共生体,大多数植物侵染率和泡囊率均较低,狗尾草和萝藦的3个矿平均侵染率较高,狗尾草最高,为59.22%。3个矿的土壤中Cd含量大体相近,平均在1.778～2.066 mg·kg~(-1),但植物地上部和地下部Cd含量差异较大。从植物地上部Cd含量来看,五矿和梧桐庄矿均为猪毛蒿最高,分别达到0.863和0.536 mg·kg~(-1),含量最低的是虎尾草和马齿苋,仅为0.253和0.203 mg·kg~(-1),前者分别是后者的3.41和2.64倍,差异显著。九龙矿中植物地上部Cd含量最高的是狗尾草,达到0.913 mg·kg~(-1),显著高于其他植物,是含量最低的狗牙根的7.94倍。从植物地下部Cd含量来看,3个矿最高的均为狗尾草。从转移系数和富集系数来看,3个矿植物的转移系数均高于自身的富集系数,有些植物的转移系数超过1,但富集系数均小于1,其中,猪毛蒿和苦荞麦的转移系数较高,而富集系数则是猪毛蒿和狗尾草较高。优势植物的相关性分析得出丛枝菌根真菌的侵染促进了狗尾草根部从土壤中吸收富集Cd,从而有利于对重金属污染土壤的修复,为利用本土优势植物-丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤提供参考。     

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。     

丛枝菌根真菌提高植物耐盐能力的作用机制

丛枝菌根真菌是自然界广泛存在的一种内生菌根,能够提高植物的耐盐能力.论述了盐渍环境下AMF对植物耐盐能力的影响及其对植物的作用机制:增加植物对各种营养元素的吸收,改善盐害造成的营养亏缺情况;通过累积脯氨酸等渗透调节物质来提高植物的渗透调节能力;增强盐胁迫下的植物抗氧化酶系统活性;在分子水平上调节某些蛋白酶来提高植物的耐盐性.在以上基础上,还对该问题的研究前景提出了设想,为盐碱地改良提供参考依据.     

丛枝菌根真菌提高植物非生物逆境胁迫适应性研究进展

近年来,自然界中低温、干旱等灾害频繁爆发,多种逆境胁迫严重影响了植物的正常生长发育。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是广泛分布在土壤中的一种真菌,可以与植物共生形成庞大的菌丝网络,扩大植物汲取土壤水分的面积,增加对土壤营养元素的吸收,提高宿主植物的产量、质量以及应答逆境胁迫等。本文对AMF提高宿主植物非生物胁迫(温度、干旱、盐碱、重金属)抗性的研究进展进行综述,并对今后的研究方向作出展望。     

丛枝菌根真菌与宿主植物识别共生的分子机制

土壤真菌与植物形成的丛枝菌根在自然界中广泛存在,是植物在长期的生存过程中,与菌根真菌一起共同进化的结果。这种共生作用可以引起真菌和其宿主植物发生重要的适应性变化。近年来,丛枝菌根真菌与寄主植物之间是如何相互发生作用并形成菌根共生体,是人们所关注的问题。本文主要对丛枝菌根共生体形成的信号途径,对真菌与植物相互作用的非共生阶段的信号释放、共生初期阶段植物代谢及信号识别机制,共生体的稳定维持进行了综述。     

草地生态系统丛枝菌根真菌多样性研究进展

在描述丛枝菌根真菌在草地生态系统中的功能和作用的基础上,阐述了丛枝菌根真菌的多样性及影响其多样性的因素。指出丛枝菌根真菌是草地生态系统中不可忽视的组成部分,在草原退化植被的恢复重建中起重要作用。为草地生态恢复以及资源合理开发利用提供参考。     

丛枝菌根真菌影响植物病害的研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌是陆地生态系统中重要的微生物,能够与自然界中绝大部分陆生植物形成互惠共生体,为宿主植物带来多种正向效应,包括提高植物抗逆性,尤其是在协助植物抵抗病菌的入侵方面.本文基于Web of Science数据库及CNKI中国学术总库,总结归纳了近年来AM真菌影响...     

丛枝菌根真菌影响植物病害的研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌是陆地生态系统中重要的微生物,能够与自然界中绝大部分陆生植物形成互惠共生体,为宿主植物带来多种正向效应,包括提高植物抗逆性,尤其是在协助植物抵抗病菌的入侵方面.本文基于Web of Science数据库及CNKI中国学术总库,总结归纳了近年来AM真菌影响植物病害新进展及AM真菌与其他微生物以及环境条件等多因素协同作用提高植物抗病性的研究,分析了AM真菌影响植物病害的机理,包括提高寄主植物营养状况、激活根系周围养分、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.并就AM真菌群落的抗病功能、AM真菌在生态系统中的影响以及多因素复合下影响植物病害的研究做了展望.     

煤矸石山不同植物根际土壤AM真菌群落多样性分析

为探讨不同植物类型对煤矸石山丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)真菌群落的影响,本研究通过高通量测序的方法,调查了禾本科、菊科、豆科和藜科植物根际土壤的AM真菌群落结构及多样性,以期为煤矸石山生态修复中植物种类的选择提供理论依据。结果表明：4科植物共获得球囊菌门(Glomeromycota)OTU数454个,分属于5目7科7属41种,禾本科和藜科植物的OTU数量较多。禾本科AM真菌α多样性中的Chao1指数和Shannon指数最高,藜科组成较为单一,豆科植物根际土壤菌群多样性较低。RDA分析表明,土壤有机质和pH值对AM真菌群落影响作用较大,不同植物AM真菌生态网络关系差异显著,禾本科和黎科植物网络连接密集程度更高且核心物种组成更丰富。研究认为：煤矸石山恢复初期,不同科植物根际AM真菌群落多样性不同,禾本科植物通过与不同种类AM真菌形成良好的共生关系,促使其在煤矸石山恢复早期占据优势地位。     

丛枝菌根真菌对草地植物生长表现的研究进展

近几年来,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)在草地植被恢复重建中的应用受到广泛关注。AMF与陆地上80%植物形成共生关系。AMF从植物中获取自身所需要的能量,同时帮助植物吸收N、P等矿质营养元素,改善植物的品质,提高产量。草地植物生长时期的不同也会影响到AMF对其生长的作用。本文重点从时空特征、物候差异、养分状况和逆境胁迫的角度综述AMF对草地植物生长的影响,并对未来的工作进行了展望,旨在能够对未来草地的补播建植以及退化草地的恢复重建提供指导。     

短期恢复下高寒矿区煤矸石山土壤变化特征研究

植物-土壤的相互作用是生态恢复学的主要研究方向之一,明确植被恢复对土壤性质的影响程度,对于合理设计人工恢复措施等意义重大。本研究通过在高寒矿区煤矸石山人工种植垂穗披碱草、冷地早熟禾、星星草,研究不同恢复年限下土壤氮、磷、钾、有机质、pH值、植被盖度变化特征及各指标之间的相关性。结果表明,随着恢复时间的延长,土壤全氮含量与恢复当年相比差异不显著,土壤全磷含量逐步增加,土壤全钾含量逐步下降。恢复4年与恢复当年相比,土壤全磷含量增加了17.39%(P<0.05)、土壤全钾下降了12.77%(P<0.05)。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著下降,恢复4年与恢复当年相比分别下降了49.68%(P<0.05)、66.07%(P<0.05)、18.67%(P<0.05)。与恢复当年相比,恢复2和4年后土壤有机质含量分别提高了7.92%(P<0.05)、43.02%(P<0.05),增加趋势明显。pH值随着恢复时间的延长逐步增加,土壤由酸性逐步向中性过度。人工建植2、4年后盖度未发生明显变化。相关性分析表明,除全氮含量以外,绝大部分土壤营养元素之间相关性显著,植被盖度与土壤pH值之间呈负相关。结合当前研究结果,在高寒矿区煤矸石山人工建植过程中,需及时补充速效肥料,以满足地上植物生长需求。     

丛枝菌根真菌与个体植物的关系及其对群落生产力和物种多样性的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是陆地生态系统的重要组成部分,能够与大约80%的陆地植物种类形成AMF-植物共生体。AMF能够影响个体植物的养分吸收,调节物种间的相互作用和植被更新,进而对群落生产力和物种多样性产生重要影响。为了把握AMF与个体植物、植物种间作用以及植物群落关系的研究现状,阐明AMF对群落生产力和物种多样性的作用机制,本研究拟从以下几个方面进行论述。首先,分析了物种水平上AMF与植物间的共生关系及其影响因素,提出预测AMF在不同土壤磷水平下对植物生长影响的概念模型。其次,总结了AMF对植物种间相互作用关系以及幼苗定植的影响。最后,分析了AMF对群落生产力和物种多样性的作用机制,提出相应的预测模型。对于实际生产,本文的研究结果能够应用到牧草生产和草地管理中,为利用人工草地土壤中AMF的养分吸收功能和天然草地的多样性保育及稳定性维持提供了科学根据。对于学术研究,本文综合了国内外最新研究进展,分析了当前研究中存在的科学问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

两种AM真菌对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响

通过温室盆栽试验,以兰箭3号春箭筈豌豆(Vicia sativa Lanjian No.3)为试验材料,探究接种AM真菌扭形球囊霉(Glomus tortuosum)与根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响。结果表明,接种扭形球囊霉后,箭筈豌豆炭疽病的发生受到明显抑制,发病率较不接种对照降低70.15%,病情指数较对照降低51.36%;两种AM真菌显著促进了箭筈豌豆生长及N、P吸收,接种扭形球囊霉和根内根孢囊霉后地上生物量相比对照增加18.44%～54.92%,地下生物量增加25.68%～84.68%,N、P含量增幅最高在1倍以上;两种AM真菌也显著增加了箭筈豌豆过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛含量(P <0.05)。综上可知,扭形球囊霉和根内根孢囊霉不仅能够有效抑制箭筈豌豆炭疽病的发生,而且可显著促进植物养分吸收和植株生长,影响植物抗逆生化指标,有作为箭筈豌豆炭疽病潜在的生防菌株的潜力。     

农业生态系统中AM真菌、禾草内生真菌及病原菌互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)、禾草内生真菌和植物病原菌广泛存在于农业生态系统中。AMF和禾草内生真菌均能与宿主植物形成共生体,促进宿主植物对养分、水分的吸收,提高植物对病害、干旱等生物和非生物逆境的抗性。植物病原菌引致的植物病害可降低植物产量和品质,造成生产上的重大损失。AMF可降低植物发病率和病情指数,其机理包括AMF与病原菌竞争侵染位点,养分和空间、消耗病原菌的能量、提高菌根植物对水分和养分的利用效率、调节病程相关蛋白。禾草内生真菌可通过分泌抑菌活性物质、诱导植物体产生抗性反应及减少病害介体的传播,提高植物地上生物量和抗病性。AMF和禾草内生真菌与其它微生物的互作因植物、真菌而异,有相互促进的效应,也有相互抑制的效应。研究和明确农业生态系统中三类微生物的互作机理,进而利用禾草内生真菌和AMF提高抗逆性及产量、防治病害,对于促进和维持农业生态系统可持续发展具有重要的意义。     

生物炭、磷及AMF对Cd胁迫下柳枝稷生长及土壤性质的影响

This research investigated the effects of phosphorus, biochar addition and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculation on the Cd tolerance of switchgrass. A pot experiment was conducted comprising four treatments: CK, 4.5% biochar (B), 60 mg·kg^-1 phosphorus (P₆₀), 4.5% biochar+60 mg·kg^-1 phosphorus (B+P₆₀), with or without AMF inoculation. Measurements made included plant growth, mineral concentration, Cd concentration, soil pH, available P and acid phosphatase, and forms of Cd present in the soil. It was found that P addition significantly increased root colonization, and the colonization reached 56.9% with the P₆₀ treatment. Compared with CK, B, P₆₀ and B+P₆₀ treatments had no significant effects on plant height, leaf SPAD and biomass of switchgrass. The plant height, leaf SPAD and biomass of switchgrass increased significantly with AMF inoculation, but there were no significant differences among the treatments after AMF inoculation. Except for higher Se and Cd in shoot concentrations in P₆₀ and B+P₆₀ treatments, compared to CK, there were no significant differences between B, P₆₀ and B+P₆₀ treatments and the CK treatment for P, Se and Cd concentrations in shoot tissues. After AMF inoculation, the contents of Se and Cd under CK and B treatments in plants with AMF present were higher than those in plants uninoculated with AMF, and the concentrations of Cd in shoots of plants in the B+AM treatment were significantly higher than those of other treatments. However, the shoot concentrations of Se and Cd in plants in the P₆₀ treatment were lower than those plants with no AMF present. In addition, the root Cd concentrations of B and B+P₆₀ treatments were significantly higher than those of CK and P₆₀ treatments, soil available P contents were higher than those of CK, and soil acid-extracted Cd concentrations were lower than those of CK and P₆₀ treatments regardless of AMF inoculation status. The soil residual Cd concentrations of CK, B and B+P₆₀ treatments with AMF inoculation were higher than corresponding non-inoculated treatments, but the residual Cd contents for the P₆₀ treatment was lower than that of corresponding uninoculated treatment. In summary, B or B+P₆₀ treatments increased the root Cd and soil available P concentrations, reduced the soil acid-extracted Cd contents;Combined with AMF, B or B+P₆₀ treatment increased switchgrass biomass, shoot Se and Cd content, and increased soil residual Cd concentrations. Therefore, AMF inoculation of plants combined with biochar or biochar+phosphorus soil additions can increase the biomass and Cd uptake of switchgrass and reduce the soil Cd bio-availability. These findings are applicable to remediation of heavily Cd contaminated soils. © 2021, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

镉污染和接种丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响

采用盆栽试验研究在3个镉污染(0,6和12 mg Cd/kg)水平下,接种5种丛枝菌根真菌[分别接种聚丛球囊 Glomus aggregatum(Ga)、幼套球囊霉 G. etunicatum (Ge)、扭形球囊霉 G. tortuosum(Gt)、根内球囊霉 G. intraradices(Gi)和地表球囊霉 G. versiforme(Gv),以不接种为对照]对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响。结果表明:与不加镉(0 mg Cd/kg)处理相比,接种Ga、Gi 和Gt菌种处理的紫花苜蓿菌根侵染率在12 mg Cd/kg条件下降低了33.90%、19.17%和31.95%;0 mg Cd/kg水平下接种Gt菌种紫花苜蓿总生物量分别比接种 Ga、Ge、Gi和Gv菌种处理显著高出33.19%、67.74%、57.29%和34.91%,但在12 mg Cd/kg水平时总生物量与以上菌种处理相比,分别降低16.67%、34.07%、32.96%和52.76%;在镉浓度为12 mg Cd/kg时,接种Gv菌种处理的紫花苜蓿株高、根瘤菌数量、地上生物量、总生物量、地上植株氮含量和整株含氮量与不接种处理相比,分别增加 65.41%、95.24%、61.87%、50.30%、5.83%和71.55%;随镉浓度增加接种Gv菌种处理紫花苜蓿土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(N₃^--N)浓度显著下降。综上分析,在镉污染条件下,接种Gv菌种能促进紫花苜蓿生长和氮吸收;当土壤镉浓度超过6 mg Cd/kg时,接种Gt菌种不利于紫花苜蓿的生长。     

不同施肥水平下高寒矿区煤矸石山植被和土壤恢复效果研究

煤矿开采过程中堆积的煤矸石山土壤营养元素缺乏,施肥是改善土壤理化状况、促进植被重建的有效手段.以高寒矿区煤矸石山人工建植草地为研究对象,通过设置轻施肥、中施肥、重施肥、1年不施肥、多年不施肥处理,研究不同施肥水平下的草地群落结构、植物生长和土壤性质变化特征,同时分析植物和土壤因子之间的关系,探讨该地区生态系统恢复的适宜...     

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。     

盐胁迫下AMF对枳实生苗生长及生理代谢的影响

为揭示丛枝菌根真菌（AMF）对增强枳实生苗耐盐性的作用,以期为盐渍土条件下提高柑橘生长提供依据。在正常水分和盐胁迫（100 mmol /L NaCl）下,研究接种Funneliformis mosseae对盆栽枳实生苗生长和生理代谢的影响。结果显示：接种AMF显著提高了盐胁迫下枳的株高、叶片数、总鲜重、二级和三级侧根数、根系总长、投影面积、表面积和体积;接种AMF还显著提高了盐胁迫下枳叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,以及枳根系和叶片的蔗糖含量。此外,盐胁迫下接种AMF显著抑制了叶片MDA和H2O2以及根系H2O2和O2?－的积累,显著提高了盐胁迫下根系和叶片Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、POD和CAT的活性以及根系Fe-SOD活性。本研究表明盐胁迫下接种AMF的植株维持了更高的植物生长、根系发育、光合色素、蔗糖含量和抗氧化酶活性,因而具有高的耐盐性。     

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(Cd²⁺)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、Cd²⁺和AM真菌三者互作对醉马草幼苗生长的影响。结果表明,Cd²⁺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Cd²⁺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Cd²⁺