不同盐浓度下AM真菌和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

以多年生黑麦草(Lolium perenne)为材料,在温室内研究了不同盐浓度处理下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和禾草内生真菌(grass endophyte)对黑麦草生长的影响。试验设对照,无盐胁迫(0%)、轻度盐胁迫(0.2%NaCl)和重度盐胁迫(0.5%NaCl)处理,AM真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae),禾草内生真菌处理以含有、不含有内生真菌种子建立。结果表明:盐分处理可显著降低黑麦草的株高、生物量、根冠比,以及AM真菌的菌根侵染率,禾草内生真菌与AM真菌均在不同盐分处理下对黑麦草的生长有一定的促进作用,两菌协同作用明显,其中禾草内生真菌处理下的多年生黑麦草的株高、地下生物量和根冠比较对照分别增加13.26%,15.30%和19.51%(P0.05);AM真菌处理下黑麦草的株高、N、P含量分别提高9.76%,32.12%和12.45%(P0.05);在无盐胁迫下,禾草内生真菌可促进丛枝菌根真菌侵染,使其侵染率提高5.53%。与两类共生微生物单独作用相比,AM真菌与禾草内生真菌互作,对多年生黑麦草生长、耐盐性有一定的提高,但差异不显著。     

不同磷水平下幼套球囊霉与禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

通过盆栽试验探究了4个磷（P）水平（0、10 mg·kg^-1、20 mg·kg^-1、30 mg·kg^-1）下,丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungus,AMF）幼套球囊霉（Claroideoglomus etunicatum）与禾草内生真菌（Epichloё）对多年生黑麦草（Lolium perenne）生长、养分吸收、光合特性和磷酸酶活性的影响。供试多年生黑麦草植株分别由含有禾草内生真菌（E⁺）和不含禾草内生真菌（E^-）的种子建植获得。结果表明：AMF对植物生长的促生效应可通过适量P添加得到加强;内生真菌增加了黑麦草的生物量和养分含量,并与AMF间存在交互效应,抑制其侵染,侵染率降低15.85%~20.03%;二者共同作用（AMF⁺E⁺）的地上生物量较AMF^-E⁺降低1.45%~17.74%,P₀和P₁₀（10 mg·kg^-1）水平下高于AMF⁺E^-处理,P₂₀（20 mg·kg^-1）和P₃₀（30 mg·kg^-1）相反。对全P含量的影响与对生物量的影响趋势基本一致。AMF⁺E⁺处理的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度高于或介于AMF^-E⁺和AMF⁺E^-之间,磷酸酶活性低于或介于AMF^-E⁺和AMF⁺E^-之间。说明较适P水平加强了微生物效应,利于植物生长。     

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。     

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⁺     

内生真菌在我国部分国产和引进禾草品种种子中的分布

对我国部分国产和引进的禾草品种进行了种带内生真菌的检验。自检验的２２属，４８种，８４个种样的国产禾草中，发现６种７个种样的种子中含有内生真菌，按带菌率的高低，它们依次是：产自甘肃山丹县的中华羊茅：１００％；产自甘肃天祝县的紫羊茅：８０％；产自新疆阿勒泰的布顿大麦草：１８％；产自青海省的羊草：１２％；产自甘肃省甘南州的大雀麦：１０％；产自甘肃省的无芒雀麦：６．０％和产自甘肃甘南州的中华羊茅：４．５％     

干旱条件下内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

本研究分别比较了在温室不同水分处理条件和田间自然条件下,包括100%被内生真菌感染(E+)种群,未被内生真菌感染(E-)种群和50%带菌率的E+和E-植株混合种群(M)的3种不同多年生黑麦草(Lolium perenne)种群的生长情况,以分析内生真菌对其寄主多年生黑麦草生长的影响。在模拟田间最大持水量(Field Water Content,FWC)的15%(FWC_(15))、30%(FWC_(30))、45%(FWC_(45))和60%(FWC_(60))的4种不同水分处理的温室盆栽试验中,随着土壤水分含量的增大,E+、E-和M种群的株高、分蘖数、株高生长速率、分蘖生长速率、叶宽、叶长、地上组织含水量和地上生物量先逐渐增大,在FWC_(45)水分条件下达到了最大,然后在FWC_(60)水分条件下各项生长指标降低,均低于FWC_(45)水分处理,说明FWC_(45)水分条件最适宜黑麦草幼苗的生长,而FWC_(15)、FWC_(30)和FWC_(60)水分条件对黑麦草幼苗的生长具有抑制作用;在盆栽各水分条件下,E+种群的分蘖数、株高生长速率、分蘖生长速率、叶宽、地上部组织含水量均显著高于E-和M种群(P0.05);E+种群的叶长显著大于E-种群(P0.05);在FWC_(60)水分条件下,E+和M种群的地上部生物量差异不显著(P0.05),但均显著高于E-种群(P0.05),而在其余3个水分条件下,E+种群均显著大于E-和M种群(P0.05),但是E-和M种群之间无差异。在田间自然条件下,E+种群的株高、分蘖数、株高生长速率、分蘖生长速率、叶宽、地上部生物量均显著高于E-和M种群(P0.05);而E+种群的叶长和地上部组织含水量与M种群差异不显著(P0.05),但显著高于E-种群(P0.05)。这说明内生真菌在温室和田间均能促进多年生黑麦草的生长,并增强其抗旱性和对该地区的环境适应性,内生真菌带菌率越高,其优势越明显。     

温室条件下AM真菌和禾草内生真菌对根腐离蠕孢侵染黑麦草的影响

在温室盆栽条件下,以侵染禾草内生真菌(E+)和未侵染禾草内生真菌(E-)的黑麦草种子为材料,设立接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌根内球囊霉(AM)和不接AM真菌的对照(NM)处理,并在上述处理下植物生长6周后,在植物根部(B+根)和叶片(B+叶)接种病原菌根腐离蠕孢,以不接种病原菌(B-)的处理作为对照,病原菌接种2周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、P含量、SOD活性以及MDA和H₂O₂浓度的变化,研究AM真菌和禾草内生真菌互作对病原菌侵染后黑麦草生长和生理生化指标的影响。结果表明:叶片接种病原菌的黑麦草发病率为2.50%~31.25%。AM真菌和禾草内生真菌的存在均可在一定程度上降低发病率,促进P吸收和光合作用的进行,增加生物量的积累。与NME-对照相比,侵染禾草内生真菌和接种AM真菌的处理降低了叶部接种病原菌的黑麦草发病率,降幅为32.00%~92.00%。叶片和根部接病原菌的黑麦草,AM真菌和禾草内生真菌共同作用时,植物净光合速率、气孔导度、叶绿素含量、总P含量和SOD酶活性分别提高132.25%和132.17%、56.00%和134.48%、37.69%和40.77%、41.51%和38.17%、95.65%和11.72%(P<0.05),MDA和H₂O₂浓度分别降低31.36%和24.45%以及58.62%和22.22%(P<0.05)。这些研究结果表明,AM真菌和禾草内生真菌能促进植物生长,提高植物抗病性,且二者共存时,效果最好。     

内生真菌对禾草类植物抗旱性的影响

综述了国内外近年来关于内生真菌Neotyphodium对禾草类植物抗旱性方面的研究成果。结果表明:与不带菌禾草相比,带菌禾草的抗逆性强、产量高,特别是内生真菌的侵染可增加宿主植物的抗旱性。据报道,内生真菌主要是通过促进植株根系发育、叶片生长、气孔开闭、渗透调节、抗氧化保护系统等来提高禾草类植物的抗干旱胁迫能力。但也有学者认为并非所有内生真菌对宿主禾草的抗旱性都有增益作用,内生真菌与禾草的共生关系还很大程度上决定于宿主、内生真菌基因型和生境的相互关系。在未来的研究中应以内生真菌-禾草共生体的抗旱机理、生物学特性和群体特征为重点;此外利用真菌-禾草共生体的抗旱特性开展优良牧草草坪草选育,发挥内生真菌在天然草地中的生态作用也是重要的研究方向。     

黑麦草内生真菌对植物病原真菌生长的影响

摘要：为确定黑麦草内生真菌及其发酵产物对病原真菌生长的影响,从不同品种的多年生黑麦草(Lolium perenne)(爱神特、美达丽、顶峰和球道)中分离出N A1、N M2、N P2和N F1共4株Neotyphodium属的内生真菌菌株,分别采用平板对峙培养、菌落生长及孢子萌发等方法对细交链孢(Alternaria alternata)、小麦根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)和德氏霉(Drechslera sp.)等病原真菌进行室内生物测定。结果表明,在平板对峙培养中,不同内生真菌对同一种病原菌的抑制作用不同,不同病原菌对同一内生真菌的敏感程度表现出差异,4株内生真菌对各病原菌的抑制率范围依次为42.51%~46.25%、31.45%~43.97%、34.51%~46.55%和40.19%~46.62%。在对病原菌的生物测定中,4株内生真菌的发酵产物均可抑制病原菌的生长,N F1菌株的抑菌效果显著高于其他3株内生真菌(P＜0.05),对小麦根腐离蠕孢的菌落生长和孢子萌发表现出较强的抑制作用,抑制率分别达到57.20%和86.60%。     

禾草内生真菌的多样性及意义

禾草内生真菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,因其具有重要的生理和生态作用而成为当前国内外研究的热点。禾草内生真菌的多样性主要有种的多样性、宿主多样性、生境多样性、形态多样性以及遗传多样性。主要是感染冷季型禾草的香烛菌属(Epichloё)及其无性态Neotyphodium属。全球生态环境复杂、宿主植物多样性丰富,导致内生真菌的多样性更加丰富,从而会发现更多新的真菌分类单元,这在菌种收集和保藏方面独具优势。内生真菌可使禾草提高抗逆性并适应逆境甚至极端环境条件,这对于深入探讨内生真菌-宿主之间的相互作用,有目的性和科学性地构建新的禾草内生真菌共生体及植物微生态系统的研究都具有十分重要的意义。     

不同生长条件下内生真菌对多年生黑麦草生理特性的影响

本研究通过比较带内生真菌(E+)、不带内生真菌(E-)和混合(M)3个种群的多年生黑麦草(Lolium perenne)在田间自然条件和温室不同水分处理下生理指标的变化,以解释内生真菌在不同生长条件下对多年生黑麦草内部生理机制的影响。结果表明,在温室条件下,土壤含水量为田间最大持水量(field water content,FWC)的15%(干旱)和60%(水淹)时,内生真菌侵染显著(P0.05)提高了多年生黑麦草总叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性,同时降低了丙二醛含量和过氧化物酶活性,但在水分含量为45%FWC时,3个种群生理指标并无显著差异(P0.05);说明在胁迫条件下,内生真菌通过提高保护酶活性以增加寄主的抗逆性。在田间条件下,黑麦草叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性的变化趋势依次为E+ME-,丙二醛含量和过氧化物酶活性的变化趋势依次为E-ME+,表明在自然生长条件下,内生真菌仍然通过内部生理机制的改变促进寄主生长。     

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。     

AM真菌对百合生长和生理特性的影响

以冷藏处理的百合种球为试材,采用盆栽的方法,研究了接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)及地表球囊霉(G. versiforme)和G. mosseae+G. versiforme的混合菌种对百合种球生长及生理生化特性的影响。结果表明,单一、混合接种真菌摩西球囊霉和地表球囊霉菌种均促进百合的生长,百合株高、茎粗、地上部分干重、地下部分干重和叶表面积有明显增加,与对照之间存在显著差异;接菌处理后,接种混合菌种的百合根系侵染率最高;与对照相比,接种混合菌种能够显著提高百合叶片中叶绿素含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶含量。接菌百合的丙二醛含量比对照降低30%,可溶性蛋白、可溶性糖含量分别比对照提高了25%和46%,表明AM真菌可减轻膜脂氧化的伤害,减少植株体内RNA降解酶,增强非酶促防御系统能力,增强植物细胞的保水能力。此外,接种AM菌对叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度具有显著的促进作用,百合生长量增加;对百合生长指标和生理特性各指标的影响均以混合菌种接种效果最佳,且接种混合菌种显著高于单一菌种,两菌种间差异不明显。从综合接种效应来看,摩西球囊霉、地表球囊霉均是培育百合菌根苗优良备选菌株,而在条件允许下混合接种G. mosseae+G. versiforme对百合花卉生长更为有利。     

镉胁迫对多年生黑麦草种质幼苗生长的影响

通过盆栽试验研究镉胁迫对20份多年生黑麦草(Lolium perenne)种质材料苗期存活率、株高、分蘖数、地上和地下生物量的影响及品种间的耐镉性差异。结果表明,随着镉浓度的增加,多年生黑麦草的相对存活率和相对地下生物量显著降低(P＜0.05);相对株高、相对分蘖数和相对地上生物量呈先上升后下降的趋势。20份多年生黑麦草种质的耐镉性存在显著差异。通过隶属函数法进行综合评价,来自日本的全明星(L.p12)和荷兰的阿诺(L.p13)耐镉性较强;来自美国的李恩(L.p18)和英国的雷维尔勒(L.p16)耐镉性较差。     

草坪型多年生黑麦草主要生长发育特性的研究

1997—1999年在宁夏引黄灌区研究了草坪型多年生黑麦草主要生长发育特性。结果表明，草坪型多年生黑麦草5—9月各月出叶速度与月平均温度的关系可用一无二次方程来表示：Y＝9．4986 0．0624t—0．0104t^2(R＝0．9987^**)；主茎的叶序与分蘖之间存在数量上的同伸关系“三0，四l，五2，六4，七7，八12”。花后26—27d，小穗干重最大，其含水量为41．15％，种子不易落粒，为多年生黑麦草种子适宜收获期。     

AM真菌在白三叶-黑麦草体系中对抗逆信号的传导作用

白三叶-黑麦草混播草地是一种重要的栽培草地,丛枝菌根真菌(AMF)菌丝可以在地下形成菌丝桥,实现信号的传导。水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)及乙烯(ET)是重要的植物信号介导物质。在温室条件下,利用AM真菌菌丝桥连接白三叶和多年生黑麦草,并用针刺处理模拟蚜虫取食,通过测定SA、JA等相关指标,研究菌丝桥连接的植物间抗逆信号的传导途径,为利用AM真菌提高植物抗逆性提供理论依据。结果表明,菌丝桥连接分别提高黑麦草地上生物量和总生物量9.97%和10.68%(P<0.05),而未影响白三叶的总生物量;黑麦草植株过氧化物酶(POD)活性在针刺后12 h降低了43.01%(P<0.05),白三叶POD酶活性升高了104.09%(P>0.05)。同时,菌丝桥连接使黑麦草和白三叶的SA浓度在针刺后12 h分别降低了12.99%(P>0.05)和24.18%(P<0.05),JA浓度分别升高了44.69%和79.32%(P<0.05)。综上,1)在白三叶-黑麦草体系中,AM真菌可通过菌丝桥,连接白三叶和黑麦草,实现养分再分配,进而促进黑麦草地上部分生长;2)在菌丝桥连接的情况下,当白三叶和黑麦草同时受到胁迫时,二者对胁迫响应不同;3)菌丝桥能够使植物对逆境胁迫做出更加快速的反应;4)菌丝桥可以在白三叶和多年生黑麦草之间传导抗逆性信号,且这个过程主要由JA介导。     

内生真菌对苇状羊茅和多年生黑麦草影响的研究进展

综述了内生真菌的分类及其在宿主苇状羊茅Festuca arundinacea和多年生黑麦草Lolium perenne中的分布与传播方式,阐述了内生真菌对苇状羊茅和多年生黑麦草生长、抗生物(病虫害)和非生物胁迫(P胁迫和干旱胁迫等)、以及对其他草类的竞争他感作用的影响,并提出今后的研究方向.