AM真菌对药用植物的影响及其作用机理

近年来对丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌的生理生态特性、生物多样性及作用机制等方面已有了深入研究,其中AM真菌对药用植物的作用是目前菌根研究领域的热点问题.该文阐述了AM真菌对药用植物的生长发育、次生代谢物、抗性等方面的影响,并阐明其作用机理;综述近几年国内外的研究进展,讨论并展望了药用植物AM真菌的研究方向,为进一步探讨AM真菌在药用植物绿色栽培中的应用提供理论依据.     

不同AM真菌对草莓生长及生理的影响

为探讨丛枝菌根(AM)真菌在草莓生长和生理中的作用,试验采用盆栽方法,共设6种接种处理,以生长在自然状态下植株的为对照（CK）,研究了不同AM真菌对草莓生长的影响。结果表明,6 种AM真菌侵染草莓根系后,各生长指标相比对照均有不同程度的提高,根系活力也明显增大;处理早期根系过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性有一定程度下降,随后开始明显高于对照;接种可以明显提高叶绿素b和类胡萝卜素含量,但对叶绿素总量影响不大。综合比较认为,Glomus mosseae对草莓促生作用最明显。     

AM真菌对草莓的接种效应研究

为了给草莓(Fragaria ananassa)菌根化育苗提供依据,以摩西球囊霉(Glomus mosseae)为接种剂,研究了在土壤灭菌和非灭菌条件下,AM真菌对草莓生长、果实品质、植株和土壤中氮、磷含量的影响。结果表明:接种AM真菌后,草莓叶片个数、根长、株高有明显提高,并且地上部分干重在灭菌和非灭菌条件下,分别提高了15.9%和2.77%;提早开花2~3 d,果实提前成熟4~5 d;果实的单果重和Vc含量明显提高,有机酸含量明显下降;组织中氮、磷含量均有提高;明显提高了土壤中碱解N、速效P的利用率。与对照组相比,土壤灭菌条件下,AM真菌对草莓的促生作用较非灭菌处理更明显。     

甲胺磷污染对丛枝菌根(AM)共生体形成及宿主番茄生长的影响

采用盆栽方法研究了不同水平甲胺磷(methamidophos,MAP)污染对丛枝菌根(Arbuscutar Mycor-rhiza,AM)共生体的形成、番茄生长及其磷营养状况的影响。结果表明,AM菌根真菌对甲胺磷农药有较强的耐受性;甲胺磷水平对AM共生体的形成有一定的抑制作用;菌根侵染引起的根际效应促进了土壤中甲胺磷农药的矿化,并转化为菌根真菌和番茄植株的养分源,改善了番茄植株磷营养状况,促进了番茄的生长,从而降低了甲胺磷农药对土壤的污染程度。     

AM真菌和磷对小马安羊蹄甲幼苗生长的影响

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌在退化生态系统恢复与重建实践中具有重要作用。采用盆栽模拟方法,重点分析不同土壤磷条件下小马鞍羊蹄甲(Bauhinia faberi)幼苗接种AM真菌后,幼苗的形态、生物量积累、菌根侵染率和菌根效应(mycorrhizal growth response, MGR)在一个生长季内的动态变化。结果表明,Glomus mosseae和 Glomus coronatum能较好地侵染幼苗,两种AM真菌显著地增加幼苗根系、叶片数和生物量;接种AM真菌显著影响幼苗的生物量分配,而土壤磷对幼苗的生物量分配影响不明显,AM真菌和土壤磷对幼苗生长的交互作用显著;G. mosseae是小马鞍羊蹄甲的优势AM菌,其接种的幼苗根长、叶片数、生物量、侵染率和菌根效应都显著高于G. coronatum处理的幼苗;菌根效应显著,接种AM真菌能有缓解土壤磷素缺乏的限制作用,且随着苗龄增大促生作用表现更为明显。不同AM菌种对小马鞍羊蹄甲幼苗生长的促生作用表现出的差异,提示在多元资源限制的干旱贫瘠环境中进行生物修复须为目标恢复物种筛选出高效的优势AM真菌。     

石漠化地区桑根际 AM 真菌多样性及桑壮苗培育研究

石漠化地区桑树根际 AM 真菌具有多样性,鉴定了3属(球囊霉属、无梗囊霉属和巨孢囊霉属)16种 AM 真 菌,其中球囊霉属和无梗囊霉属为石漠化地区 AM 真菌优势属.以 AM 真菌和桑苗为试材,网室试验池中分别对 生长2个月的无菌根桑苗接种摩西球囊霉、根内球囊霉和细凹无根囊霉3个 AM 真菌菌种,45d后测量接种和不接 种桑苗的菌根侵染率、菌根依赖性、生长量和光合特性等指标.结果表明:网室中接种45d的桑苗菌根侵染率最高 达到(38.67±1.44)%,桑苗对真菌菌根依赖性最高达到(203.03±14.93)%,接种菌根桑苗株高、茎粗、叶片数、 第五片叶大小、主根长、植株鲜质量、干质量等都显著高于对照,菌根桑苗的叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气 孔导度显著高于非菌根桑苗.研究结果证明:桑苗对菌根真菌有着高度的依赖性,提高根系吸收能力,促进叶片光 合作用,接种 AM 真菌能显著地促进桑苗根系和枝叶的生长,获得健壮的菌根化桑苗.     

AM真菌对油菜的侵染及增产潜力研究

为了进一步探索AM真菌对油菜根系的侵染程度和增产潜力,在用摩西球囊霉接种盆栽油菜(中双11号)幼苗确定了AM真菌对油菜的侵染能力之后,进行大田幼苗接种试验.结果表明:盆栽条件下,AM真菌能够侵染油菜形成菌根,菌根依赖性为120.05±6.24%;大田试验中AM真菌也能够对油菜形成一定的侵染,但接种AM真菌能够使油菜菌根侵染率得到明显提高;接种处理油菜的营养生长和生殖生长的农艺性状相比对照油菜都有一定的改善,其中株高、节间长度、主花序长度、单株有效角果数变化相对较明显,产量有所提高,千粒质量增加了3.18%,单株产量增加了5.09%.AM真菌与油菜根皮层细胞之间存在着营养互作关系.     

丛枝菌根真菌对改善植物磷素营养机制的研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌广泛分布于各陆地生态系统,可与绝大多数高等植物互惠共生。大量研究已经广泛证实,AM真菌可以改善宿主植物营养状况,尤其是磷素营养。AM真菌能够促进植物对土壤磷的吸收,但同时菌根效应受土壤磷状况和植物磷素营养状况等因素的影响。总结了AM真菌对土壤磷吸收转运机制,AM真菌改善植物磷营养的机理,以及土壤磷水平和磷形态对菌根效应的影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

丛枝菌根(AM)真菌对植物营养代谢的影响研究进展

丛枝菌根(AM)是菌根中分布最广泛、最普遍的一类。丛枝菌根真菌因其具有增加植物对矿质营养的吸收、改善植物生长状况、提高作物产量、改善品质等特性受到全世界普遍关注。对近期国内外相关研究成果进行归纳总结,阐述了丛枝菌根(AM)真菌改善植物碳素营养(C)、氮素营养(N)、磷素营养(P)和其他矿质营养(K、Cu、Zn、Mn等)的效应及可能机制,以期为AM生物技术在农业生产上的应用提供一个更为可靠的理论依据。     

丛枝菌根化枳橙根际微生态环境的研究

用根内球囊霉、摩西球囊霉、地表球囊霉及其混合菌剂接种无菌根枳橙幼苗进行盆栽试验,研究接种AM真菌对枳橙幼苗根际土壤微生态环境的影响,结果表明:接种AM真菌的根系形成了40%～70%的菌根侵染率;菌根枳橙的苗高、地茎、地上部/地下部生物量等营养生长显著增加;AM真菌对根际微生物种群数量产生一定的影响,使根区细菌、放线菌、真菌、固氮菌、氨化菌、纤维素分解菌的数量和微生物生物量显著增加(p<0.05);接种AM真菌增加了根际土壤碱性磷酸酶、脲酶的活性,各种酶活性与菌根侵染率呈极显著正相关(p<0.01);接种菌根的根际土壤中,可直接被植物吸收利用的N、P元素出现富集现象,且N、P含量与菌根侵染率呈极显著正相关.通径分析结果表明:枳橙根际土壤微生物、酶活性、pH及养分特性通过直接和间接作用共同影响着菌根真菌的侵染率.     

新疆伊犁野生植物VA菌根真菌及其生态分布

对新疆伊犁地区8种野生植物的VA菌根真菌进行了分离鉴定,并对其生态分布进行了研究。结果表明,在8种野生植物根围土壤中均有VA菌根真菌的孢子分布,从中分离并鉴定出丽孢无梗囊霉(A cau losp oraeleg ans G erdem ann&T rappe)、蜜色无梗囊霉(A cau losp ora m ellea Spa in&Schenck)、苏格兰球囊霉(G lom us ca le-d on ium N ico lson&G erdem ann)、缩球囊霉(G lom us constrictum T rappe)、地球囊霉(G lom us g eosp orum N ico lson&G erdem ann)、台湾球囊霉(G lom us f orm osanum W u&Chen)和白色球囊霉(G lom us a lbidum W a lker&R hodes)7种VA菌根真菌,其中缩球囊霉和地球囊霉的出现频率较高,为优势菌种;同一菌种在不同宿主上的种群频度存在差异,表现出较强的VA菌根真菌与宿主植物之间的选择性;在不同地区的同种宿主上,土壤中孢子数量与平均侵染率亦存在差异,并随海拔高度增加而递减,表现出VA菌根真菌对生态环境的适应性。     

AM真菌和水杨酸对草莓耐盐性的影响

 【目的】探索AM真菌与外源水杨酸SA提高植物耐盐性的协同效应。【方法】于温室盆栽条件下试验了丛枝菌根（AM）真菌摩西球囊霉（Glomus mosseae）和外源SA对草莓（Fragaria×ananassa Duch.品种：哈尼）耐盐性的影响。【结果】接种摩西球囊霉、施加外源SA、或接种摩西球囊霉+SA处理都能显著增加草莓植株叶片和根内K和叶绿素含量、降低Na和丙二醛的含量,而以G.m+SA处理效果最佳。NaCl 6 g?L-1胁迫下,接种摩西球囊霉和外源SA处理能显著提高草莓叶片SOD、POD和CAT酶活性、促进植株生长。接种AM真菌配合外源SA处理提高草莓耐盐性的效果最明显。【结论】在一定条件下接种AM真菌配合施用外源SA能协同提高植物耐盐性。     

青岛小麦产区丛枝菌根真菌调查

丛枝菌根(AM)真菌是重要的种质资源.作者对青岛小麦种植区小麦根区土壤中AM真菌种类、分布、菌根侵染等状况进行调查,旨在初步了解该地区小麦产区AM真菌资源情况,为进一步开展山东省小麦主产区AM真菌群落结构及其生理生态功能奠定基础.自青岛城阳区和胶州小麦主产区采集小麦(济麦22)根围样品,共分离鉴定AM真菌4属17种,其中无梗囊霉属(Acaulospra)4种、管柄囊霉属(Funneliformis)1种、球囊霉属(Glomus)11种和巨孢囊霉属(Gigaspora)1种.其中,Acaulospra bireticulata、Acaulospra denticulate、Glomus geosporum、Rhizophagus intraradices和Gigaspora margarita是青岛小麦产区土壤中AM真菌的优势种.该区小麦根系AM侵染率在13%~30%之间, 2月份侵染率最高,4~5月份则最低;AM真菌孢子数量4月份最多.本研究初步明确了山东青岛地区小麦根区土壤中AM真菌发育与分布情况,为进一步探究山东麦区麦根区土壤中AM真菌分布规律,筛选促进小麦生长的AM真菌提供了条件和技术基础.     

干旱条件下AM真菌对植物生长和土壤水稳定性团聚体的影响

采用分室培养系统,模拟正常水分和干旱胁迫两种环境条件,探讨不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长和土壤水稳性团聚体的影响.试验条件下,Glomus intraradices对苜蓿根系的侵染率均显著高于Acaulospora scrobiculata和Diversispora spurcum接种处理.正常水分条件下,供试AM真菌均能显著提高植株生物量及磷浓度.干旱胁迫显著抑制了植株生长和菌根共生体发育,总体上菌根共生体对植株生长没有明显影响,接种D.spurcum甚至趋于降低植株生物量;同时,仅有G.intraradices显著提高了植株磷浓度.AM真菌主要影响到＞2mm的水稳性团聚体数量,以G.intraradices作用效果最为显著.在菌丝室中,G.intraradices显著提高了总球囊霉素含量.研究表明AM真菌对土壤大团聚体形成具有积极作用,而菌根效应因土壤水分条件和不同菌种而异,干旱胁迫下仅有G.intraradices对土壤结构和植物生长表现出显著积极作用.在应用菌根技术治理退化土壤时,需要选用抗逆性强共生效率高的菌株,对于不同AM真菌抗逆性差异的生物学与遗传学基础尚需进一步研究.     

AM真菌种间差异对枳壳苗营养生长及矿质含量的影响

研究目的利用AM真菌进行柑桔菌根化育苗是培育壮苗和提高果品品质的新趋势,在对枳壳菌根苗进行研究的基础上,找到一个较好的优势菌种作为育苗菌剂。方法盆栽条件下研究了AM真菌Gigasporamargarita、Glomusmosseae和Glomusversiforme对枳壳实生苗营养生长及矿质含量的影响,并比较了种间差异的效应。结果接种AM真菌的枳壳幼苗根系均有效地被侵染,与对照相比,能显著促进植株根系和茎叶的生长,对须根的生长促进作用尤为突出;提高了叶片矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量,与对照差异均达到显著水平。3种AM真菌种间比较,其效应排序为Glomusmosseae>Gigasporamargarita>Glomusversiforme,但叶片矿质元素的含量与生长趋势并不完全一致。结论接种Glomusmosseae处理生长最好,矿质元素N、P、Mg和Cu的含量最高,菌根依赖性最大,且差异显著。AM真菌G.mosseae是参试3个菌种中培养枳壳菌根化壮苗的最佳菌种。     

宿主植物对黄芩根际土著丛枝菌根真菌生长发育的影响

利用盆栽试验研究了三叶草(Trifolium repens L.)、黑麦草(Lolium perenne L.)、玉米(Zea mays L.)和高粱(Sorghum vulgare Pets.)4种宿主植物对黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi.)根际土著丛枝菌根(AM)真菌生长发育的影...     

四川遂宁地区石油污染土壤中丛枝菌根真菌资源调查研究

调查研究了四川遂宁地区磨溪油田石油污染土壤中丛枝菌根(AM)真菌资源和宿主植物根系侵染状况。结果表明,所调查的14种植物中13种能形成AM,占93%。菌根侵染率为17%~69%,菌根侵染强度为2%~24%,表明石油污染区植物具有较强的菌根依赖性。分离出AM真菌16种,其中缩球囊霉(G.constrictum)和摩西球囊霉(G.mosseae)为该区域优势种;描述了种的形态学特征,并对宿主植物根际土壤AM真菌的分布状况进行了初步探讨。     

广西百色生姜根际土壤丛枝菌根真菌资源调查

【目的】调查广西百色生姜根际土壤丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae,AM）真菌与生姜的共生情况及其与根际土壤因子的关系,为筛选对广西生姜有促生及防病效果的菌株及推动AM真菌在生姜生产上的应用提供理论依据。【方法】于2020年7月在广西百色生姜种植区采集5份生姜根际土壤样品和根系样品,测定土壤理化性质、菌根侵染率和AM真菌孢子密度,并对AM真菌孢子进行形态学鉴定,研究AM真菌的定殖特性及物种多样性。【结果】不同采样点的土壤理化性质差异明显,土壤pH为4.95~6.37,土壤全氮、速效磷、有机质和交换性镁含量分别为0.175%~0.327%、8.5~95.0 mg/kg、25.1~40.0 g/kg和0.51~3.61 cmol/kg。不同采样点的生姜根系均有AM真菌定殖,定殖率在3.23%~29.06%。5个采样点共分离鉴定出AM真菌8属13种,包括无梗囊霉属（Acaulospora）3种、球囊霉属（Glomus）2种、根内球囊霉（Rhizophagus）3种、类球囊霉属（Paraglomus）1种及未知种属4种。优势种Rhizophagus mosseae在5个生姜采样点的土壤中均有分布。AM真菌孢子密度为44~288个/20 g干土。相关分析结果表明,根系内AM真菌定殖率与土壤有机质含量呈极显著正相关（R=0.501,P<0.01）,孢子密度与土壤速效磷含量呈显著正相关（R=0.603,P<0.05）。【结论】不同采样点生姜根际土壤具有较丰富的AM真菌资源,AM真菌物种多样性差异明显,新植生姜地块的AM真菌孢子密度大于连作生姜地块,土壤有机质和速效磷含量是影响生姜根际AM真菌群落组成和分布的主要土壤因子。     

松嫩盐碱草地蒲公英根围AM真菌侵染特性及种类多样性

为深入了解松嫩盐碱草地蒲公英根围AM真菌类型,丰富该地AM真菌资源多样性,以及为更高效地修复盐碱农业用地提供新的途径及想法,利用形态学鉴定的研究方法,对松嫩盐碱草地蒲公英(Taraxacum mongolicum)根围AM真菌(Arbuscular mycorrhizae fungi)侵染特性及其种类多样性进行研究。结果表明:1)在pH不同的土壤生态环境下,蒲公英根系均与AM真菌形成共生关系,并形成典型的重楼型(Paris-type,P型)菌根结构,且侵染率均达到100%。2)对利用湿筛法提取出的蒲公英根围土壤AM真菌孢子进行形态学鉴定,共鉴定出6属21种,其中球囊霉属(Glomus)10种,为本区域蒲公英根围AM真菌优势属,摩西球囊霉占比最多,为本区域蒲公英根围优势AM真菌;无梗囊霉属(Acaulospora)5种;盾巨孢囊霉属(Scutellospora)3种;和平囊霉属(Pacispora)、原囊霉属(Archaeospor)、巨孢囊霉属(Gigaspora)各1种。3)由于此次试验中侵染率极高,说明轻度碱性的土壤情况可能有利于AM真菌与宿主植物亲和以及AM真菌的生长,并且该样地处于适宜菌丝生长的pH范围内。     

丛枝菌根真菌对黄檗耐盐能力的影响

采用温室盆栽试验,研究盐胁迫下,接种摩西球囊霉(Glomus mosseaw)和根内球囊霉(Glomus untraradices)对黄檗耐盐能力的影响。结果表明:盐胁迫下,丛枝菌根(AM)真菌对黄檗侵染率影响不显著(p0.05),黄檗叶片丙二醛(MDA)质量分数显著高于对照处理,接种AM真菌处理的黄檗叶片MDA质量摩尔浓度均显著低于不接种处理(p0.05);脯氨酸质量分数均较未接种植株升高,AM真菌有效地减轻黄檗受胁迫的程度。接种AM真菌显著增加了可溶性蛋白质量分数,AM真菌增强了黄檗非酶促防御系统能力。盐胁迫下,过氧化物酶(CAT)和过氧化氢酶(POD)活性在菌根和非菌根处理间差异不显著(p0.05),超氧岐化酶(SOD)活性在菌根和非菌根植株处理间差异显著(p0.05)。接种AM真菌后,菌根化黄檗植株可通过渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,降低体内膜脂过氧化产物的水平,缓解胁迫对黄檗植株的伤害,增强了黄檗对盐胁迫的耐受力。