外生菌根对植物非生物胁迫的缓解作用及作用机理研究进展

外生菌根在林木共生系统中占据重要的地位,具有提高宿主植物抗逆性的作用。在菌根学领域中,外生菌根与非生物胁迫互作的研究要远少于其他类型的菌根,尤其是缺乏综合、全面的总结性评述。文中总结了近5年来的相关研究,阐述了非生物胁迫(干旱、寒冷、高温、盐碱、重金属和有毒物质)下菌根共生体与植物抗逆性的关系,其他因子与外生菌根协同提高植物对非生物胁迫的耐受能力,以及外生菌根缓解非生物胁迫的生理机制和基因调节机制。本文结合了污染土壤修复、功能蛋白表达及微生物生态系统3个方面的研究,分析了当前研究的热点问题与存在的不足,展望了今后的研究方向,以期为林木生态恢复和菌根学研究的扩充提供可借鉴的思路。     

菌根真菌自始至终与植物休戚与共协同应对逆境

<正>生物进化的早期阶段,真菌与植物就结下了不解之缘,即形成菌根共生体以适应更多的生境。经过数亿年进化,菌根已成为当今生物圈内分布最广、功能最强、作用最大的互惠共生体。进入21世纪以来,全球变化导致的高温、干旱、盐害、病虫危害、金属毒害、土壤酸化与有毒有机物污染等逆境影响菌根真菌的发生发展和生理生态功能。与此同时,菌根真菌通过参与植物生理代谢进而介导植物抗逆性的作用与机制备受关注。我国所开展的相关研究及其成果令世人瞩目.本期《菌物研究》     

丛枝菌根真菌提高植物抗逆性的效应及其机制研究进展

丛枝菌根（arbuscularmycorrhizal,AM）真菌是土壤中重要的生物成员之一,对植物具有多种有益效应。AM真菌的基本功能之一是增强植物的抗逆性,在全球气候变化的今天尤其重要。本文总结了AM真菌降低温度胁迫、水分胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、病虫害、以及杂草对植物造成的危害和提高植物抗逆性的效应;阐述了AM真菌提高植物抗逆性的作用机制;并讨论了当前该领域研究存在的难题及今后的展望。旨在为探讨提高植物抗逆性策略与途径提供参考。     

外生菌根与植物抗重金属胁迫机理

外生菌根是外生菌根真菌和植物营养根形成的共生体,能够增加植物对污染胁迫的抵抗能力。本文综述了20多年来国内外研究外生菌根增加植物抗重金属毒害的成果,指出了外生菌根在植物抗重金属毒害中的积极作用,并概括其抗性的主要机理为：外延菌丝的吸收作用;菌根分泌物的调节与螯合作用;菌根菌套或哈蒂氏网吸收过滤有毒金属;菌根菌套的疏水性作用。在研究外生菌根抗重金属毒害机理的基础上,提出了该领域今后的研究前景。     

有机污染土壤中菌根的作用

近年来,土壤有机污染问题日益突出,传统的修复方法存在局限性。菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体,能增强植物的逆境抗胁迫能力,对于促进有机污染物的降解和转化具有积极的作用。本文主要阐述了石油、多环芳烃、多氯联苯、农药和酞酸酯等几类典型的有机污染土壤中外生菌根和丛枝菌根的作用;旨在说明利用菌根技术修复有机污染土壤是生物修复的一项重要工具,具有广阔的发展前景,为进一步研究菌根的作用以及更好地运用菌根技术奠定基础。     

植物-菌根真菌联合修复重金属污染土壤

菌根是菌根真菌侵染植物根系后在植物根部形成的共生结构。菌根技术作为一种生物强化技术应用于重金属污染土壤的植物修复已引起研究者的广泛关注。目前大量研究表明菌根能强化植物对重金属的转运、富集及根系稳定化过程,并通过促进营养物质的吸收利用、稳定细胞内氧化还原平衡、调控抗逆性相关基因的表达以及改善根际微生态环境等方式提升寄主植物的抗逆性。本文在介绍菌根真菌在植物修复重金属污染的联合过程中的作用效应及机制的基础上,分析了目前限制该技术应用的瓶颈问题以及未来的研究方向,为植物-菌根真菌联合修复的推广应用提供理论基础。     

丛枝菌根对植物根际逆境的生态学意义

近年来,我国在菌根分子生物学、菌根营养学、菌根分类学和菌根生态学等方面取得了令人瞩目的研究成果,其中对丛枝菌根真菌(AMF)的研究居多。AMF能与大部分陆地植物根系形成共生关系,促进植物生长发育,提高植物抗逆性,在保持生态平衡、保护生态环境等方面发挥重要作用。本文主要从非生物胁迫(干旱胁迫、重金属污染、盐碱胁迫)和生物胁迫(致病菌和线虫侵染)方面介绍了AMF在植物根际逆境中发挥的生态功能及作用机制,提出了该研究领域尚存的不足之处和研究前景,为AMF后续研究提供参考。     

菌根真菌的生理生态功能

菌根真菌是土壤中重要生物成员之一,不仅具有丰富的遗传多样性和物种多样性,其功能也是丰富多样,主要体现在：1）影响陆生植物起源、进化、演化与分布;2）促进植物的生长发育;3）提高植物的抗逆性;4）修复污染与退化土壤、改善土壤质量与健康状况;5）促进农林牧业的生产;6）保持生态平衡、稳定生态系统及其可持续生产力.随着技术发展和研究的深入,菌根真菌新功能将会不断被发现.     

菌根真菌的生理生态功能

菌根真菌是土壤中重要生物成员之一,不仅具有丰富的遗传多样性和物种多样性,其功能也是丰富多样,主要体现在：1）影响陆生植物起源、进化、演化与分布;2）促进植物的生长发育;3）提高植物的抗逆性;4）修复污染与退化土壤、改善土壤质量与健康状况;5）促进农林牧业的生产;6）保持生态平衡、稳定生态系统及其可持续生产力.随着技术发展和研究的深入,菌根真菌新功能将会不断被发现.     

AM真菌对重金属污染土壤生物修复的应用与机理

土壤重金属污染威胁人类健康和整个生态系统,而高效、低耗、安全的生物修复技术显示出了极大的应用潜力,特别是利用植物-微生物共生体增强生物修复效应的应用.丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌是一类广泛分布于土壤生态系统中的有益微生物,能与90％以上的陆生高等植物形成共生体.研究发现,AM真菌能够增强宿主植物对土壤中重金属胁迫的耐受性.当前,利用AM真菌开展重金属污染土壤的生物修复已经引起环境学家和生态学家的广泛关注.基于此,围绕AM真菌在重金属污染土壤生物修复作用中的最新研究进展,从物理性防御体系的形成、对植物生理代谢的调控、生化拮抗物质的产生、基因表达的调控等角度探究AM真菌在重金属污染土壤生物修复中的作用机理,以期为利用AM真菌开展重金属污染的生物修复提供理论依据,并对本领域未来的发展和应用前景进行了展望.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.