丛枝菌根真菌对番茄信号物质的诱导效应

盆栽番茄Lycopersicon esculentum幼苗分别接种丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉Glomus mosseae、地表球囊霉G.versiforme、根内球囊霉G.intraradices、幼套球囊霉G.etunicatum及珠状巨孢囊霉Gigaspora margarita 35d后,开始测定番茄植株内源信号物质水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)含量变化,抗性相关酶活性,丙二醛(MDA)含量以及生长量等指标。结果表明,接种AM真菌增加了番茄植株鲜重、株高、地上部和地下部干重、叶片和根系NO、JA、H2O2含量和结合态SA含量,其中,以摩西球囊霉G.mosseae诱导作用最大,叶片和根系内NO、JA、H2O2和结合态SA含量分别比对照增加了3.3和1.9倍、6.8和8.0倍、0.9和1.2倍、1.9和2.6倍,而根系中游离态SA含量一直处于较低水平,只有摩西球囊霉G.mosseae处理在诱导高峰时根系游离态SA含量比对照略有增加。接种AM真菌处理的番茄叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著增加,其中以摩西球囊霉G.mosseae的诱导效应最大,与未接种对照相比分别增加了0.6和0.3倍、7.9和3.1倍、0.4和1.2倍、2.3和1.9倍;幼套球囊霉G.etunicatum的诱导效应最小:与未接种对照相比分别增加了0.26和0.14倍、2.3和1.0倍、0.1和0.28倍、0.55和0.31倍;而MDA含量下降,分别降低了66%和68%、34%和41%、51%和50%、12%和26%、18%和29%。表明AM真菌能诱导植物同时产生多种信号物质,而且这些信号参与了AM真菌-番茄共生体系统抗性的表达。     

泰山丛枝菌根真菌群落结构特征

2007年对泰山植被根围内丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌群落组成、数量、分布及其与植物多样性的关系进行了研究。从泰山傲徕峰、黑龙潭库区等样地共分离出4属16种AM真菌:球囊霉属Glomus 9种、无梗囊霉属Acaulospora 4种、巨孢囊霉属Gigaspora 2种和盾巨孢囊霉属Scutellospora1种。其中,球囊霉属Glomus及聚球囊霉Glomus fasciculatum的孢子密度、相对多度、分布频度和重要值均最高,分别为泰山植被区根围内AM真菌优势属和优势种。各样地之间Sorenson相似系数在0.60和0.85之间。植被数量与孢子密度(r=0.80,p0.01)、植物种的丰富度与AM真菌种的丰富度(r=0.77,p0.01)以及与孢子密度(r=0.59,p0.01)均呈极显著正相关关系。研究结果表明植物多样性对于提高AM真菌多样性发挥极为重要的作用。     

黄河三角洲原生演替中土壤微生物群落结构分析

[目的] 黄河三角洲区域具有重要的湿地生态系统。碱蓬、野大豆和芦苇是该地区典型的盐生植物。本研究针对碱蓬、野大豆和芦苇混生植物的根际土壤微生物群落组成和功能基因进行了分析比较。[方法] 对碱蓬,野大豆-芦苇混生植物的根际微生物菌群和光滩土壤菌群进行了宏基因组测序,使用COG和KEGG数据库对微生物菌群的功能进行了注释和比较。[结果] 本研究结果表明,变形菌门是3个取样点的主要菌门,其在碱蓬、野大豆-芦苇根际土壤中的相对含量比光滩土壤分别多28.8%和10.6%。此外,拟杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门是3个取样点中的优势物种。中华根瘤菌属是野大豆-芦苇混生植物根际土壤的最主要的属。对功能基因进行分析表明,光滩土壤中的功能基因的数量多于碱蓬根际土壤和野大豆-芦苇混生植物根际土壤的功能基因数。在这3个位点中,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢,以及无机离子转运和代谢的基因最多。[结论] 本研究为发掘有价值的微生物资源和海岸带盐碱土壤修复提供了一定的理论基础。     

丛枝菌根真菌调控根系构型与矿质元素平衡提高西瓜植株耐盐性的研究

丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌可通过多种途径或机制来增强植物的耐盐性,进而促进植株的生长发育。本研究在盆栽条件下设西瓜Citrullus lanatus品种‘京欣四号’幼苗接种变形球囊霉Glomus versiforme和不接种以及施加和不施加100mmol/L NaCl共4个处理,测定植株根系菌根侵染状况、根系构型及其根茎叶中钾（K）、钙（Ca）、磷（P）、钠（Na）含量、K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na和植株生长状况等。AM真菌显著增加了盐胁迫下西瓜植株总根长度、根表面积、根体积和根尖数量,改善了根系构型;促进了西瓜根系对K、Ca和P的吸收,提高了茎Ca和P含量、根系K和P含量、K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺,而降低了根Na⁺含量;茎P和Na⁺、叶K和Ca的含量显著高于其他器官相应含量。典范对应分析表明,根系K含量、K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺与总根长度、主根长度、根表面积、根体积、根尖数量、根平均直径呈正相关;叶K⁺/Na⁺与主根长度呈正相关;根系Na⁺含量与根系总根长、根平均直径和根尖数量呈负相关。接种AM真菌改善了矿质元素平衡及其分配状况。盐胁迫后西瓜植株对菌根的依赖性增强。结果表明,K、Ca、P是AM真菌介导植物耐盐性的关键养分;K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺是重要的矿质元素平衡指标,接种AM真菌能调控植物根系构型和矿质元素平衡状况,从而缓解盐胁迫对西瓜生长的抑制作用,提高植株的耐盐性。     

AM真菌和胞囊线虫对大豆根内酶活性的影响

将‘鲁豆4号’大豆接种丛枝菌根(AM)真菌聚生球囊霉Glomus fasiculatum和大豆胞囊线虫(SCN)Heterodera glycines 4号生理小种后, 定期测定大豆根系中AM真菌及线虫侵染速率、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3葡聚糖酶及几丁质酶活性的动态变化。结果表明, 接种AM真菌大豆根系中4种酶活性高于对照水平; 先接种AM真菌后接种SCN处理根系中POD、PAL及几丁质酶的活性高于只接种SCN的处理,并且酶活性峰值出现的时间均早于或相当于后者。另外,PAL及几丁质酶活性出现高峰时期也正是AM真菌侵染率迅速升高及线虫侵染速率快速下降期。因此,AM真菌先激活了大豆的防御反应,然后使其对SCN的侵染产生快速反应,PAL及几丁质酶在AM真菌诱导的抗、耐线虫病害机制中起重要作用。值得注意的是,先接种AM真菌后接种SCN处理大豆根系中,β-1,3葡聚糖酶活性低于只接种AM真菌的处理。作者认为本试验条件下,该酶在大豆抗SCN病害中的作用表现不明显。     

尖峰岭地区龙脑香科植物根围的AM真菌*

调查了海南岛尖峰岭13种龙脑香科植物根围的丛枝菌根(Arbuscularmycorrhizae,AM)真菌的资源状况。共分离鉴定出Acaulospora属4种,Glomus属16种,Scutellospora属3种,其中Scutellosporanigra(Redhead)Walker&Sanders为我国的新记录种。     

西双版纳地区龙脑香科植物根围的AM真菌

调查了版纳地区龙脑香科植物根围的丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌的资源状况。共分离鉴定出 Acaulospora 属9种,Archaeospora 属2种,Glomus 属23种,Paraglomus 属1种,Scutellospora 属2种,其中Acaulospora rehmii,Glomus convolutum,Glomus magnicaule 3种为我国的新记录种。     

崂山茶区茶树根围AM真菌多样性

为调查崂山茶区土壤中丛枝菌根(AM)真菌资源的分布状况, 于2007年9月从青岛崂山茶区12个茶园采集茶树(Camellia sinensis)根围土样, 采用湿筛倾注–蔗糖离心法分离AM真菌, 测定其物种丰度、频度、孢子密度、相对多度、重要值、多样性指数等。共分离到AM真菌3属22种, 无梗囊霉属(Acaulospora)出现的频度最高, 其次是球囊霉属(Glomus)。AM真菌孢子密度以晓望村茶园最高, 高家村茶园最低; 种丰度以常家村茶园最高; 常家村茶园和万来客茶园的Shannon-Wiener指数显著高于其他茶园。光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)是北崂茶厂、万里江茶园、樱山春茶园、万里江有机茶园、常家村茶园和桑园村茶园的优势种; 波状无梗囊霉(Acaulospora undulata)为万里江有机茶园和万来客茶园的优势种; 隐球囊霉(Glomus occultum)为樱山春茶园、晓望村茶园和万来客茶园的优势种。应用典型相关分析(CCA)对环境因子与崂山茶区AM真菌群落组成的关系进行了分析, 各因子的影响大小依次为: 土壤速效磷含量＞土壤有机质含量＞种植年限＞土壤碱解氮含量＞土壤pH值＞土壤速效钾含量。     

Chib1和PAL5基因在AM真菌Glomus fasciculatus诱导大豆抗线虫病害防御反应中的作用

本研究系统分析了大豆（品种：‘鲁豆4’）接种AM真菌Glomus fasciculatum和胞囊线虫（SCN,Heterodera glycines）4号生理小种后各处理菌根和线虫侵染率、几丁质酶和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性及几丁质酶基因Chib1和苯丙氨酸解氨酶基因PAL5转录物的动态变化。结果表明,接种SCN对AM真菌的侵染率没有产生显著影响,但先接种AM真菌后接种SCN的大豆根内线虫侵染率明显低于只接种SCN的处理。另外,先接种AM真菌后接种SCN的大豆根内几丁质酶和PAL活性显著提高,活性高峰出现在接种线虫后的第3天。值得注意的是,先接种AM真菌后接种SCN的大豆根内两种基因Chib1和PAL5转录物高峰也出现在接种SCN后的第3天,即AM真菌侵染率快速上升而SCN侵染率快速下降时期。所以Chib1和PAL5基因的表达可能是AM真菌诱导的抗大豆胞囊线虫病害防御反应的一种表现。因此推测Chib1和PAL5直接参与了AM真菌诱导大豆抗胞囊线虫病害的防御反应。     

外源养分和激素对AM真菌侵染和产孢的影响

在温室30%强度Hoagland营养液半水培条件下,对寄主植物玉米Zea mays接种丛枝菌根(Arbuscular myeorrhizae,AM)真菌Glomus mosseae后施加不同浓度的葡萄糖、蔗糖、脯氨酸(Pro)、吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)。结果表明:除低浓度GA3处理外,其他处理尤其是高浓度处理抑制了玉米植株的生长。中浓度蔗糖、脯氨酸(Pro)和吲哚-3-乙酸(IAA)处理显著提高玉米菌根侵染率,其中以中浓度蔗糖的处理最高,达92.3%。葡萄糖、赤霉素(GA3)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)处理则降低菌根侵染率。施加不同有机养分和植物生长物质并未提高AM真菌产孢数量,相反,却减少了孢子的形成。高浓度氨基乙酸(Gly)和低浓度6-BA处理的产孢量分别为50和48个/管,高于其他处理,但低于对照(78个/管);可溶性糖处理的产孢数量最少,平均仅18个/管。本试验条件下菌根侵染率与产孢数量不具有相关性,而产孢数与根外菌丝量具相关性。认为通过外界不同的化学调控,对植物生长、菌根侵染、根外菌丝量和孢子发育产生了一定的影响,具有一定的调节作用。