丛枝菌根真菌诱导植物信号物质研究进展

丛枝菌根(AM)真菌侵染植物根系形成菌根共生体过程中能诱导植物合成多种信号物质,如水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、类黄酮、一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)等。这些信号分子的传导途径和作用机制备受关注。本文从AM真菌诱导植物信号物质的种类和数量入手,探讨这些信号分子在植物体内的传导途径、生理效应和可能的作用机制,旨在为研究AM真菌与植物之间的共生关系、功能与进化等提供依据。     

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Glomusfasciculatum和胞囊线虫(SCN,Heteroderaglycines)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。     

丛枝菌根真菌与根围促生细菌相互作用的效应与机制

丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌是植物活体营养专性共生菌,广泛存在于陆地各生态系统中.研究表明,AM真菌与根围促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)之间的相互作用,尤其是它们之间的协同作用不仅影响植物养分吸收利用、病原物发生发展、土壤理化特性与生物修复等,而且对于可持续农、林、牧业生产、稳定生态系统都具有十分重要的意义.因此,近年来给予众多关注和研究.综述了AM真菌与PGPR之间的相互影响及其可能的作用机制,以及AM真菌与PGPR协同改善植物营养和生长、协同抑制病原菌、协同修复土壤方面的作用,旨在总结AM真菌与PGPR相互作用的效应与机制方面的最新研究进展,为今后研究发展提供依据.     

特殊生境中丛枝菌根真菌多样性

丛枝菌根真菌(AMF)是生态系统的重要组分之一,不仅具有丰富的遗传、物种和功能多样性,而且还具有生态系统多样性,即该真菌的分布与栖息生境复杂多样.AMF侵染植物根系形成菌根,营专性活体共生营养,生态适应性强,除了森林、草原和农田生态系统外,还广泛分布于保护地、盐碱地、矿区污染地、石化与农药污染地、荒漠地、干旱地、湿地、沼泽地、火山地、高原、低温与极地等植物多样性匮乏的特殊生境,形成独特的群落结构,发挥着不可替代的生理生态功能.本文总结了上述生境中AMF物种多样性与菌根发育特点,旨在为进一步开展这些特殊生境和极端环境下的AMF研究提供基本信息.     

丛枝菌根结构与功能研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是陆地生态系统中分布最广泛、最重要的互惠共生体之一,对提高植物抗逆性、修复污染生境、保持生态系统稳定与可持续生产力的作用显著.AM结构特征是判断菌根形成的主要指标,与其功能密切相关.本文总结了AM丛枝结构、泡囊结构、菌丝结构和侵入点结构等发育特征;分析了A型丛枝结构、P型丛枝结构、泡囊结构和根外菌丝结构与促进寄主植物养分吸收和生长、提高植物抗旱性、耐涝性、耐盐性、抗高温、拮抗病原物、提高植物抗病性、抗重金属毒性、分解有毒有机物、修复污染与退化土壤等功能的关系,及其所发挥的重要作用;探讨了影响AM结构与功能的因子,以及基于AM不同结构所发挥功能的作用机制.旨在为系统研究AM真菌发育特征、AM真菌效能机制,以及评价和筛选AM真菌高效菌种提供依据.     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571中motA基因的功能分析

[目的] MotA是细菌的鞭毛马达蛋白,是跨膜质子通道的重要组成结构之一,在调控鞭毛运动中具有至关重要的作用。本研究探究了Azorhizobium caulinodans ORS571中鞭毛马达基因motA对菌株表型和植物互作的影响。[方法] 通过同源重组原理和三亲接合转移方法构建突变菌株∆motA,测定野生型与突变体在菌体生长、运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力的差异。[结果] 与野生型相比,突变体菌体生长没有明显差异,但其运动能力完全丧失,固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力减弱。[结论] MotA鞭毛马达蛋白对A.caulinodans ORS571的运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力均有调控作用。     

镧对丛枝菌根发育的影响

稀土元素在一定剂量下具有增加作物产量、改善品质的作用,为了评价镧元素对丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌侵染和产孢的影响,研究于温室盆栽条件下,以0、0.001、0.005、0.025、0.125、0.625mmol/L氯化镧溶液分别浇灌接种与不接种AM真菌Glomus mossea的白车轴草Trifolium repens,每次浇灌200mL,共6次,定期测定各处理白车轴草生物量、植株氮、磷和钾含量、AM产孢和侵染率等。结果表明,无论接种与否,镧处理均显著增加了白车轴草生物量、植株氮、磷和钾含量,接种AM真菌的白车轴草生物量和养分含量均显著优于未接种对照。随着镧浓度的增高,接种AM真菌植株的氮、磷和钾含量先上升再下降,镧浓度为0.005mmol/L时氮、磷和钾吸收量最高,分别为68.3、9.1、106.0mg/g。不同浓度镧对根系侵染率及孢子密度产生不同影响,随着镧元素浓度升高,侵染率及孢子密度呈现先升高后降低的趋势;镧浓度为0.005mmol/L时,侵染率最高(82%),孢子密度最大(8.03个/g)。     

城市生态系统中丛枝菌根真菌侵染状况及群落特征

作者采集了北京、青岛、济南、南京、武汉和贵阳6个城市中部分大学校园高羊茅Festuca elata、城内公园大叶黄杨Euonymus japonicus及郊区公园连翘Forsythia suspensa根区土样,测定菌根着生状况和丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）AM真菌孢子密度,形态鉴定AM真菌种类,测定AM真菌种丰度、多样性指数及群落结构等。除从北京中国人民大学校园草坪和南京下马坊公园的大叶黄杨根系上未见丛枝结构外,其他根系样品均观测到典型的丛枝和泡囊结构,丛枝着生率较低,且多为A-型。各城市大多数样品的菌根总侵染率、丛枝着生率和泡囊数分别低于40%、5%和1/mm。北京中国人民大学草坪根系菌根总侵染率显著低于其他城市校区的。除北京香山的连翘和济南山东大学的高羊茅上的种丰度、Shannon指数、以及北京紫竹院公园大叶黄杨上的孢子密度之外,青岛市的3种植物上AM真菌的孢子密度、种丰度和Shannon指数均高于其他城市的。各校园草坪中相同的AM真菌种类较少,但放射球囊霉Glomus radiatum分布频率100%,为校园草坪中的优势种。城市公园以青岛中山公园的AM真菌的孢子密度和种丰度最高;郊区公园以贵阳黔灵山的孢子密度、种丰度和Shannon指数最高,武汉狮子山的种丰度和Shannon指数最低。土壤氮沉降与泡囊数量呈显著负相关,土壤压实程度与泡囊数量呈显著正相关。大叶黄杨根区土壤中AM真菌种丰度与土壤有机质含量呈显著正相关,Shannon指数与土壤pH呈显著正相关。结论认为,中国不同城市生态系统中AM真菌群落结构差异较大,氮沉降和土壤压实程度对根内泡囊数量具有不同的影响。     

互惠共生微生物多样性研究概况

所谓互惠共生微生物(mutualistic symbiotic microbes,MSM)是指能定殖其他生物构建互惠共生体系的微生物,主要包括互惠共生细菌、互惠共生放线菌和互惠共生真菌等。MSM种类繁多、分布广泛、物种多样性丰富,涉及原核生物界和真菌界等。MSM定殖人体、动物、植物、藻类或其他真菌,可构建各自相应的互惠共生体系,进而形成范围更加巨大的共生网络,发挥不可替代的生理生态功能。本文在介绍MSM概念的基础上,重点总结了MSM多样性研究进展,指出了目前研究中尚存在的问题,探讨了今后应该开展的工作,MSM多样性研究成果可望为研发MSM应用技术提供依据和材料。     

都江堰亚热带地区常见植物根围的丛枝菌根真菌

从都江堰亚热带地区常见植物根围土壤中分离并鉴定了4属27种丛枝菌根真菌,其中无柄囊霉属Acaulospora 4种,原囊霉属Archaeospora 1种,内养囊霉属Entrophospora 2种,球囊霉Glomus 20种。其中哥伦比亚内养囊霉Entrophospora colombiana,澳洲球囊霉Glomus australe,卷曲球囊霉G．convolutum,肿涨球囊霉G．gibbosum,球泡球囊霉G．globiferum,异形球囊霉G．heterosporum(A)为我国六个新记录种。