植物与丛枝菌根真菌在共生早期的信号交流

摘要:丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)与大多数陆生植物互利共生具有广泛的生理生态学意义,而这一生态学功能背后的共生机制我们知之甚少。已探明AM形成前宿主植物根分泌的独脚金内酯促进AMF菌丝分支,分泌的角质单体促进AMF 在宿主根中定植;同时,菌根真菌的分支菌丝释放出脂质几丁糖(lipochitooligosaccharides,LCOs)和短链几丁质寡聚物(short-chain chitin oligomers,COs)信号分子诱导宿主基因表达、侧根发育以及形成Ca2+振荡,它们相互作用共同促进AM形成。在能同时形成菌根和根瘤的蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和日本百脉根(Lotus corniculatus)植物中,根瘤共生体形成过程所需的若干基因与菌根形成所需的基因有关。这些研究成果为全面揭示菌根共生体发生过程的信号转导奠定了基础。本文对目前国内外宿主植物与AM真菌之间的信号物质及其功能、相关基因及其调控功能等进行了综述,旨在为AM真菌共生早期的信号交流研究提供有价值的参考。     

日粮中添加桑叶提取物和1-脱氧野尻霉素对大鲵生长、消化、免疫能力和肠道菌群的影响

为探究桑叶物提取物(MLE)和单体1-脱氧野尻霉素(DNJ)对大鲵(Andrias davidianus)生长、消化、免疫能力和肠道菌群影响的差异, 研究以基础饲料为对照组, 分别添加0.75%的MLE和0.04‰的DNJ制成3种等氮等脂的饲料, 饲喂初始均重为(47.81±0.23) g的大鲵90d。结果: MLE组和DNJ组增重率和饲料效率显著提高(P<0.05); 肠道脂肪酶和胰蛋白酶活力显著提高(P<0.05), 肠道丙二醛、血浆内毒素显著降低(P<0.05), 肠黏膜绒毛数量显著增加(P<0.05), 肠黏膜上皮细胞间紧密连接更加紧密; 与对照组相比, MLE组雷帕霉素靶蛋白(Target of rapamycin, TOR)、白细胞介素-10 (Interleukin, IL-10)、多聚免疫球蛋白受体(Polymeric immunoglobulin receptor, pIgR)、类Toll受体2(Toll-like receptor 2, TLR2)和髓样分化初级反应基因88 (Myeloid differentiation primary response gene88, MyD88) mRNA表达水平显著上调(P<0.05), DNJ组pIgR mRNA表达水平显著上调(P<0.05); 肠道菌群中瘤胃球菌科细菌丰度降低, Romboutsia丰度增加, 肠道微生物多样性较对照组提高(P<0.05)。与DNJ组相比, MLE组和DNJ组增重率和饲料效率无显著差异(P>0.05), MLE组胃蛋白酶、H+-K+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶活力显著提高, 肠道总抗氧化能力显著提高(P<0.05), 肠黏膜上皮细胞紧密连接程度提高, 肠绒毛高度显著增加(P<0.05), 血浆内毒素含量显著降低。结果表明, 在大鲵配合饲料中添加MLE和DNJ均能不同程度改善大鲵胃和肠的消化吸收功能, 提高生长性能、肠道抗氧化能力和免疫能力, 提高肠道微生物多样性, 促进肠道发育; 综合胃和肠结构和功能, 复合MLE较单体DNJ效果更优。     

桑及菌根桑在库区消落带的生态重建功能及应用潜力

三峡工程在提供丰富水电资源造福人类的同时,也引发了一些生态环境问题,对库区环境、生物、气候以及人们的生活都产生了不同程度的影响。桑树休眠和生长发育节律与库区水体涨落规律的反向偶联,桑的菌根结构在改善根际土质量,促进桑树水分和养分吸收,增强桑树对盐碱、干旱、重金属的耐受性,提高幼苗的存活率,促进桑苗生长,促进植物群落正向演替等生态过程中发挥着重要的作用。分析了三峡库区消落带周期性水淹的生态特征和岸生植物生态恢复障碍,综述了桑及菌根桑在消落带的生态特性和应用潜力,最后提出了菌根桑生物技术的应用所面临的新课题和挑战。     

基于Le Bissonnais法的石漠化区桑树地埂土壤团聚体稳定性研究

石漠化区独特的水土流失作用使该区土壤严重退化,地埂植物作为一种独特的农林复合模式对石漠化区土地质量改善和坡耕地土壤生态修复作用明显,能有效保证坡耕地的生态条件和生产性能。选取石漠化区3种不同管理方式的桑树地埂为研究对象,采用传统湿筛(Cаввинов法)和Le Bissonnais法测定土壤团聚体分布与稳定性特征。结果表明:基于Cаввинов法测定的土壤团聚体稳定性以天然林最好,桑埂自然生草地和清草地相对居中,桑埂农地最差;3种管理方式的桑树地埂土壤团聚体稳定性指数(ASI)随地埂距离均表现为ASI_90cm > ASI_60cm > ASI_30cm,主要原因在于桑树地埂对坡耕地土壤团聚体影响的作用范围主要集中在距株30 cm以内,而在地埂30 cm以外田面农耕活动对土壤团聚体结构影响较大,而受桑树地埂影响作用较小。基于Le Bissonnais法快速湿润(FW)处理后土壤团聚体集中分布在0.5-0.25 mm之间,慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)处理后团聚体主要分布在5-1 mm之间。Le Bissonnais法处理后土壤团聚体稳定性表现趋势与Cаввинов法一致,3种处理后的团聚体分形维数D、MWD和GMD均表现为FW < SW < WS。Le Bissonnais法FW和SW处理后团聚体稳定性指标与Cаввинов法达到极显著相关,说明Le Bissonnais法测定石漠化区土壤团聚体稳定性是可行的;石漠化区土壤团聚体稳定性与有机质和粘粒含量呈显著正相关(0.586 ≤ R ≤ 0.864),这说明石漠化区土壤团聚体稳定性是以上两种土壤胶结物质的黏聚作用形成的,且两种土壤胶结物质对土壤消散作用和粘粒膨胀作用引起的团聚体破坏抵抗性强烈,而对低强度机械干扰引起的团聚体破碎没有明显抵抗性,研究结果对石漠化区坡耕地土壤保持具有重要指导意义。