接种AMF与间作对红壤上玉米和大豆种间氮素竞争的影响

盆栽条件下对间作、尼龙网分隔和单作的玉米和大豆接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)Funneliformis mosseae(FM)和Funneliformis etunicatum(FE),以试验AMF和种植方式对玉米和大豆作物种间氮素竞争的影响。结果表明,接种FM和FE的玉米和大豆植株无论何种种植方式均有一定比例的侵染,侵染率为37%–56%。不管AMF接种与否,玉米的生物量大小依次为间作>尼龙网分隔>单作,大豆生物量大小依次为单作>尼龙网分隔>间作,说明间作促进了玉米的生长,却抑制了大豆的生长。无论何种种植方式,AMF处理均不同程度提高了玉米和大豆植株的氮含量和吸收量,降低了玉米和大豆根际土壤碱解氮的含量。在同一AMF处理3种种植方式内,间作种植对玉米植株氮含量和吸收量的促进作用最为明显,而单作对大豆植株氮含量和吸收量的促进作用最为明显。所有处理中,玉米对营养的竞争力和对氮的竞争比率均优于大豆,无论何种AMF处理,间作处理下的玉米相对于大豆的营养竞争能力均优于尼龙网分隔处理,无论何种种植方式,AMF处理下的玉米相对大豆对氮的竞争比率高于NM处理,可见,玉米始终处于竞争优势地位,而大豆则始终处于劣势。接种AMF均显著地促进了玉米和大豆的生长,并显著提高了玉米相对于大豆的竞争能力,在FM接种及间作模式下,玉米和大豆对土壤碱解氮的吸收利用较多,但玉米相对大豆对营养的竞争力和氮竞争比率最高,表明AMF影响了寄主植物的种间竞争力,并且在AMF和间作协同作用下的影响最为明显。     

盐胁迫下接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

以玉米品种陕单16号幼苗为材料,用盆栽法研究了不同含盐量(0、0.5、1.0、1.5和2.0 NaCl g/kg)土壤接种AM真菌(Glomus mosseae)对玉米幼苗生物量、盐害级数,以及叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-、H2O2含量和保护酶活性的影响.结果表明:在盐胁迫下,接种AM真菌增加了玉米植株生物量,降低了玉米的盐害级数;菌根植株叶片中过氧化氢酶的活性高于非菌根植株,而过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的活性则为非菌根植株高于菌根植株;超氧化物歧化酶的活性在NaCl浓度为0、0.5和1.0 g/kg时为非菌根植株高于菌根植株,而在NaCl浓度为1.5和2.0 g/kg时则为菌根植株高于非菌根植株;菌根植株叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-和H2O2的含量低于非菌根植株.可见,AM真菌的侵染提高了玉米的耐盐性,缓解了由盐胁迫引起的过氧化胁迫对玉米植株的伤害,但这一缓解作用并不只是通过提高保护酶活性来实现的,可能还存在一些非酶促的调节机制.     

施磷和接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

在盆栽条件下研究了不同施磷水平（２５,５０,１００,１５０ｍｇ／ｋｇ）,不同盐水平（ＮａＣｌ０,１．２ｇ／ｋｇ）和不同接种ＡＭ真菌处理（接种和不接种）对玉米生长的影响。结果表明,施磷量为５０ｍｇ／ｋｇ时基本满足玉米生长的需要,１．２ｇ／ｋｇ ＮａＣｌ胁迫显著抑制了玉米的生长;施磷明显促进玉米在盐胁迫条件下的生长,施磷水平和接种菌根真菌的交互作用对玉米耐盐性具有显著影响;盐胁迫条件下,接种ＡＭ真菌在     

磷水平对接种丛枝菌根真菌甜玉米苗期生长的影响

研究了不同外源磷水平条件下,接种丛枝菌根真菌根内球囊霉(Glomus intraradices)对寄主植物甜玉米菌根侵染率、地上部和地下部鲜重、氮磷含量、精氨酸含量影响。结果表明:丛枝菌根真菌能够很好的侵染于玉米植株根系。且不同磷水平条件下,菌根侵染率差异较显著。在低磷水平下,菌根侵染率较高。孢子数量随着磷水平提高而增加。菌丝室根外菌丝鲜重在P40时最高。菌根化的甜玉米生物量及氮磷含量显著高于对照组。此外,低磷水平促使甜玉米地上部和地下部鲜重显著提高。甜玉米地上部总氮和地下部总氮含量分别在P40、P80和P20、P40时最高。地上部总磷和地下部总磷含量分别在P80和P160时最高。菌根精氨酸含量在低磷(P20)时最高。研究表明接种丛枝菌根真菌可促进甜玉米幼苗生长并与外源磷水平有关。     

覆膜与接种AM真菌对半干旱区玉米根际土壤理化性质的影响

本研究采用裂区试验设计,主区设置了3种覆膜方式:露地平播(即常规播种方法,无覆膜)、半覆膜平作(即常规播种方法,覆膜占小区面积一半)、全膜垄上穴播(即起垄后小区全覆膜,垄上播种),副区设置了2个丛枝菌根(AM)真菌接种水平:接种AM真菌(AM)和不接种对照(CK),研究了大田条件3种覆膜方式下接种AM真菌对半干旱区春播玉米根际土壤养分、有机碳含量及AM真菌特性(侵染率、根外菌丝密度与土壤球囊霉素)的影响。结果表明:3种覆膜方式下,与不接种对照相比,接种AM真菌显著提高了根系侵染率、根外菌丝密度、土壤中球囊霉素和有机碳含量、植株干重、碳氮比和土壤含水量,同时显著促进了土壤养分吸收(个别例外),其中土壤根外菌丝密度、易提取球囊霉素、有机碳、速效磷和速效钾含量、碳氮比随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈降低趋势,而植株干重、土壤中总球囊霉素、全氮和含水量随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈升高的趋势。全覆膜结合接种AM真菌在促进西北半干旱地区田间作物生长、提高土壤含水量、以及改善菌根侵染率、菌丝密度与土壤中球囊霉素含量的作用最大,但降低了土壤养分,后期还可能需要通过合理施肥措施加以维持土壤肥力水平。相关分析表明,土壤根外菌丝密度和球囊霉素含量与土壤矿质养分和水分存在一定程度的协同效应,接种AM真菌有助于根际土壤养分转化,促进植物生长。     

接种丛枝菌根真菌对木香无机元素吸收的影响

目的:研究不同丛枝菌根(AM)真菌对木香无机元素吸收的影响,为AM真菌的筛选提供科学依据.方法:分别采用凯氏定氮蒸馏法、钒目黄比色法、原子吸收光谱法和原子荧光光度法对木香根部中15种无机元素进行测定.结果:外源接种AM真菌可以促进木香内的大量元素(N、P、K、Ca、Mg)和微量元素(Mn、Zn、Cr、Na、Ni)含量大...     

荒漠油蒿（Artemisia ordosica）根围AM真菌分布与土壤酶活性

于2007年10月在油蒿(Artemisia ordosica)集中分布区选取4个典型样地,分别从0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm和40～50cm土层采集根围土样,分离其丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌并测定了3种土壤酶活性.结果表明,在各样地0～50cm土层中油蒿根系AM真菌菌丝定殖率均很高,有典型的泡囊与丛枝结构.菌丝定殖率与泡囊定殖率呈显著正相关,但菌丝、泡囊和丛枝定殖率与AM真菌孢子密度和土壤酶活性之间都无相关性;孢子密度在不同样地及采样深度间差异明显,与土壤有机质、速效磷和速效氮含量都呈一定正相关关系.孢子密度与脲酶和酸性磷酸酶活性有显著或极显著相关关系,与碱性磷酸酶活性之间的相关性受到土壤pH的显著影响.孢子密度的峰值出现在0～10cm表层土,并随土壤剖面深度增加而降低.土壤酶活性在土壤垂直剖面显示与孢子密度同样的规律.不同样地间AM真菌分布及油蒿根系定殖率的差异表明,油蒿与AM真菌之间有良好共生性,对维护荒漠生态环境系统结构的完整性具有重要意义.     

不同磷水平土壤接种丛枝菌根真菌对植物生长和养分吸收的影响

通过盆栽试验研究了不同磷水平土壤接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae对三叶草(Clover)和黑麦草(Ryegrass)生长、P浓度及N ∶ P比的影响.试验结果表明,Glomus mosseae显著提高了三叶草中P浓度和生物量,降低了植株N ∶ P比,对黑麦草植株P含量、生物量及N ∶ P比没有显著影响;在不同磷水平土壤中,接种处理对单种时三叶草中P含量的影响程度不同,以中磷和高磷水平下的影响较显著,这表明Glomus mosseae对三叶草的菌根效应在不同磷水平下并不相同;另外,两种植物混合种植情况下,黑麦草的竞争能力高于三叶草,使得其P浓度和生物量都显著高于三叶草,而接种Glomus mosseae增加了混种中三叶草的生物量和P浓度,降低了黑麦草的生物量,表明Glomus mosseae能提高混种中三叶草的竞争能力,从而改变群落中物种的竞争关系.此外,在一定磷水平下,菌根真菌的存在降低了三叶草中N ∶ P比, 这会改变三叶草的受限制方式,由受P元素限制变为受N元素限制.     

丛枝菌根真菌对入侵植物南美蟛蜞菊生长及竞争力的影响

【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能促进植物的养分吸收及生长发育。入侵中国华南地区的外来入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)常分布于养分匮乏的荒地,却能迅速生长并排挤本地植物而快速扩张领地。【目的】探究丛枝菌根真菌是否促进南美蟛蜞菊的生长与竞争能力。【方法】采用南美蟛蜞菊及其同属本地植物蟛蜞菊(Wedelia chinensis)的盆栽对比控制试验,并设置接种及不接种AMF变形球囊霉(Glomus versiforme)、不同磷营养水平以及单种或混种的种植方式3种处理对两种植物的生长及竞争能力进行比较。【结果】AMF均能侵染上述两种植物,并且AMF对南美蟛蜞菊根系的侵染率显著高于其对蟛蜞菊根系的侵染,尤其是在低磷水平下南美蟛蜞菊的菌根侵染率更高,而且AMF的侵染显著促进了低磷水平下南美蟛蜞菊的生长及其对蟛蜞菊的竞争能力。【结论】丛枝菌根真菌能够促进南美蟛蜞菊的生长,增强其对本地植物的竞争优势,该效应很可能对外来植物南美蟛蜞菊的成功入侵产生一定的作用。     

接种AM菌对西部黄土区采煤沉陷地柠条生长和土壤的修复效应

以采煤沉陷区柠条为宿主植物,研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AM菌)对柠条生长和根际土壤的改良效应。结果表明:8月份接种AM菌比不接菌柠条的株高、冠幅和地径显著增加了29.11%,29.83%和14.81%,9月份接菌区柠条的根长、平均直径、根表面积和根体积分别比对照区增加了151.0%,34.2%,116.0%和129.3%。接种AM菌增强柠条的抗逆性,接菌区的柠条叶片可溶性糖含量和过氧化氢酶活性分别比对照区增加了13.4%和111.1%。8月份接种AM菌改善了土壤的生物理化性质,接菌区有机质、碱解氮、速效磷和速效钾比对照区分别增加7.06g/kg,140.0 mg/kg,1.82 mg/kg和16.72mg/kg,接种AM菌显著增加了根际土壤中真菌、放线菌、细菌数量和酸性磷酸酶活性。总之,接种AM菌促进采煤沉陷区柠条的生长和土壤的改良。     

接种AMF对菌根植物和非菌根植物竞争的影响

为了研究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus, AMF)对菌根植物与非菌根植物种间竞争的影响,以玉米(菌根植物)和油菜(非菌根植物)作为供试植物,分别进行间作、尼龙网分隔和单作,模拟这两种植物之间不同的竞争状态,接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices和Glomus mosseae,比较菌根植物和非菌根植物的生长和磷营养状况,分析AMF侵染对植物种间竞争作用的影响。结果显示,与单作相比,间作模式下玉米的生物量及磷营养状况有所降低,但其菌根依赖性却有所提高。与不接种相比,接种处理显著降低了间作体系油菜根系的磷含量和磷吸收量,但趋于改善菌根植物玉米的磷营养状况。因此,接种AMF可以降低非菌根植物的磷营养状况及生物量,使得菌根植物的相对竞争能力明显提高,说明AMF在维持物种多样性方面有着重要的作用。     

入侵豚草与本地植物竞争对丛枝菌根真菌多样性的影响

外来植物入侵常引起入侵地丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）多样性的变化,但AMF多样性的变化与入侵域本地植物种类相关性目前尚不清楚。本研究采用野外同质园试验研究豚草与不同本地植物竞争时对AMF多样性的影响。本试验共设入侵豚草单种、本地植物狗尾草Setaria viridis单种、藜 Chenopodium album单种、黄香草木犀Melilotus officinalis单种、豚草和狗尾草混种、豚草和藜混种、豚草和黄香草木犀混种以及裸土（无任何植物生长）对照8个处理。采集根区土样后分离、鉴定AMF,分析植株生物量和AMF物种多样性变化间的关系。结果表明,对豚草而言,单种处理中生物量均高于混种处理;豚草分别与3种本地植物竞争时,与黄香草木犀混种中豚草竞争能力最强,而与藜混种中竞争能力最弱。豚草分别与3种本地植物混种时土壤中AMF种丰度和香农-威纳指数分别显著高于豚草单种和本地植物单种,其中豚草与藜混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最高,与狗尾草混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最低,而豚草分别与3种本地植物混种处理中孢子密度显著低于本地植物单种（豚草与黄香草木犀混种除外）。豚草单种、狗尾草单种、藜单种、豚草分别与狗尾草和藜混种4个处理中AMF优势种均为网状球囊霉Glomus reticulatum和缩隔球囊霉Septoglomus constrictum;黄香草木犀单种中优势种是网状球囊霉、缩隔球囊霉和根内根孢囊霉Rhizophagus Intraradices,豚草与黄香草木犀混种中优势种是网状球囊霉和根内根孢囊霉;狗尾草单种、豚草与狗尾草混种和豚草与藜混种3个处理的特有种分别是木薯根孢囊霉Rhizoglomus manihotis、近明球囊霉Claroideoglomus claroideum和美丽盾巨孢囊霉Scutellospora calospora。狗尾草单种生物量与孢子密度呈显著正相关,豚草与狗尾草混种中豚草的生物量与均匀度呈显著负相关,豚草与黄香草木犀混种中豚草的生物量与孢子密度呈显著正相关,与香农威纳指数呈显著负相关。综上可知,豚草与本地植物竞争对AMF多样性的影响具有异质性,这与本地植物种类密切相关。     

Nitrogen-fixing bacteria alleviates competition between arbuscular mycorrhizal fungi and Solidago canadensis for nutrients under nitrogen limitation

丛枝菌根真菌(AMF)能与大多数陆生植物的根系形成共生体, 有助于宿主植物吸收养分。但营养胁迫下, 根系微生物对AMF与宿主植物间关系的影响少见报道。该研究假设: 在营养极度匮乏(如氮胁迫)环境下, AMF与宿主植物可能产生营养竞争, 而固氮菌的介入能够缓解两者对营养的竞争关系。为了验证这一假设, 该文探究了加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)生长受限的氮浓度, 并在氮受限条件下检验了AMF、加拿大一枝黄花及固氮菌三者间的关系。结果表明: 低氮处理明显抑制了加拿大一枝黄花的地上生物量和总生物量, 尤其以0.025 mmol·L^-1 N的氨态氮对加拿大一枝黄花的负影响更甚。在此氮浓度下, 单独添加AMF总体上都进一步抑制了加拿大一枝黄花的生长, 而固氮菌的添加在一定程度上提高了氮受限条件下AMF对宿主的根部侵染率及宿主植物生物量。这表明固氮菌能够缓和氮受限条件下AMF和加拿大一枝黄花间的营养竞争关系。研究结果加深了对外来植物在极度营养胁迫环境下与多种微生物互作的入侵机制的理解。     

固氮菌缓解氮限制环境中丛枝菌根真菌对加拿大一枝黄花的营养竞争

丛枝菌根真菌(AMF)能与大多数陆生植物的根系形成共生体, 有助于宿主植物吸收养分。但营养胁迫下, 根系微生物对AMF与宿主植物间关系的影响少见报道。该研究假设: 在营养极度匮乏(如氮胁迫)环境下, AMF与宿主植物可能产生营养竞争, 而固氮菌的介入能够缓解两者对营养的竞争关系。为了验证这一假设, 该文探究了加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)生长受限的氮浓度, 并在氮受限条件下检验了AMF、加拿大一枝黄花及固氮菌三者间的关系。结果表明: 低氮处理明显抑制了加拿大一枝黄花的地上生物量和总生物量, 尤其以0.025 mmol·L^-1 N的氨态氮对加拿大一枝黄花的负影响更甚。在此氮浓度下, 单独添加AMF总体上都进一步抑制了加拿大一枝黄花的生长, 而固氮菌的添加在一定程度上提高了氮受限条件下AMF对宿主的根部侵染率及宿主植物生物量。这表明固氮菌能够缓和氮受限条件下AMF和加拿大一枝黄花间的营养竞争关系。研究结果加深了对外来植物在极度营养胁迫环境下与多种微生物互作的入侵机制的理解。     

植物种群表观竞争机制及其研究进展

植物表观竞争既影响群落结构和组成,也与生态系统功能密切相关。目前,国内尚缺乏对植物表观竞争的实验研究和机制探索。对植物表观竞争概念和研究进展进行了系统梳理和阶段性总结,分析了草食动物为媒介的表观竞争主要通过食物和生境介导植物竞争过程,以及ELP-采食者关系对表观竞争的影响;植物参与的表观竞争通常与资源竞争共同作用;AM真菌为媒介的表观竞争不仅受到宿主植物菌根依赖性的影响,还与AM真菌对资源的需求和环境资源供给状况有密切关系。未来研究既要注重实验设计的合理性,也要考虑测定方法和评价参数的有效性;重视植物群落和生态系统水平上表观竞争的功能研究。这不仅能够为植物群落结构和物种共存提供机制性解释,而且能够丰富经典的植物竞争理论和多营养级相互作用的食物网理论。     

丛枝菌根真菌和植物寄生线虫

本文综述了土壤微生物中丛枝菌根真菌和植物寄生线虫的互作关系及其互作机理,并阐述了丛枝菌根真菌在防治植物线虫病害方面的应用前景和实际操作中应注意的技术环节。     

Correlation analysis between arbuscular mycorrhizal fungal community and host plant phylogeny

 为弄清丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)真菌群落随宿主植物演化的变异规律,通过对MaarjAM数据库进行数据挖掘, 根据每个分子虚拟种(virtual taxa, VT)包含的DNA序列不少于5条的标准, 筛选出188种菌根植物。通过分析植物与其根内AM真菌的关系发现: AM真菌的物种丰富度随着寄主植物的分化而增加; 在不同的植物系统类群中, AM真菌的物种丰富度显著不同; 在起源时间较晚的被子植物和裸子植物中, AM真菌的物种丰富度显著高于起源较早的苔类、角苔类和蕨类植物类群, 而与寄生植物共生的AM真菌物种丰富度与早期植物无显著差异; 不同寄主植物进化类群间AM真菌组成差异显著。以上结果表明: AM真菌群落随着寄主植物进化而发生变化。在进化过程中, 寄主植物倾向于选择保留共生效率较高的AM真菌。