硫素对不同大豆品种成熟期AM真菌群落多样性的影响

研究硫素对不同大豆品种成熟期丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌群落多样性的影响,探索有利于提高3个特定大豆品种根围土壤和根系AM真菌多样性的最佳施硫量,为提高大豆产量和改善大豆品质提供理论依据。试验采用盆栽,选用黑农44（HN44）、黑农48（HN48）、黑农37（HN37）3个大豆品种作为试验材料,设4个硫素处理S1（对照）,S2（0.02g/kg）,S3（0.04g/kg）和S4（0.06g/kg）。采用PCR-DGGE技术分析3个大豆品种根围土壤和根系中AM真菌群落多样性。结果表明：在S2处理下HN37和HN44根围土壤和根系AM真菌多样性最高,而在S3处理下HN48根围土壤和根系AM真菌多样性最高;DGGE图谱中各样品优势种群变化显著,球囊霉属Glomus和柄囊霉属Funneliformis真菌为3个大豆品种根围土壤和根系中AM真菌的优势菌群。由此可见,硫素对不同大豆品种根围土壤和根系AM真菌群落多样性有显著影响,适量施硫能够提高大豆根围土壤和根系中AM真菌的多样性,不施或过高施硫反而抑制AM真菌的多样性。     

AMF与嫁接对西瓜连作土壤理化和微生物状况的影响

将嫁接京欣1号葫芦砧Lagenaria siceraria、京欣2号南瓜砧Cucurbita maxima × Cucurbita moschata和不嫁接的京欣4号西瓜自根苗定植于西瓜连作土壤中,接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae、变形球囊霉Glomus versiforme和根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices处理,以不接种丛枝菌根真菌的处理为对照。结果表明,与对照相比所有处理均显著降低土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量,但提高土壤pH。接种AMF并嫁接处理的>2mm和2-0.25mm粒级土壤团聚体含量显著高于单纯嫁接或只接种AMF或对照,所有处理的0.25-0.053mm与<0.053mm粒级土壤团聚体含量均显著低于对照。以接种AMF并嫁接处理的土壤细菌数量显著高于其他处理,而所有处理的真菌数量则显著低于对照,接种AMF并嫁接处理的放线菌数量一般高于对照。接种AMF并嫁接处理的土壤蔗糖酶、多酚氧化酶和脲酶活性显著高于对照。接种AMF结合嫁接改善连作土壤理化特性和土壤微生物区系的效应大于只嫁接或仅接种AMF的单一处理的。     

AM真菌增强孔雀草耐阴性的效应

于温室盆栽不同光照条件（遮光率分别为0%、24%、48%、72%、96%）下,对孔雀草Tagetes patula进行接种丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum、摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae、球状巨孢嚢霉Gigaspora margarita和不接种对照处理,测定孔雀草菌根侵染率、生长指标和生理指标,旨在评价AM真菌对孔雀草耐阴性的影响。结果表明,供试AM真菌均能侵染孔雀草根系形成典型的丛枝菌根,不同遮光处理均以接种F. mosseae的侵染效果最佳,强光及弱光均不利于AM真菌侵染,当遮光率为24%时,孔雀草生长状况最佳。与不接种对照相比,接种F. mosseae显著提高了孔雀草株高、茎粗、叶面积、根冠比、比叶重、着花数和花茎,单花花期延长,提高了根系活力、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和可溶性糖含量,降低了脯氨酸含量,光补偿点下降,光饱和点升高,最大净光合速率增大。结果表明,适当遮荫有利于孔雀草生长发育,接种AM真菌能增强孔雀草对光照的适应能力,促进植株生长发育,减缓弱光造成的损伤,增强其耐阴性,且以接种F. mosseae效果最好。     

摩西斗管囊霉改善连作花生根际土壤的微环境

花生(Arachis hypogaea)长期连作导致土壤环境恶化, 严重影响产量和品质。丛枝菌根真菌(AMF)作为有益真菌能够与80%的陆生植物根系形成共生关系, 这种共生体能够改善植物根系微环境, 提高植物对营养物质的吸收和对逆境胁迫的抗性。为了探究AMF对花生连作土壤微环境的影响, 该研究通过对花生连作土壤接种和未接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)试验, 在花生不同生长期检测根际土壤的酶活性、土壤矿物质含量、土壤微生物群落结构和多度的变化情况, 以及对连作花生产量和品质的影响。研究结果表明: 1)摩西斗管囊霉能够显著提高花生根际土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和硝酸还原酶的活性; 2)摩西斗管囊霉显著增加花生连作土壤中全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾的含量; 3)摩西斗管囊霉显著降低土壤中有害真菌曲霉菌属(Aspergillus)的多度, 减少镰刀菌属(Fusarium)和赤霉菌属(Gibberella)的多度, 但是没有达到显著水平, 显著增加有益细菌放线菌Gaiella属的多度; 4)摩西斗管囊霉显著提高连作花生的产量, 增加籽仁中蛋白质、油酸和亚油酸的含量。因此, 摩西斗管囊霉能够改善连作花生根际土壤微生态环境, 增强连作土壤对致病菌的抵抗能力, 从而缓解连作障碍对花生根系的危害。     

AMF和DSE组合菌剂促生防线虫病效应

本试验旨在探究丛枝菌根真菌（AMF）和暗隔内生真菌（DSE）组合菌剂对南方根结线虫Meloidogyne incognita发育、侵染、黄瓜根结线虫病以及黄瓜生长发育的影响,为进一步探索AMF和DSE协同发挥生理生态效应的作用机制奠定基础。试验对“津优35号”黄瓜接种南方根结线虫、Phoma leveillei（DSE）、Funneliformis mosseae（AMF）、Glomus versiforme（AMF）、Acaulospora laevis（AMF）和/或Scutellospora aurigloba（AMF）。结果表明,供试AMF与DSE 能促进黄瓜生长、提高产量和增强抗病性。AMF+DSE组合处理的菌根和DSE的定殖数量、株高、茎粗、地上部和根系干重、单株产量等显著优于单接种AMF或单接种DSE处理。以F. mosseae + P. leveillei组合抑制南方根结线虫的发育、降低线虫繁殖数量、根内定殖数量、发病率和根结指数的效果最好。     

青藏高原高寒草地AM真菌分布及其对近自然恢复的生态作用

超载过牧以及全球气候变化等导致大部分青藏高原高寒草地呈现持续退化态势。青藏高原高寒草地退化致使地上植物群落逐渐发生更替,地下土壤微生物群落多样性和丰富度发生改变。本文旨在探析青藏高原高寒草地丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌的分布特征、对近自然恢复的生理生态效应及其作用机制。青藏高原高寒草地中已报道4目14属61种AM真菌,约占已知AM真菌物种的20%。高寒草地禾本科植物根围AM真菌物种丰度最高,而莎草科植物根围AM真菌孢子密度最高。3种高寒草地植被类型中,高寒草原AM真菌丰度最高（33种）,山地灌丛草原次之（32种）,高寒草甸最低（22种）。高寒草原以光壁无梗囊霉Acaulospora laevis和闪亮和平囊霉Pacispora scintillans为优势种,山地灌丛草原以摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae为优势种,高寒草甸以光壁无梗囊霉A. laevis、近明球囊霉Claroideoglomus claroideum和闪亮和平囊霉P. scintillans为优势种。高寒草地土著AM真菌与植物构建的菌根网络可以通过调节营养元素吸收、分配,促进植物建植和生长;但是毒杂草入侵可以改变土著AM真菌物种多样性和菌根网络,限制本地植被的实际生态位扩张。退化高寒草地中,AM真菌群落具有高的环境适应性和恢复力,其不仅调控地上植物群落建植和多样性,同时AM真菌建植也增加了代谢产物-球囊霉素相关土壤蛋白产生,进而协同改善地下土壤微生态系统,为退化高寒草地早期植被恢复塑造土壤生境。因此,AM真菌在退化高寒草地近自然恢复中具有较大的应用潜力。     

丛枝菌根真菌对薰衣草耐热性的影响

于不同温度（25℃/20℃、35℃/30℃和40℃/35℃）下测定接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae、变形球囊霉Glomus versiforme和F. mosseae+G. versiforme 混合菌种处理对狭叶薰衣草Lavandula angustifolia耐热性的影响。结果表明,供试AMF能与狭叶薰衣草根系形成菌根共生体,以混合菌种处理的侵染率最高,达到68%。40℃/35℃下,与不接种AMF对照相比,混合菌种处理的狭叶薰衣草叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素等含量以及根系活力分别提高了46%、68%、65%、29%和70%;与不接种AMF对照相比,3种温度处理下接种AMF显著增加了狭叶薰衣草植株超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和硝酸还原酶活性,而降低相对电导率及丙二醛含量。表明接种AMF能增强狭叶薰衣草抗氧化酶活性,减轻高温造成的伤害,增强耐热性,与单一接种相比以混合接种摩西斗管囊霉和变形球囊霉提高狭叶薰衣草耐热性的效应最大。     

AM真菌摩西管柄囊霉对干旱胁迫下枳抗氧化酶基因表达的影响

测定分析了接种丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对正常供水与干旱处理的盆栽枳Poncirus trifoliata实生苗生长、活性氧代谢及抗氧化酶基因表达量的影响。结果表明,7周干旱处理显著降低了根系菌根侵染率。接种摩西管柄囊霉显著促进了干旱处理的枳植株生长,增加了根系体积和叶片相对含水量,显著降低了叶片脯氨酸含量,同时也上调了干旱处理的枳叶片精氨酸脱羧酶基因（PtADC1和PtADC2）和超氧化物歧化酶基因（PtFe-SOD和PtMn-SOD）、过氧化物酶基因（PtPOD）和过氧化氢酶基因（PtCAT1）的表达,因而维持了一个相对更低的活性氧水平（如过氧化氢）,有利于增强植株的抗旱性。     

丛枝菌根真菌对郁金香生长及其切花生理的影响

为认识丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对郁金香Tulipa gesneriana生长、光合特性以及切后瓶插期生理的影响,通过温室盆栽接种试验,以摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae和幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum分别单独接种和共同接种,进行温室盆栽实验。结果表明,共同接种F. mosseae和C. etunicatum的郁金香叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量均显著高于不接种对照,分别增加了32%、18%和28%。与不接种对照相比,接种AMF处理的郁金香叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均显著提高,共同接种F. mosseae和C. etunicatum的郁金香在正午12点达到光合参数最大值。接种AMF处理的郁金香花葶长、地上干物质质量、地上鲜物质质量和叶面积均高于不接种对照,开花期早于不接种对照。切花瓶插期间,接种AMF处理的郁金香切花花瓣可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性比不接种对照显著提高;且降低了膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量和相对电导率。接种处理有效地改善切花花枝的水分平衡,并延长郁金香切花的瓶插寿命、最佳观赏期和花期。     

丛枝菌根真菌与高羊茅协同修复镉污染土壤

本研究采用温室盆栽试验,利用丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae进行接种试验,研究了在Cd胁迫下（0、5、15和30mg/kg）接种AM真菌对高羊茅Festuca elata ‘Crossfire II’的生物量、防御酶活性、磷和镉（Cd）含量的影响。结果表明,随着Cd浓度的增加,高羊茅的菌根侵染率和菌根相对依赖性有所增加。接种AM真菌改善了磷从植株根系向地上部的转运,有助于植株在地上部积累更多的磷。此外,AM真菌和Cd胁迫对高羊茅植株抗氧化酶活性都有显著影响,在镉胁迫下,与未接种植株相比,接种AM真菌显著提高了植株的过氧化氢酶活性,而显著降低了植株的丙二醛含量。与未接种植株相比,接种摩西管柄囊霉显著提高了寄主植物对Cd的富集能力,有利于重金属在根部的积累,同时降低了地上部的Cd含量。本研究表明,高羊茅-丛枝菌根共生体在Cd污染土壤的修复中具有潜在应用价值。     

AM真菌控制蚕豆枯萎病发生的根际微生物效应

在温室盆栽条件下,研究了接种尖孢镰刀菌蚕豆专化型和丛枝菌根(AM)真菌(摩西球囊霉Gm、扭形球囊霉Gt、根内球囊霉Gi及幼套球囊霉Ge)对灭菌连作土壤中蚕豆幼苗生长、枯萎病发生、根际镰刀菌数量和微生物代谢功能多样性的影响.结果表明: 接种AM真菌能显著增加蚕豆幼苗地上部和地下部鲜质量;接种Gm、Gt、Gi和Ge真菌使蚕豆枯萎病病情指数分别显著降低94.0%、60.0%、64.0%和94.0%,使蚕豆根际镰刀菌数量分别显著降低98.6%、74.3%、77.8%和90.4%,以Gm和Ge真菌对蚕豆枯萎病的抑制效应最好.接种Gm、Gt和Ge显著提高了根际微生物对糖类(CH)、氨基酸类(AA)、羧酸类(CA)和酚酸类(PA)碳源的利用,使蚕豆根际微生物的AWCD值分别显著提高34.4%、31.5%和50.8%;而接种Gi对AA、CA、PA类碳源利用和AWCD值均无显著影响,使微生物对CH类碳源的利用显著降低59.3%.主成分和相关分析表明, 接种AM真菌明显改变了蚕豆根际微生物的群落结构.接种Gt真菌提高了蚕豆根际微生物对AA类碳源(β-甲基-D-葡萄糖苷、D-半乳糖酸-γ-内酯、D-甘露醇、N-乙酰基-D-葡萄糖胺、D-纤维二糖)和CA类碳源(D-半乳糖醛酸)的利用,而接种Gi真菌降低了微生物对以上碳源的利用;接种Gm和Ge真菌提高了根际微生物对L-精氨酸和4-羟基苯甲酸的利用.表明糖类和羧酸类是接种Gt真菌后蚕豆根际土壤微生物利用的主要碳源, 氨基酸和酚酸类是接种Gm和Ge后蚕豆根际土壤微生物利用的主要碳源.接种AM真菌显著提高了蚕豆根际微生物的活性,改变了微生物群落结构并抑制病原菌的增殖,是AM真菌减轻了蚕豆枯萎病的发生的重要原因.不同AM真菌减轻了蚕豆枯萎病的发生与其改变微生物的碳源利用密切相关.     

Analysis of interspecific relationships between Funneliformis mosseae and Fusarium oxysporum in the continuous cropping of soybean rhizosphere soil during the branching period

This study analysed the interspecific relationships between the dominant arbuscular mycorrhizal (AM) fungus, Funneliformis mosseae, and the major soybean root rot pathogen, Fusarium oxysporum, in the rhizosphere soil of continuous cropped soybean. Our aim was to provide theoretical evidence on the AM fungi to overcome the obstacles of soybean continuous cropping. We selected soybean cultivars, including Kenfeng 16 (an intermediate cultivar), Heinong 44 (a high-fat cultivar) and Heinong 48 (a high-protein cultivar), and sowed in the soybean continuous cropping soil under different treatments. The infection status of the soybean roots during the branching period by Fu. mosseae and F. oxysporum was estimated using the standard polymerase chain reaction method, as well as their colonisation status in rhizosphere soil. The AM fungal colonisation rates and F. oxysporum disease incidence of soybean roots were determined, respectively. Quantitative polymerase chain reaction was applied to analyse the DNA content of Fu. mosseae and F. oxysporum to investigate the relationship between Fu. mosseae and F. oxysporum. The results show that both Fu. mosseae and F. oxysporum can infect the soybean roots during the branching period and colonise the rhizosphere. However, the DNA content of F. oxysporum clearly decreased in soybean root and rhizosphere samples after the inoculation with Fu. mosseae. In addition, the disease incidence of F. oxysporum significantly decreased after inoculation with Fu. mosseae, which might indicate inhibitive effects of Fu. mosseae over F. oxysporum.     

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。     

The Effect of Sulfur on the Composition of Arbuscular Mycorrhizal Fungal Communities During the Pod-Setting Stage of Different Soybean Cultivars

This study sought to investigate the effect of sulfur levels on changes in the fungal community composition of arbuscular mycorrhizae (AM) at the pod-setting stage and the relationship between the amount of applied sulfur and AM fungal diversity in different soybean cultivars. The objective of the research was to determine the optimal sulfur application level for different soybean cultivars and to improve soybean yield and quality from the perspective of AM fungal diversity. Three soybean cultivars, Heinong 44, Heinong 48, and Heinong 37, were selected as study materials. In addition to 0.033?g each of N, P₂O₅ and K₂O per kg of soil, 0, 0.02, 0.04, or 0.06?g of elemental sulfur was applied to each kg of soil for the four treatment groups, S1, S2, S3, and S4, respectively. The AM fungal community structure was analyzed in the soil and root of different soybean cultivars using the PCR-DGGE technology. The results indicated a significant effect of sulfur on the AM fungal community structure in the roots and rhizospheric soil of different soybean cultivars. The three soybean cultivars in group S2 exhibited the highest diversity in AM fungus. Significant changes in the dominant fungal species were observed in the DGGE fingerprints of each sample, and Glomus, Funneliformis, Rhizophagus, and Claroideoglomus fungi were the dominant species of AM fungus in the roots and soil of soybean. The application of an appropriate amount of sulfur improved the diversity of AM fungi in roots and rhizospheric soil of different soybean cultivars.     

接种丛枝菌根真菌对模拟大气氮沉降下灌木铁线莲根系形态及养分承载的影响

为了解菌根化处理的灌木铁线莲(Clematis fruticosa)苗木根系形态及养分承载对氮沉降的应激响应,以1年生盆栽灌木铁线莲为对象,分别采用单接种和混合接种,即：单接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,以下简称+R),单接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,以下简称+F);混合接菌(上述2菌种菌剂按体积1∶1混合,以下简称+RF)的菌根苗。以非菌根苗(未接菌,以下简称-M)为对照。氮沉降处理设置4个梯度(不施氮(0N,0 g·m^-2·a^-1)、低氮(LN,3 g·m^-2·a^-1)、中氮(MN,6 g·m^-2·a^-1)、高氮(HN,9 g·m^-2·a^-1)),1年后测定各处理细根形态(直径≤0.5 mm的总根长、总表面积、总体积、根尖数量)、菌根侵染率、土壤孢子密度及根、茎、叶各器官的养分(碳、氮、磷)含量等指标。(1)在+R和+RF处理下,LN处理的苗...