丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对铜污染土壤上玉米生长的影响

盆栽试验研究了不同土壤施Cu水平(0、50、200 mg/kg)下,接种不同来源的两个丛枝菌根真菌Glomus intraradices菌株对玉米生长、Cu、P以及微量元素Fe、Mn、Zn吸收的影响.结果表明:接种菌根真菌显著提高了玉米的生物量,增加了玉米植株P浓度和吸收量;随着施Cu水平提高,各处理根系Cu浓度显著增加.各施Cu水平下玉米根系Cu浓度远远高于地上部分Cu浓度,同一施Cu水平下接种处理根系Cu浓度要显著高于对照;尤其在200 mg/kg施Cu水平下,接种处理根系Cu浓度大约是地上部分的45～58倍,对照根系Cu浓度大约是地上部分的12倍.总体上,试验条件下两个菌株对玉米的接种效应没有明显差异.试验表明丛枝菌根对重金属Cu有较强的固持作用,这可能是菌根减轻宿主植物Cu毒害的一个重要机制.     

丛枝菌根真菌（Glomus intraradices）对铜污染土壤上玉米生长的影响

盆栽试验研究了不同土壤施Cu水平（0、50、200 mg/kg）下,接种不同来源的两个丛枝菌根真菌Glomus intraradices菌株对玉米生长、Cu、P以及微量元素Fe、Mn、Zn吸收的影响。结果表明：接种菌根真菌显著提高了玉米的生物量,增加了玉米植株P浓度和吸收量;随着施Cu水平提高,各处理根系Cu浓度显著增加。各施Cu水平下玉米根系Cu浓度远远高于地上部分Cu浓度,同一施Cu水平下接种处理根系Cu浓度要显著高于对照;尤其在200 mg/kg施Cu水平下,接种处理根系Cu浓度大约是地上部分的45~58倍,对照根系Cu浓度大约是地上部分的12倍。总体上,试验条件下两个菌株对玉米的接种效应没有明显差异。试验表明丛枝菌根对重金属Cu有较强的固持作用,这可能是菌根减轻宿主植物Cu毒害的一个重要机制。     

外生菌根真菌对重金属铜镉污染土壤中油松生长和元素积累分布的影响

该实验选取处于生长期的油松(Pinus tabulaeformis)幼苗,研究土壤Cu、Cd胁迫条件下,美味牛肝菌(Boletus edulis)单独接种、红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)与美味牛肝菌混合接种处理,对油松幼苗的生长和重金属积累分布状况的影响,探讨不同接种对油松抗性的影响。研究发现,菌根接种不仅促进寄主油松的生长发育和生物量积累,而且显著降低油松体内的重金属积累浓度,减少重金属由根部向植物茎叶部分的转运。与单一接种相比,混合接种可以更加有效地缓解重金属对寄主的生物毒性,减少土壤中重金属元素向油松体内的转运。这种优势在高浓度的重金属胁迫环境下尤为明显。该实验中,在3 mg·kg^-1 Cd胁迫下,混合菌根油松的茎叶和根部Cd浓度仅为未接种对照的59.1%和70.7%,比单一菌根降低了11.3%和18.1%,而混合菌根植物的茎叶和根部生物量干重则分别为未接种对照的1.14和1.20倍,单一菌根为未接种对照的1.18和1.17倍。在400 mg·kg^-1Cu胁迫下,混合菌根植物茎叶和根部的干重分别是未接种植株的1.01和1.09倍,而混合菌根植物茎叶和根部的Cu浓度仅为未接种植株的61.8%和79.6%,比Boletus edulis菌根植物的Cu积累浓度下降了0.7%和3.8%。     

接种微生物对大豆生长及其根际土壤的影响

对沙土中的大豆接种丛枝菌根真菌及丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌联合接种, 动态监测大豆的生长状况和营养吸收情况。结果表明, 在沙土中, 根瘤菌与丛枝菌根真菌的组合效应对豆科植物营养元素的改善最为有效。接种丛枝菌根真菌以及丛枝菌根真菌与其他微生物联合应用对宿主矿质营养吸收尤其是磷吸收有明显的促进作用, 种植30 d、45 d 和64 d 接菌处理植物叶片的平均全磷含量比对照分别高1.45%、73%和56%。接种微生物使植物从土壤中吸收氮、磷、钾元素的强度比对照高, 接菌植物根际土壤养分浓度低于对照。接菌植物生物量显著高于对照, 单接种丛枝菌根真菌处理、双接种丛枝菌根真菌与解磷菌、双接种丛枝菌根真菌与根瘤菌以及丛枝菌根真菌、解磷菌与根瘤菌三种菌剂混合处理的总生物量分别比对照高出181%、134%、153%和89%。丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌三种菌剂混合接种对植物的促生作用并不明显。     

丛枝菌根在植物修复重金属污染土壤中的作用

丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae,AM）是自然界中分布最广的一类菌根,AM真菌能与陆地上绝大多数的高等植物共生,常见于包括重金属污染土壤在内的各种生境中。在重金属污染条件下,AM真菌可以减轻重金属对植物的毒害,影响植物对重金属的吸收和转运,在重金属污染土壤的植物修复中显示出极大的应用潜力。重点介绍了AM真菌对植物重金属耐性的影响及其在植物提取和植物稳定中的应用等方面的进展,讨论了未来研究所面临的任务和挑战。     

蚯蚓-菌根在植物修复镉污染土壤中的作用

以灰化土(Aquods)为供试土壤,分别加入4个浓度的Cd2 (0,5,10,20mg/kg)模拟土壤污染,设置每钵接种8条蚯蚓(Pheretimasp.)、接种菌根(InoculumEndorize-Mix2)和同时接种蚯蚓和菌根的处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,并种植黑麦草(Loliummultiflorum),研究蚯蚓菌根相互作用对Cd污染土壤中黑麦草生长及土壤中Cd生物有效性的影响。结果表明菌根浸染率不受添加Cd浓度的影响,平均浸染率为22%,加入蚯蚓能使菌根的侵染率提高9%。在Cd污染土壤上,引进蚯蚓显著增加了黑麦草地上部的生物量,接种菌根对黑麦草地上部分产量没有明显影响,同时接种蚯蚓和菌根与只接种蚯蚓相比没有显著差异。蚯蚓活动显著提高了土壤中CaCl2-Cd的含量,而菌根只在低浓度Cd处理上增加了土壤中CaCl2-Cd含量,二者对H2O-Cd、DTPA-Cd均无显著影响,蚯蚓和菌根对增加土壤有效态Cd含量不存在协同作用。蚯蚓活动促进了黑麦草对Cd的吸收,但吸收的Cd积累于黑麦草根部。接种菌根不仅能促进黑麦草对Cd的吸收,而且还能促进Cd从植物的根部向地上部分转移,由于接种蚯蚓可以提高菌根的浸染率,所以二者具有促进Cd向地上部转移的协同作用。这对于重金属污染土壤的植物修复具有十分重要的意义。     

野外模拟酸雨胁迫下接种外生菌根真菌对马尾松幼苗的缓解作用

外生菌根真菌能够提高宿主植物对外界环境胁迫的抵抗力。主要探讨野外条件下外生菌根真菌对酸雨胁迫下马尾松(Pinus massoniana)幼苗生长、养分元素以及表层土壤的影响,以期为酸雨严重区马尾松林恢复提供科学依据。以2年生马尾松幼苗为材料,采用原位试验,共设置6个处理:p H5.6(对照)处理未接种、对照处理接种、p H4.5酸雨处理未接种、p H4.5酸雨处理接种、p H3.5酸雨处理未接种、p H3.5酸雨处理接种。研究表明:(1)酸雨处理与对照处理相比显著降低了非菌根苗总生物量及各部位生物量(根、茎、叶),对株高无显著影响,接种外生菌根真菌可以缓解酸雨对马尾松幼苗生长的不利影响;(2)与对照处理相比,酸雨处理的非菌根苗的针叶中N、P、Ca含量升高,Mg含量降低,根系中N、P、Ca含量降低,Mg含量随p H的降低先升高后降低。接种外生菌根真菌显著提高了p H3.5酸雨处理的马尾松幼苗根系中N、P、Ca、Mg含量,而对针叶中N、P、Ca、Mg含量无显著影响。(3)在非菌根土壤中,p H3.5酸雨处理与对照处理相比显著降低了土壤中有机质、速效磷、速效钾、可溶性碳、可溶性氮、铵态氮、硝态氮含量,而接种外生菌根真菌显著提高了上述指标。酸雨对土壤阳离子交换量无显著影响。总而言之,接种外生菌根真菌促进了酸雨处理的马尾松幼苗生长、缓解了酸雨对马尾松幼苗养分元素和表层土壤的不利影响,由此可见接种外生菌根真菌是减轻酸雨对马尾松危害的一个重要途径。     

Arbuscular mycorrhizal fungi protect a subtropical tree species exposed to simulated acid rain by accelerating photosynthetic ability,antioxidant enzymes and osmolyte accumulation

丛枝菌根真菌对其宿主光合能力、抗氧化酶和渗透物质积累的促进作用 及其抗酸雨机制的探讨 酸雨在中国南方发生频繁,对亚热带树种生长具有明显抑制作用。以往研究表明,丛枝菌根真菌(AM真菌)可以缓解酸雨对宿主植物的胁迫效应。榉树(Zelkova serrata)为中国南方主要经济树种之一,其如何与共生AM真菌协同、增强其抗酸雨胁迫的能力是本项研究所要探讨的关键科学问题。通过温室控制实验,将榉树幼苗随机接受4个水平的AM真菌接种处理(接种灭菌菌种;单独接种Rhizophagus intraradices;单独接种Diversispora versiformis;接种这两种菌种的混合菌种)和3个pH水平(pH2.5、pH4.0和pH5.6)的硫酸型酸雨和硝酸型酸雨处理组成的12个处理组合,同时测定其生长、光合性能、抗氧化酶、渗透调节和土壤酶的响应格局。研究发现酸雨处理显著降低了非菌根榉树幼苗的总干重、总叶绿素含量、叶片净光合速率和可溶性蛋白的含量;接种AM真菌,特别是接种混合菌种,显著提高了强酸胁迫下榉树幼苗的总干重、光合性能、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、可溶性蛋白和根系酸性磷酸酶活性。此外,菌根效应依赖于AM真菌的种类和酸胁迫的梯度。本研究 结果表明,AM真菌对榉树幼苗抗酸胁迫的调控作用主要源于调节宿主植株光合能力、抗氧化酶和渗透物质的积累。榉树与其共生AM真菌在应对酸胁迫上协同机制的解析为该树种在中国南方酸雨区的栽培提供理论基础、具有重要的实践指导意义。     

土壤中镉对丛枝菌根真菌Glomus mosseae生长的效应

采用分室培养法,在同一宿主植物生长的土壤中设含有0、5、25、50mg/kg4个不同浓度重金属镉的菌丝生长室(用30μm尼龙网与根系隔开)以期建立在宿主植物生长状况完全相同的条件下研究环境因素对AM真菌直接影响的新方法,并在此基础上探讨不同浓度的重金属镉对丛枝菌根真菌Glomus mosseae(BEG167)生长的直接影响。结果表明,与不施加镉的处理相比,土壤中施加低浓度镉(5mg/kg)刺激了G.mosseae的生长,其菌丝总长度最大;高浓度镉(大于25mg/kg)抑制了G.mosseae的生长,其菌丝总长度较小。AM真菌的代谢活性与土壤镉浓度的关系也表现出与菌丝生物量相同的规律。以上结果表明:G.mosseae在镉污染环境中有应激反应的特征,即:当G.mosseae受到轻微毒害时,为了适应其生存条件的改变而不断增加其代谢活性和生长量来降低镉的毒害。此外,本方法用于研究宿主植物生长状况相同的条件下,重金属毒害或其他环境因素对AM真菌生长代谢的直接影响是可行的。     

接种土壤微生物对铜胁迫下海州香薷生长及光合生理的影响

采用框栽试验方法,模拟Cu胁迫条件下,探讨接种土壤微生物对海州香薷(Elsholtzia splendens)生长和光合生理的影响。结果表明:(1)在Cu胁迫下,海州香薷株数、株高、基径、生物量、茎重比均显著低于对照;与Cu胁迫相比,接种土壤微生物能显著缓解Cu胁迫对海州香薷生长的抑制作用,使植株的株数、株高、生物量、茎重比显著提高。Cu胁迫下,接种土壤微生物均降低了植株体内不同器官Cu含量,茎和叶Cu的累积量显著减少,但对其它器官的Cu含量影响不显著。(2)秋季,各处理的海州香薷的净光合速率(Pn)日变化均呈"单峰"曲线,接种土壤微生物显著提高了Cu胁迫下海州香薷的日均Pn、日均蒸腾速率(Tr),而日均气孔导度(Gs)、日均胞间CO2浓度(Ci)显著降低。(3)Cu胁迫下,接种土壤微生物显著提高了植株的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU),且使光补偿点(LCP)显著降低。表明接种土壤微生物通过提高光能利用率、利用弱光和碳同化能力来增强光合作用能力及有机物的积累,缓解Cu胁迫对海州香薷的毒害。因此,接种土壤微生物可促进Cu胁迫下海州香薷的生长,在重金属污染土壤的植物修复中具有较好的应用潜力。     

不同强度盐胁迫下AM真菌对羊草生长的影响

不同浓度NaCl盐处理下,AM真菌对羊草(Leymus chinensis)的侵染能力和对植物生长的影响,从植物形态和离子含量角度探讨了AM真菌提高羊草耐盐性的作用机理。结果表明,在高盐胁迫下,AM真菌显著降低了盐胁迫效应,提高了羊草生物量,菌根效应明显。菌根化羊草的根茎比显著增加,并且N、P浓度较高,Na~+和Cl~-离子浓度较低,表明AM真菌即促进羊草对营养元素的吸收,又减少了离子毒害。菌根化羊草的Ca~(2+)和K~+离子浓度,以及P/Na~+和K~+/Na~+比高于非菌根化羊草,表明AM真菌可通过调节渗透势以避免或减缓盐胁迫造成的生理缺水。随着盐胁迫的增加,菌根化羊草对磷的依赖性逐渐转换为对钾的依赖性。研究结果有助于揭示AM真菌提高植物耐盐能力的作用机理,并对应用菌根技术修复盐化草地具有理论指导意义。     

刺槐林下菌根真菌资源的调查、分离及回接

植物与微生物的共生体在长期协同进化的过程中形成了对各种胁迫的适应性。在北方干旱、半干旱的逆境条件下植物生长除受水分制约外 ,氮、磷元素的供应也是重要的限制性因子。固氮植物可以通过根瘤进行固氮作用弥补氮源不足 ,而菌根能够提高宿主植物对磷元素的吸收。研究表明 ,植物感染菌根后可以提高宿主的抗旱性、抗盐碱性、抗重金属毒害、抗极端湿度、抗极端 ｐＨ等的能力[1]。近年来 ,菌根技术被应用于营林实践中 ,在进行某些树种造林时 ,利用人工接种外生菌根真菌的方法 ,已取得初步的成功[2 ]。在我国广大农村 ,薪材在能源消费中占有重…     

外生菌根与植物抗重金属胁迫机理

外生菌根是外生菌根真菌和植物营养根形成的共生体,能够增加植物对污染胁迫的抵抗能力。本文综述了20多年来国内外研究外生菌根增加植物抗重金属毒害的成果,指出了外生菌根在植物抗重金属毒害中的积极作用,并概括其抗性的主要机理为：外延菌丝的吸收作用;菌根分泌物的调节与螯合作用;菌根菌套或哈蒂氏网吸收过滤有毒金属;菌根菌套的疏水性作用。在研究外生菌根抗重金属毒害机理的基础上,提出了该领域今后的研究前景。     

植物内生细菌修复重金属污染土壤作用机制研究进展

内生细菌生活在植物组织内部,长期以来与宿主植物形成了紧密的共生关系。内生细菌在重金属吸收、耐受和解毒方面具有优良的特性,为修复重金属污染土壤提供了有效的新方案。综述了内生细菌强化植物修复重金属污染土壤的作用机制,包括内生细菌通过产生植物生长调节激素,分泌ACC脱氨酶和几丁质酶等,促进宿主植物在重金属胁迫条件下的生长;通过改变重金属的生物有效性/毒性,减轻植物重金属毒害;通过与植物形成联合修复体,加强植物抗重金属毒性的能力。分析了近几年超富集植物内生细菌多样性及其影响因素,探讨了联合修复过程中影响内生细菌强化修复效果的主要因素,包括内生细菌的来源、活性和环境胁迫等各种生物因素和非生物因素,并对内生细菌与植物联合修复的研究方向进行展望,涉及内生细菌自身存活原因和如何耐受重金属的机制研究,植物内生细菌的行为动力学和代谢,以及内生细菌、植物及土壤之间的生态互作效应等,以期推动内生细菌大规模应用于植物修复重金属污染土壤。     

土壤中镉对丛枝菌根真菌Glomus mosseae生长的效应

采用分室培养法,在同一宿主植物生长的土壤中设含有0、5、25、50mg/kg4个不同浓度重金属镉的菌丝生长室(用30μm尼龙网与根系隔开)以期建立在宿主植物生长状况完全相同的条件下研究环境因素对AM真菌直接影响的新方法,并在此基础上探讨不同浓度的重金属镉对丛枝菌根真菌Glomus mosseae(BEG167)生长的直接影响。结果表明,与不施加镉的处理相比,土壤中施加低浓度镉(5mg/kg)刺激了G.mosseae的生长,其菌丝总长度最大;高浓度镉(大于25mg/kg)抑制了G.mosseae的生长,其菌丝总长度较小。AM真菌的代谢活性与土壤镉浓度的关系也表现出与菌丝生物量相同的规律。以上结果表明:G.mosseae在镉污染环境中有应激反应的特征,即:当G.mosseae受到轻微毒害时,为了适应其生存条件的改变而不断增加其代谢活性和生长量来降低镉的毒害。此外,本方法用于研究宿主植物生长状况相同的条件下,重金属毒害或其他环境因素对AM真菌生长代谢的直接影响是可行的。     

植物根际促生菌及丛枝菌根真菌协助植物修复重金属污染土壤的机制

植物修复是一种前景广阔的重金属污染土壤的主要修复技术,在微生物的协助下效果更为显著。植物根际促生菌可通过分泌吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮溶磷等方式促进植物生长、改善植物重金属耐受性,从而有效提高重金属污染土壤的植物修复效率。菌根真菌是土壤-植物系统中重要的功能菌群之一,可侵染植物根系改变根系形态和矿质营养状况,通过菌丝体吸附重金属,也可产生球囊霉素、有机酸、植物生长素等次生代谢产物改变重金属生物有效性。植物根际促生菌与丛枝菌根真菌可对植物产生协同促生作用,在重金属污染土壤修复中具有一定应用潜力。目前,国内外关于植物根际促生菌和丛枝菌根真菌互作已有大量研究,而二者的相互作用机理仍处于探索阶段。本文综述了近年来国内外植物根际促生菌和丛枝菌根真菌在重金属污染土壤植物修复中的作用机制,并对其研究前景进行展望。     

菌根接种对长苞铁杉幼苗生长的影响

采用天然长苞铁杉林富含菌根真菌的根际土壤,对长苞铁杉种子进行盆栽接种育苗试验,比较接种处理和未接种的长苞铁杉种子萌发率、菌根侵染率、幼苗生长、生物量分配及氮磷钾含量的差异。结果表明,外生菌根对长苞铁杉种子的萌发没有影响,对幼苗生长和氮磷钾养分的吸收有明显的促进作用,接种幼苗菌根感染率超过75%,其株高、根生物量、叶生物量和氮磷钾含量等均比对照显著增加,但对生物量在器官中的分配没有显著影响。     

解磷微生物修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染问题日益严重,具有普遍性、隐蔽性、表聚性、不可逆性等特点,已经成为环境污染治理中的热点、难点问题。解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用,将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷,具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力,可在重金属毒害水平下,促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响,从而增强重金属修复植物的生存竞争力。从解磷微生物的研究现状入手,介绍了解磷微生物对土壤重金属污染的修复能力,综述了解磷微生物对土壤重金属污染修复的作用机制,分析了目前解磷微生物在重金属修复过程中存在的问题,并提出了今后研究的方向,为重金属污染土壤的修复提供了新思路。     

VA菌根真菌与植物相互选择性的研究

采用土培试验了灭菌条件下同一菌种对不同植物和不同菌咱对同一植物的接种效应。试验结果表明,供试植物都能与ＶＡ菌根真菌形成共生体系,接种ＶＡ菌根真菌促进了植物的生长,植株干物质量显著是否 同ＶＡ菌根真菌与宿主植物形成共生体的能力及对植物的接种疚差异明显,由此可见,选择优势菌咱和宿主植物组合,对于ＶＡ菌根真菌的广泛应用及农业生产具有重要的实践作用。     

产铁载体根际菌在植物修复重金属污染土壤中的应用潜力

产铁载体根际菌(siderophore-producing rhizobacteria,SPR)是一类植物根际促生菌,在植物修复重金属污染土壤中可起重要的辅助作用.本文在综合分析国内外相关研究进展的基础上,阐述了SPR缓解重金属植物胁迫毒害的功能及其提高土壤重金属生物活性的机理,并指出SPR在促进重金属污染土壤中植物的生长、增强植物累积重金属的过程等方面具有较好的应用潜力.对当前研究中存在的SPR提高或降低植物累积重金属的矛盾现象也进行了分析.针对当前研究存在的不足,提出今后应深入研究SPR与植物(尤其是重金属超累积植物)之间的相互作用机理,进一步明确影响铁载体螯合、活化土壤重金属的关键因素,综合考虑铁载体对土壤重金属生物活性和对植物吸收重金属的影响,探索在重金属污染土壤中提高SPR定殖能力的强化方法.