福建红树林植物丛枝菌根侵染研究

2010年5月和12月,对福建沿海3个红树林生长区(洛阳江、九龙江口、漳江口)的红树林植物丛枝菌根（AM）侵染状况进行研究。结果表明：（1）红树林生长区中6种植物根内均发现AMF侵染结构,其中桐花树、秋茄、鱼藤和芦苇的丛枝为Arum（疆南星）型;（2）6种植物的丛枝菌根侵染率差异较大,老鼠簕的侵染率最高,鱼藤最低;（3）桐花树和秋茄的丛枝菌根侵染率呈显著差异,而其在不同生长区之间无差异;（4）桐花树和秋茄的丛枝菌根侵染率在不同时间呈显著差异,而钝草的丛枝菌根侵染率在不同时间的差异不显著。     

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.     

模拟氮沉降对杉木丛枝菌根真菌侵染率和球囊霉素的影响

杉木是我国南方重要的速生用材树种,同时南方面临着日益增强的大气氮沉降。尽管有大量的研究探索了氮沉降对杉木林的影响,但关于氮沉降对杉木与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）共生关系影响的研究则较少报道。以10年生杉木为研究对象,模拟了不同氮沉降水平（N3：3 g N m^-2a^-1,N6：6 g N m^-2a^-1和Control：0 g N m^-2a^-1）对AMF侵染率和球囊霉素的影响。结果显示：在冬季,与对照相比,N3处理显著增加了AMF侵染率,N6处理显著增加易提取球囊霉素的含量,而氮沉降对总球囊霉素含量无显著影响。在春季,与对照相比,N3处理显著增加AMF侵染率,但是显著降低了易提取球囊霉素的含量。N6处理显著增加总球囊霉素的含量,但显著降低易提取球囊霉素的含量。相同氮添加情况下,春季的AMF侵染率显著低于冬季,而球囊霉素含量（易提取球囊霉素和总球囊霉素）均显著高于冬季的。土壤有效磷与AMF侵染率显著负相关,而与易提取球囊霉素和总球囊霉素含量显著正相关。侵染率与pH显著正相关,球囊霉素与pH显著负相关。本实验针对AMF侵染率和球囊霉素的含量对于氮沉降的响应做出探讨,对全面了解杉木与AMF之间的共生关系对氮沉降的响应及其机制提供了新的参考。     

9种蕨类植物丛枝菌根真菌侵染的结构观察

蕨类植物普遍能与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)形成稳定的共生关系,并显著增强其获取养分和抵抗环境胁迫的能力,为了明晰AMF在不同蕨类植物体内的侵染特征,该研究对广东封开黑石顶自然保护区内的蕨类植物进行野外调查取样,并利用光镜和透射电镜对蕨类植物—AMF共生体的显微和亚显微结构进行观察分析,以明确不同蕨类植物与AMF的共生特征,从而进一步保护和开发利用华南地区蕨类植物资源。结果表明:(1)研究区的AMF对不同蕨类植物的侵染形式均以菌丝为主,而丛枝侵染率最低;不同蕨类植物之间的AMF总侵染率存在显著差异,其中团叶鳞始蕨(56.03%)均显著高于其他物种(P<0.05)。(2)显微观察显示,菌丝是AMF定殖于各种蕨类植物根系中最常见的形式,在9种蕨类植物根皮层细胞中均有发现,但不存在于中柱细胞。(3)观察发现,AMF菌丝主要由2~3层厚薄不一的薄壁细胞组成,多呈椭圆形和扁平形状。(4)AMF菌丝及泡囊中包含许多小液泡和脂质类物质,这可能是菌根结构储存能量的重要方式。研究认为,陆地生态系统中AMF对蕨类植物普遍具有侵染的能力,但其在不同蕨类植物根系中的赋存形式具有显著差异,这可能归因于植物自身生理特征以及生境条件的相互作用。     

不同林龄杉木人工林菌根侵染特征研究

丛枝菌根真菌是一种通过土壤侵染植物根系,与寄主植物互利共生的重要有益真菌。探究不同林龄杉木林中菌根侵染状况与土壤养分的变化规律,有利于深入认识丛枝菌根真菌—杉木相互作用的养分调控因素,从而为改善杉木人工林土壤肥力、促进杉木林可持续经营提供依据。分别选取10a、25a、45a杉木纯林,分析了不同林分菌根侵染率与孢子密度及部分土壤养分因子(全磷、速效磷、全钾、速效钾)的关系。结果表明:(1)菌根侵染率与孢子密度均呈现出随林龄增大而增大的趋势,pH随林龄增大而减少的趋势;(2)根际土中磷的含量总体偏低,而且受到土壤酸化流失和丛枝菌根真菌积累的双重影响呈现出先减少后增加的趋势;(3)虽然有效钾含量随林龄变化趋势不显著,但丛枝菌根真菌能促进土壤钾的积累。因此,丛枝菌根真菌能有效调控根际土的养分动力学特征,减缓土壤酸化造成的养分流失。     

自然入侵条件下黄顶菊丛枝菌根定殖及发育的研究

为探讨丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌在黄顶菊Flaveria bidentis入侵过程中可能发挥的作用,首先调查和研究了黄顶菊AM的侵入和生长表现。在黄顶菊入侵严重的河北省选择采样地点,分别从衡水地区的滨湖新区小北田村、冀州市漳下村、枣强县北王庄村、桃城区八里庄村、滨湖新区顺民庄村和滨湖新区刘家台村6个地点按黄顶菊重、中、轻3种盖度和不同生育期(苗期、花期和结籽期)采集根系和根区土样。分离根区土壤中AM真菌孢子、观察AM发育特征、测定孢子密度、AM真菌侵染率、丛枝着生率等,并与土壤理化性质进行了相关性分析。结果在各采样地点均观察到AM典型结构,不同样地菌丝侵染率、I型丛枝密度以及孢子密度的最大值均出现在八里庄村,泡囊密度和A型丛枝密度的最大值分别出现在小北田村和刘家台村;不同盖度下AM真菌侵染率最高值均出现在重度侵染区;不同生长时期黄顶菊的AM也有差异,除了丛枝密度最高值出现在花期和菌丝侵染率差异不显著外,菌丝侵染率、泡囊密度和孢子密度均在结籽期出现最大值。土壤理化特性也显著影响黄顶菊AM的发育,菌丝侵染率与土壤有机质呈显著正相关,与p H值呈显著负相关,与速效P含量呈极显著负相关;A型丛枝密度与p H含量呈显著负相关;I型丛枝密度与土壤全N含量呈极显著正相关;孢子密度与有机质含量和全N含量均呈显著正相关。因此,AM真菌侵染可能会促进黄顶菊的入侵。     

保藏条件对丛枝菌根真菌Glomus mosseae侵染的影响

以高粱为宿主植物,接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae,测定了经不同保藏温度(18~20,4,-20,-80℃)处理,在不同保藏时间(3,6,12,18,24,30个月)下丛枝菌根真菌G.mosseae对根系的侵染率。结果表明:丛枝菌根真菌G.mosseae在18~20,4,-20℃温度下保藏12~18个月时,需进行转接,用高粱为宿主植物进行更新复壮培养,以保持菌种活力。     

丛枝菌根真菌侵染Bt玉米及对其生长的影响

以2个不同转化事件的Bt玉米5422Bt1(Bt11)和5422CBCL(Mon810)及其同源常规玉米5422为对象,研究接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)对Bt玉米与常规玉米生长的影响.结果表明:3个品系玉米接菌处理的菌根侵染率明显不同,菌根侵染各参数值总体呈现5422Bt1>5422CBCL>5422趋势;接种处理均促进了玉米的生长,其效应随玉米品系和生育期的不同而呈现差异,喇叭口期5422的地上部干重和总干重显著增加,拔节期5422Bt1的叶片数、茎粗以及喇叭口期的叶片数、茎粗、地上部干重、总干重显著高于对照,5422CBCL拔节期的叶片数和喇叭口期地下部干重增加显著;3个玉米品系菌根真菌依赖性与接菌效应为5422Bt1>5422CBCL>5422,2个Bt玉米品系与Glomus mosseae间的兼容性更好,接种处理对Bt玉米的生长促进作用强于常规玉米.     

湿地植物的丛枝菌根（AM）

随着对湿地重要性认识的增加,湿地植物的丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）结构研究受到了关注。研究表明,AM结构在多种湿地类型和湿地植被类型中存在,但AM形成受植被生长地水文状况的影响;从湿地植物上的AM真菌种类看,球囊霉属（Glomus）是湿地环境的常有属。同陆生植物相比,有关湿地植物AM结构的研究尽管已取得了一些进展,但还有很大差距,尤其在我国还几乎处于空白状态。鉴此,从形成AM的湿地植被类型、湿地环境中的AM真菌种类、AM对湿地植物生长的影响,以及影响湿地植物AM形成的因素等方面进行了详细阐述,并对今后的研究方向做了展望,以期为我国开展湿地植物AM结构研究提供参考。     

不同程度铅锌污染区丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌侵染特征

对陕西凤县铅硐山铅锌矿区4个不同程度铅锌污染样地植物根系的丛枝菌根真菌(AMF)和深色有隔内生真菌(DSE)进行了资源和分布调查。结果表明:(1)无铅锌污染的矿山上调查的15种植物中除黄连木没有检测到AMF侵染、栓皮栎和酸模不能被DSE侵染外,其他植物均能与AMF和DSE共生,但平均侵染率较低,仅分别为32.3%和25.9%;铅锌轻度污染的尾矿荒地和铅中度污染、锌重度污染的尾矿坝植物根系内AMF和DSE侵染率明显提高,AMF的平均侵染率分别为53.3%和68.3%,DSE的平均侵染率分别为38.6%和54.2%;铅锌重度污染的废弃冶炼厂样地植物AMF侵染率明显下降,平均只有17.6%,而DSE的侵染没有受重金属污染的抑制,仍达到60.3%。(2)4个样地植物根际土壤中AMF孢子分布不均匀,每克土的孢子密度在0.08～6.84个,平均为1.5个。对4个样地均有分布的狼牙刺、博落回、山蒿和秦岭风毛菊的AMF、DSE侵染状况调查发现,轻度和中度的铅锌污染能促进AMF与宿主共生关系的建立,而重度污染则显著抑制AMF侵染;AMF孢子密度没有呈现一定的规律性,且与AMF侵染率之间没有显著相关性;DSE侵染率与土壤锌含量存在显著正相关关系(r=0.505,P<0.05),而与土壤铅含量没有显著相关性。可见,AMF和DSE能够广泛存在于铅硐山铅锌矿区,尤其是DSE表现出较强的耐受性和适应性。     

丛枝菌根真菌与植食性昆虫的相互作用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)真菌与昆虫均是陆地生态系统中的重要组分,同植物关系密切,对植物的影响和作用是巨大的。生态系统中则以AM真菌-植物-昆虫互作体系参预食物网与生态过程。早在20世纪80年代,人们已开始研究AM真菌对昆虫的影响。进入21世纪人们越来越重视AM真菌与昆虫的相互作用。总结了AM真菌对昆虫取食偏好、生长、繁殖和对植物危害等方面的影响、以及昆虫对AM真菌侵染、扩展和产孢的影响;分析了植物营养状况、昆虫性别、昆虫龄期和AM真菌种类等对AM真菌与昆虫相互作用的影响特点;探讨了AM真菌与昆虫相互作用的机制;展望了利用AM真菌抑制植食性害虫、及促进天敌昆虫和部分传粉昆虫作用的可能性,旨在丰富菌根学研究内容、促进AM真菌与昆虫互作领域的深入研究、为探索生物防控农林业害虫的新途径提供依据。     

Seasonal changes of arbuscular mycorrhizal fungi as affected by tillage practices and fertilization : Hyphal density and mycorrhizal root colonization

The influence of tillage practices on native arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) was studied in two, consecutive years in eastern Canada, in two 11 year-old long-term tillage-fertilizer experimental field soils, a sandy loam and a clay, growing corn in monoculture. The three tillage practices were: 1) conventional tillage (CT; fall plowing plus spring disking), reduced tillage (RT; spring disking) and no-till (NT). The corn crop received either inorganic (N and K) or organic (liquid dairy manure) fertilizers. Mycorrhizal hyphal density was estimated from soil samples obtained in early spring (before disking), at the 12–14 leaf stage, at silking, and at harvest. The percentage of corn root colonization by AMF at the 12–14 leaf stage, at silking and at harvest was also determined. The sandy loam was sampled over two consecutive seasons and the clay soil over one season.Densities of total and metabolically active soil hyphae, and mycorrhizal root colonization were significantly lower in CT soil than in RT and NT soil. Lowest soil hyphal densities were observed in early spring. The levels of intra- and extraradical fungal colonization always increased from spring to silking and decreased thereafter. Spring disking had only a small and transient negative effect on hyphal abundance in soil. Fertilization did not influence mycorrhizal colonization of corn or abundance of soil hyphae in the sandy loam soil, but in the clay soil metabolically active hyphae were more abundant with manure application than with mineral fertilization. In 1992, in both soils different tillage systems had same grain yield, however, in 1993, corn yield was higher in NT compared to CT system.     

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。     

丛枝菌根真菌侵染率对喀斯特坡地坡位与灌木物种的响应

明确丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)侵染率对喀斯特坡地坡位与物种的响应及其关键影响因子，是合理利用土壤AMF促进喀斯特植被恢复的前提。该研究在充分调查喀斯特峰丛洼地典型灌丛坡地环境背景信息的基础上，采用曲利苯蓝染色-镜检法检测并计算典型灌木黄荆(Vitex negundo)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)和火棘(Pyracantha fortuneana)根系AMF侵染频度、侵染强度和丛枝丰度等侵染率参数。结果表明：(1)相同坡位火棘的侵染频度、侵染强度和丛枝丰度均显著低于红背山麻杆和黄荆；下坡位黄荆和火棘的侵染强度均高于中、上坡位，而中坡位红背山麻杆的丛枝丰度显著高于上、下坡位(P<0.05)。(2)物种显著影响AMF侵染频度、侵染强度和丛枝丰度，坡位显著影响AMF侵染强度，物种与坡位的交互作用仅对AMF丛枝丰度有显著影响(P<0.05)。(3)影响AMF侵染率的关键土壤因子是土壤深度和全钾含量(P<0.05)。因此，合理利用土壤AMF促进喀斯特地区植被恢复需要考虑地形与物种的选择，并应注重兼...     

丛枝菌根真菌与植物硫素营养研究进展

丛枝菌根真菌是土壤微生物群落的重要组成部分,是最常见的地下共生菌,对植物和土壤具有多种有益作用.本文阐述了近年来丛枝菌根真菌对植物吸收土壤硫素的最新进展,在目前耕地缺硫状况下,着重分析了丛枝菌根真菌改善植物硫素营养以及丛枝菌根真菌利用硫素的分子调控机制,总结了影响菌根硫代谢的因素,并指出该研究方向仍存在的一些问题以及未...     

设施栽培黄瓜根内AMF与DSE结构发育特征

本研究旨在观察和测定设施栽培黄瓜根系丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与暗隔内生真菌(dark septate endophytic fungi,DSE)形态结构,明确其发育特征,为进一步探索AMF与DSE相互作用奠定基础。自山东莱阳、寿光和莱西等设施蔬菜主产区选择黄瓜Cucumis sativus样地,从不同连作年限、黄瓜生育期和土层深度分别采集黄瓜根系和根区土壤;观察根内AMF与DSE形态特征、测定AMF和DSE侵染数量、分析AMF或DSE侵染发育数量与黄瓜根结线虫Meloidogyne incognita病害的相关性。从黄瓜根系中可观察到典型的AMF泡囊、疆南星型(Arum,A)与重楼型(Paris,P)丛枝结构、DSE菌丝和微菌核。以黄瓜结果中期根系AMF和DSE侵染率最高,分别为57%和28%,苗期最低,分别为18%和8%;初花期的丛枝为P型,苗期和结果中期则为A型+P型。连作7年和7–10年的黄瓜根内丛枝为A型+P型,AMF和DSE的侵染率均分别显著高于连作10年的侵染率,连作10年的丛枝为A型。黄瓜根系以0–15cm土层中AMF侵染率最高(29%),丛枝为P型;以30cm的侵染率最低(12%),丛枝为A型;15–30cm土层的为A型+P型。AMF P型着生率、P/A比率和DSE侵染率分别与根结线虫病的为害程度具有相关性。研究结果还表明黄瓜根系AMF侵染率与DSE侵染率呈显著正相关关系。     

环境因子对AM真菌多样性的影响

土壤,气候和地理因子等环境因子对丝枝菌根（AM）真菌多样性有重要影响,本文系统地综述了最近10年来AM真菌生态学在该方面的最新研究成果,分析当前研究中所存在的问题和动向。