磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料,通过盆栽试验,研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显,菌根侵染率较高,菌根对大豆磷吸收的贡献率较大;高磷条件下接种菌根真菌效果不显著,菌根侵染率较低,菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下,中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高,浅根型最小.高磷条件下,根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系,磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

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。     

遮阴和磷限制下胡桃楸1级根养分吸收策略选择

本研究探讨了1年生胡桃楸在不同光照环境和不同剂量磷肥下根系功能性状的变化，以了解胡桃楸根系资源获取策略与光环境和磷养分限制之间的关系。设置了4种遮阴处理(全光、65%全光、35%全光和20%全光),以及3种磷肥处理(对照、200%和500%土壤本底有效磷),并测定了1级根形态、构型特征和菌根侵染率的变化。结果表明：随着遮阴程度的增加，胡桃楸1级根的平均直径、平均根长和菌根侵染率逐渐减小，比根长、比表面积、分支比和分支强度则呈现先增加后减小的趋势。随着磷含量的减少，1级根直径逐渐变细，而菌根侵染率则逐渐升高。在遮阴环境下，胡桃楸的根系形态和构型会发生适应性变化，通过增加比根长、比表面积、分支比和分支强度等来适应遮阴环境；而在磷限制条件下，胡桃楸的根系更倾向于与菌根真菌共生以促进对磷的吸收。胡桃楸在透光度为35%的林地人工更新时，根系形态、构型会做出改变以适应遮阴环境；在磷受限的情况下，胡桃楸与菌根真菌共生能力增强，可以适当接种菌根来帮助根系吸收磷。     

植物磷营养状况对丛枝菌根真菌生长及代谢活性的调控*

采用四室隔网培养装置,以玉米为宿主植物,通过在植物生长室设0、50、250和500 mgPkg-1 4个施磷水平,研究了植株体内的磷营养状况对AM真菌Glomus sinuosum和Glomus intraradices生长及活性的影响。研究发现在不施磷条件下,接种AM真菌G. intraradices显著促进了植物生长和磷的吸收;低磷条件(50 mgPkg-1)下,接种菌根真菌显著促进了植物对磷的吸收,但对植物生长没有明显的影响;而在高磷条件(250 mgPkg-1 和500 mgPkg-1)下,接种菌根真菌不但没有促进植物的生长和磷的吸收,反而对其有抑制作用。随着施磷水平的提高, AM真菌根内菌丝的碱性磷酸酶活性显著下降;与不施磷相比,低量(50 mgPkg-1)供磷增加了AM真菌土壤中根外菌丝的密度,高磷(250 mgPkg-1 和500 mgPkg-1)降低了土壤中根外菌丝的密度。上述结果说明:⑴ 给宿主植物施用磷肥引起的植物磷营养状况的改变,对AM真菌生长和代谢活性具有一定的调控作用;⑵ G. sinuosum和G. intraradices两种AM真菌的生长和代谢活性对施磷水平的响应程度无显著性差异;⑶ 高磷抑制AM真菌生长和代谢活性,使真菌吸磷量减少,可能是造成菌根效应降低的原因之一     

不同磷浓度对丛枝菌根真菌吸收同化外源氮能力的影响

以高粱（ Sorghum bicolor）为宿主植物,丛枝菌根（ arbuscular mycrohiza,AM）真菌根内球囊霉（ Glomous intraradices）为接种菌剂,三室隔离培养盒为培养容器,通过在菌丝室添加不同浓度梯度磷素及外源氮NH4 NO3、Gln,研究磷浓度对AM真菌同化吸收不同外源氮能力的影响。实验结果显示：AM真菌能够侵染于高粱植物根系,但菌根侵染率差异不显著;在高磷浓度下孢子数量显著高于低磷浓度下孢子数量;菌丝室内根外菌丝（ ERM）干重在低磷浓度下含量最高,且以Gln为外源氮时含量比不加氮源和NH4 NO3为氮源时高;低磷浓度促使高粱地上茎叶和地下菌根干重显著提高,叶绿素含量在不同处理下没有显著差异。茎叶总氮含量均在以NH4 NO3为外源氮时最高,不同磷浓度下其总氮含量为P30＆gt;P120＆gt;P0＆gt;P60,菌根精氨酸含量在Gln为外源氮时含量比其他氮源下高,且在低磷（P30）浓度下含量最高。研究表明AM真菌对于吸收同化外源氮的能力与其生长环境中磷浓度高低有关,在低磷浓度下更利于AM真菌根外菌丝同化吸收外源氮,且对NH4＋形式氮源吸收能力最强。     

VA菌根真菌、根瘤菌双接种对大豆增产效果的影响

本文论述了在自然状态下的土壤里,VA菌根真菌、根瘤菌双接种对大豆结瘤、菌根真菌侵染率、固氮酶活性及植株养分吸收状况的影响.研究结果表明,VA菌根真菌、根瘤菌双接种明显提高大豆结瘤能力与固氮酶活性,并可促进植物对养分的吸收,双接种比单接种VA菌根真菌处理提高产量140%,比单接种根瘤菌处理提高55.84%.     

光照、磷和AMF对白车轴草生长的影响

外来植物成功入侵受非生物因素与生物因素的共同调控。本研究以典型入侵植物白车轴草（Trifolium repens L.）为研究对象,通过三因素两水平正交实验,探究光照（L）、磷（P）和丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）及其交互作用对其生长的影响。结果显示：（1）高光照、高磷和接种AMF均显著提高白车轴草的生物量及生长速率,且接种AMF对生物量的促进作用随着光照的增加而增强,低磷条件下AMF对总生物量和相对生长速率的促进效应更明显;（2）高光照降低比叶面积;高磷和接种AMF显著增加叶片数和总叶面积,在高光强下尤为明显;（3）高光照可显著提高根表面积、根直径和根质量分数,但降低细根占比和比根长。高磷显著降低根质量分数。不接种AMF时,高磷增加根表面积与根直径,降低细根长占比;但接种AMF后,高磷则降低根表面积与根直径,增加细根长占比。AMF显著降低根质量分数和比根长。研究结果表明,三种因素对白车轴草的生长具有显著影响,且磷和AMF对其生长及地上性状的影响与光照强度相关,AMF对其地下性状的影响与磷浓度相关。     

西藏高原天然长芒草地丛枝菌根真菌接种效应

采用草地均匀打孔方法,就草地土壤未消毒条件下接种丛枝菌根（AM）真菌对长芒草(Stipa bungeana)的侵染效应以及对植物生长、吸磷效率、土壤微生物区系等的影响进行研究.结果表明,1)接种处理、不接种处理的菌根效应存在着明显的差异,多数接种处理根围土壤AM真菌孢子密度、菌根侵染率和侵染强度显著提高,但对丛枝丰度的影响相对较低.2)接种后AM真菌孢子密度对菌根侵染率具有极显著影响(r=0.7679**);随菌根侵染率的增加,植株总干物重和吸磷总量均呈极显著提高,r值分别为0.7556**、0.8018**.3)与植株地上部相比,接种AM真菌对提高根系干物重、根系吸磷量和含磷量的促进作用相对较大.4)多数接种处理根际土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性均呈一定程度的提高,根际土壤细菌数量显著增加,真菌、放线菌的数量变化则不甚明显.5)各接种处理对寄主植物的综合侵染效应在总体上呈Glomus mosseae+G. intraradices+Scutellospora calospora＞G. mosseae+G. aggregatum＞Glomus sp.＞G. mosseae＞G. mosseae+ G. etunicatum+G. intraradices+S. erythropa＞G. geosporum的趋势.     

丛枝菌根真菌和磷水平对番茄幼苗侧根形成的影响

为了探讨丛枝菌根真菌(AMF)和磷水平对植物根系构型的影响,在两个磷水平下对番茄幼苗接种AMF菌株Rhizophagus irregularis BGC JX04B,研究AMF和磷水平对番茄幼苗侧根形成的影响.结果表明: AMF对植株生物量的促进效应不明显,但显著降低了植株的根冠比;显著增加了主根长而减少了1级侧根长,并与侵染时期存在互作;显著降低了2～3级侧根数量及2级侧根数与1级侧根数的比值,对1~2级侧根密度无显著影响.高磷(50 mg·kg^-1P)显著促进了植株生长,降低了植株的根冠比;对主根长和1级侧根长无显著影响,显著增加了1~3级侧根数量及2级侧根数与1级侧根数的比值,提高了1~2级侧根密度.表明AMF和磷水平对番茄侧根形成的影响机制不同,高磷的影响可能基于对养分吸收和生长的促进效应,而AMF的影响则更为复杂,且AMF与侵染时期的互作效应预示着碳素分配(糖信号)可能参与了AMF对根系构型的调控.     

接种不同VA菌根真菌对红三中草利用不同磷源的影响

以红三叶草为材料,利用三室隔网培养方法,研究了施用不同磷源条件下,接种VA菌根真菌（Glomus mosseae和Glomus versiforme)对外加有机磷源及土壤有机磷的利用效率,植物生长10周年,测定植株博干物重、含磷量、菌根侵染率及根系长度,结果表明：接种菌根真菌能明显增加植干物重和含磷量。接种条件下无机磷（KH2PO4）对植株生长的促进作用大于有机磷（Na-phytate)处理,接种Glomus versofrorme的作用明显大于接种Glomus mosseae。接种Glomus mosseae,植株对磷酸二氢钾中磷的吸收量明显大于植酸钠,而接种Glomus versiforme时则植株对植酸钠的磷吸收量明显高于磷酸二氢钾。上述结果说明接种两菌种对不同磷源的作用不同,接种Glomus mosseae可提高磷酸二氢钾中磷的利用率,接种Glomus versiforme则可提高对植酸的磷利用率。     

不同磷源对红三叶草根际和菌根际磷酸酶活性的影响

以红三叶草为研究对象,利用三室培养系统,在接种菌根真菌(Glomus mosseae)的条件下研究了不同磷源对根际和菌根际磷酸酶活性的影响,植株生长8周后收获并测定根室、菌丝室的土壤磷酸酶活性、植株干重及含磷量．结果表明,根室酸性磷酸酶活性比碱性磷酸酶活性更裔,接种条件下二者都稍有增加,特别是在供给有机磷(植酸钠)的条件下明显增加了菌丝室土壤磷酸酶活性．接种菌根真菌显著增加了植株干重、磷含量和总磷吸收．施用磷酸二氢钾(KH2PO4)时菌丝吸磷量占吸磷总量的43．1%,而施用植酸钠(Na-phytate)时菌丝吸磷量占吸磷总量的60．8%。     

水分胁迫下丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿(Seriphidium minchünense)生长和抗旱性的影响。结果表明,不同水分条件下,接种AM真菌提高了民勤绢蒿菌根侵染率和生物量,增加了地上部和地下部全P含量,重度胁迫下接种株地上部总黄酮含量显著升高,而对分枝数和地上部、地下部全N含量无显著影响。水分胁迫提高了民勤绢蒿菌根依赖性和全N、全P菌根贡献率。不同生长时期接种AM真菌均能提高植株叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素含量;前期接种株叶片可溶性糖含量显著低于未接种株,而中后期可溶性糖含量显著高于未接种株;整个生长时期接种株比未接种株叶片维持较低的脯氨酸含量;不同生长时期接种株叶片全N和全P含量显著升高,重度胁迫下接种株叶片总黄酮含量显著升高。AM真菌促进宿主植物生长和增强抗旱性可能是AM真菌直接促进宿主植物根系对土壤水分和矿质元素吸收和间接改善植株体内生理代谢活动的缘故。     

低磷胁迫下不同种源马尾松的根构型与磷效率

以浙江淳安、福建武平、广西岑溪和广东信宜4个代表性的马尾松种源为试材,设置异质低磷胁迫、同质低磷胁迫等不同磷素处理,研究马尾松种源感知不同类型低磷胁迫的根构型及磷效率变异规律.结果表明:无论在异质低磷还是同质低磷胁迫下,参试种源马尾松的主要生长性状和磷效率指标均存在极显著的种源间变异.异质低磷胁迫下,广东信宜、福建武平种源马尾松表现出较高的磷效率和干物质积累量,根构型发生适应性变化,富磷表层介质中的根系参数显著高于低磷效率的广西岑溪和浙江淳安种源.这是磷高效种源具有较高的磷素吸收效率和磷效率的重要机制.不同种源的表层富磷介质根系参数与其整株干物质积累量相关系数在0.95以上.同质低磷胁迫下,高磷效率种源马尾松的磷吸收率显著高于低磷效率种源,但表层介质中的根系参数和整株根系参数与整株干物质积累量的相关性较低.不同种源马尾松适应同质低磷胁迫和异质低磷胁迫的生物学机制有所差异,应有针对性地选择不同土壤磷素的森林立地并推广磷营养高效的马尾松种源.     

大豆毛状根-VA菌根真菌双重培养体系的建立

以大豆毛状根为宿主,接种VA菌根真菌珠状巨孢囊霉（Gigaspora margarita）,经过3.5个月的双重培养,观察到VA菌根真菌珠状巨孢囊霉对大豆毛状根的侵染,辅助细胞形成,并获得VA菌根真菌成熟孢子,在无菌条件下建立了大豆毛状根-VA菌根真菌双重培养体系,为研究菌根真菌侵染大豆根部形成共生体系及相关分子机制提供了一种有效的研究方法。     

烟草磷效率的基因型差异及其与根系形态构型的关系

以17个具有代表性的主要烟草基因型为材料,通过盆栽试验和培养基栽培试验,研究烟草磷效率的基因型差异及其与根系形态构型的关系,为磷高效烟草品种选育提供理论依据.结果表明,施磷肥能够显著增加各供试烟草基因型的生物量及氮、磷和钾的累积量;供试烟草的磷效率和氮、钾累积量存在显著基因型差异,土壤盆栽试验中,低磷条件下的'云烟85'生物量和磷累积量分别是'NC82'的4.06倍和3.34倍,氮和钾累积量分别是'K358'的4.06倍和3.75倍;供试烟草可划分为磷低效低产型、磷低效高产型、磷高效高产型、磷高效低产型等4种类型,其中的'云烟85'、'K326'、'云烟2号'、'RG11'和'红花大金元'属于磷高效高产型,是现代磷高效高产品种选育的理想材料.供试烟草基因型的根系形态构型与其磷效率显著相关,与磷低效低产型烟草'G28'和'许金1号'相比,磷高效高产型烟草'云烟85'和'K326'在高低磷条件下根系均较发达,总根长和根表面积均较大;磷有效性对烟草根构型具有调节作用,在缺磷条件下,磷高效基因型具有浅根根构型,而磷低效基因型具有深根根构型.     

磷对外生菌根真菌松乳菇和双色蜡蘑草酸、氢离子和磷酸酶分泌的影响

在液体培养基中设置无磷、低磷、中磷和高磷四种磷浓度,离体培养松乳菇Lactarius deliciosus的3个株系Ld-01、Ld-02、Ld-03和双色蜡蘑Laccaria bicolor S238N,分别测定外生菌根真菌的生长量、草酸、氢离子和酸性磷酸酶分泌速率。结果表明,在中磷的条件下,外生菌根真菌的生长最好,无磷、低磷或高磷对它们的生长产生抑制作用,抑制程度因菌种（株）不同而异。草酸、氢离子和酸性磷酸酶的分泌速率顺序为：无磷（0g NaH2PO4/L）〉低磷（0.229gNaH2PO4/L）〉中磷（1．147gNaH2PO4／L）〉高磷（5.735g NaH2PO4／L）,表现出明显的种（株）间差异,看来外源磷的供应状况可能有调节外生菌根真菌活化土壤无机磷和有机磷的作用。在缺磷和低磷条件下,外生菌根真菌具有较强的活化作用,在足磷的条件下活化作用减小,由此有效地利用土壤中的磷。     

菌丝桥在日本落叶松幼苗间磷传递和植株生长中的作用

 应用四室隔网系统研究了菌丝桥在日本落叶松(Larix kaempferi)幼苗间传递磷的作用。结果表明,供体接种卷缘桩菇(Paxillus involutus)和彩色豆马勃（Pisolithus tinctorius）后,其外延菌丝可以穿过隔离层侵染受体落叶松,在供体和受体落叶松间形成了菌丝桥。供体植株接种菌根真菌后生物量明显增加,但是对受体植株没有显著的影响。菌根真菌侵染的供体和受体植株的根、地上部吸磷量均分别显著高于对照,而且供体植株根、地上部吸磷量增加的程度明显高于受体。被卷缘桩菇和彩色豆马勃侵染的受体植株体内32P的放射性强度分别是对照的10倍和6倍,两者形成菌丝桥后传递到受体植株的32P分别为供体植株体内32P的1.10%和0.22%。供体植株吸收的32P可以通过菌丝桥传递给受体,但是绝对数量十分有限,对受体植株磷营养没有产生显著的影响,但P. involutus和P. tinctorius侵染受体植株后,促进了受体落叶松对磷的吸收,这是菌丝桥形成后,真菌帮助受体植株吸收磷引起的。     

亚热带典型树种根毛特征及其与共生真菌的关系

根毛和共生真菌增加了吸收面积,提高了植物获取磷等土壤资源的能力。由于野外原位观测根表微观结构较为困难,吸收细根、根毛、共生真菌如何相互作用并适应土壤资源供应,缺乏相应的数据和理论。该研究以受磷限制的亚热带森林为对象,选取了21种典型树种,定量了根毛存在情况、属性变异,分析了根毛形态特征与共生真菌侵染率、吸收细根功能属性之间的关系,探讨了根表结构对低磷土壤的响应和适应格局。结果表明:1)在亚热带森林根毛不是普遍存在的, 21个树种中仅发现7个树种存有根毛, 4个为丛枝菌根(AM)树种, 3个为外生菌根(ECM)树种。其中,马尾松(Pinus massoniana)根毛出现率最高,为86%;2)菌根类型是理解根-根毛-共生真菌关系的关键,AM树种根毛密度与共生真菌侵染率正相关,但ECM树种根毛直径与共生真菌侵染率负相关; 3) AM树种根毛长度和根毛直径、ECM树种根毛出现率与土壤有效磷含量呈负相关关系。该研究揭示了不同菌根类型树种根毛-共生真菌-根属性的格局及相互作用,为精细理解养分获取策略奠定了基础。     

磷对外生菌根真菌松乳菇和双色蜡蘑草酸、氢离子和磷酸酶分泌的影响

在液体培养基中设置无磷、低磷、中磷和高磷四种磷浓度,离体培养松乳菇Lactarius deliciosus的3个株系Ld-01、Ld-02、Ld-03和双色蜡蘑Laccaria bicolor S238N,分别测定外生菌根真菌的生长量、草酸、氢离子和酸性磷酸酶分泌速率。结果表明,在中磷的条件下,外生菌根真菌的生长最好,无磷、低磷或高磷对它们的生长产生抑制作用,抑制程度因菌种(株)不同而异。草酸、氢离子和酸性磷酸酶的分泌速率顺序为:无磷(0gNaH2PO4/L)>低磷(0.229gNaH2PO4/L)>中磷(1.147gNaH2PO4/L)>高磷(5.735gNaH2PO4/L),表现出明显的种(株)间差异,看来外源磷的供应状况可能有调节外生菌根真菌活化土壤无机磷和有机磷的作用。在缺磷和低磷条件下,外生菌根真菌具有较强的活化作用,在足磷的条件下活化作用减小,由此有效地利用土壤中的磷。     

柑橘丛枝菌根真菌生长与根际有效磷和磷酸酶活性的相关性

通过观测田间国庆1号温州密柑/枳和国庆4号温州密柑/枳根系菌根侵染率、孢子密度、根际有效磷和磷酸酶活性的年变化,探讨丛枝菌根真菌生长与根际有效磷和磷酸酶活性的相关性.结果表明,2种柑橘菌根侵染率和孢子密度的年变化均呈 “Λ”形,2月和12月较低,4月和10月居中,6月和8月较高;有效磷和中性磷酸酶年变化呈“V”形.2种柑橘的菌根侵染率都与孢子密度呈极显著正相关,与有效磷呈极显著负相关,说明较高的孢子密度和较低的有效磷对菌根侵染率有促进作用;2种柑橘的孢子密度均与有效磷呈极显著负相关,与中性磷酸酶和总磷酸酶呈极显著正相关,表明中性磷酸酶和总磷酸酶对孢子密度有刺激作用,而有效磷对其有抑制作用.柑橘树下有机磷矿化主要以中性磷酸酶为主.