丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌生态修复功能与作用

生态修复是目前全球关注的热点问题,如何增加植被的覆盖度及生态修复效率是目前研究的重点。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)均是自然界植物根际分布广泛的一类内生真菌,均能与植物形成菌根共生体,具有一定的促进植物生长、抵抗逆境及修复污染土壤等功能与作用,在生态修复中具有广泛的应用潜力。本文综述了AMF及DSE两种微生物的功能、作用及其在生态修复应用中的研究进展,并进一步对AMF和DSE在生态修复中存在的问题和前景进行展望。     

海南霸王岭热带雨林常见植物丛枝菌根真菌调查

对海南霸王岭热带雨林的12科16种常见植物的丛枝菌根状况进行了调查,用碱解离-酸性品红染色法进行了真菌鉴定。结果表明,13种植物形成典型的丛枝菌根,占所调查植物的81%;3种植物没有形成丛枝菌根,占所调查植物的19%。用湿筛沉淀法从这些植物根际土壤中共分离鉴定出了3属11种丛枝菌根真菌(AMF),即无梗囊霉属(Acaulos-pora)3种,球囊霉属(Glomus)7种,巨孢囊霉属(Gigaspora)1种;其中,球囊霉属是样地的优势属。在AMF中,孔窝无梗囊霉(A.foveata)分离频率最高,在14种植物的根际土中都有发现;此外,大果球囊霉(G.macrocarpum)的相对多度最大,为59%,具有最强的产孢能力。同时,在11种植物的根中发现了深色有隔内生真菌(DSE),占调查植物的69%;其中,11种植物同时被DSE和AMF感染。     

丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌对姜瘟病的防效及抗病机理初探

【背景】青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum,R.S)引发的姜瘟病是生姜产业发展的瓶颈问题。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi, AMF)与深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)是两类重要的共生微生物。【目的】前期研究发现,AMF与DSE可提高生姜对姜瘟病的抗性,但其抗病机制尚不清楚,极大地限制了利用这两类共生真菌对该病的防治。【方法】在温室条件下做盆栽试验,以生姜组培苗为材料,设立接种AMF、DSE和不接种AMF、DSE的对照(CK)处理,并在上述处理下的植物生长4周后淋入病原菌液,病原菌接种1周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、磷(P)含量、防御性酶活性及丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,研究AMF和DSE互作对病原菌侵染后生姜生长和生理生化指标的影响。【结果】AMF和DSE分别使姜瘟病发病率降低了45.27%和52.04%(P<0.05)。AMF+DSE组合处理抑病效果更好,发病率较对照降低60.87%(P<0.05)。AMF、DSE及...     

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。     

蓝莓根系复合共生体及其根区土壤中AM真菌调查

蓝莓Vaccinium uliginosum是欧石南菌根（ericoid mycorrhiza,ERM）真菌典型的寄主植物,但同时也可与丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌和深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）共生形成复合共生体。本研究旨在调查和评价不同栽培体制下蓝莓成年树花果期根系共生体发育状况及其根区土壤中AM真菌资源分布状况,以期为优质蓝莓栽培管理提供理论依据和技术基础。从青岛佳沃蓝莓基地采集暖棚、冷棚和露地3种方式栽培的9-10年生‘蓝丰’、‘奥尼尔’和‘公爵’蓝莓的根系及根区土样,观察测定根系共生体着生数量、根区土壤中AM真菌孢子数量和菌种组成。结果表明,所有栽培方式下供试品种蓝莓根系均形成ERM、AM和DSE结构及其复合共生体;其中,AM着生数量最多,其次是ERM,DSE侵染率最低;复合共生体中则呈现ERM+AM>ERM+DSE>ERM+AM+DSE;蓝莓复合共生体着生数量、AM真菌侵染率、丛枝着生率及孢子数量等不同种植方式下呈现暖棚>冷棚>露地,不同品种呈现‘蓝丰’>‘公爵’>‘奥尼尔’,而ERM和DSE侵染率也呈现上述变化趋势。依据AM真菌形态特征,供分离鉴定获得5属11种AM真菌,以暖棚栽培条件下分离获得的AM真菌数量最多,‘蓝丰’根区土壤中分布的AM真菌属种最多。暖棚内成年树花果期蓝莓根系共生体发育健全,AM真菌种类和孢子数量较多,可能有利于提高蓝莓的产量、改善果实品质和抗逆性。     

桉树根系共生真菌的分离与鉴定

南方土壤缺磷现象较为严重,菌根真菌等共生真菌对植物吸收磷等养分具有重要的促进作用。该研究采集尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、窿缘桉(Eucalyptus exserta)和尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)3种华南地区主要造林树种根系,采用组织分离法进行真菌分离,通过形态特征和核糖体18SrDNA基因ITS序列分析进行鉴定,经柯赫氏法则(Kochs Rule)确定桉树根系共生真菌,为桉树共生真菌理论研究和资源利用提供依据。结果表明:(1)3种桉树根系中,窿缘桉具有外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas,AM)结构,尾叶桉和尾巨桉同时具有AM结构、ECM结构和深色有隔内生真菌(dark septate endophytes fungi,DSE)结构。(2)3种桉树根系中分离鉴定出6种真菌:三色小皮伞菌(Marasmius tricolor)、黑柄裸脚伞(Gymnopus melanopus)、茎点霉属(Phomasp.)、镰刀霉属(Fusariumsp.)、二型伞霉(Umbelopsis dimorpha)和芒弗里亚拟盘多毛孢(Pestalotiopsis mangifolia)。(3)6种真菌回接巨桉(Eucalyptus grandis)组培苗,三色小皮伞菌和黑柄裸脚伞形成ECM结构,为ECM真菌;茎点霉属、镰刀霉属、二型伞霉和芒弗里亚拟盘多毛孢形成DSE典型的深色有隔菌丝和微菌核结构,推测为DSE;其中2种ECM真菌为桉树中首次报道。     

丛枝菌根真菌与砷的相互作用研究进展

研究丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与砷的相互作用及其机制,对利用AM减轻植物砷毒害具有重要意义。本文从砷对AM真菌的影响、AM真菌对环境中砷的影响、AM真菌如何帮助植物适应和耐受砷胁迫以及AM真菌自身对砷的耐受及适应4个方面展开论述,并就该研究方向存在的不足及未来的研究方向进行了展望,旨在为推进相关研究进展并提供可借鉴的思路。     

西北荒漠带细枝岩黄耆AM真菌与DSE真菌时空分布研究

为探明细枝岩黄耆Hedysarum scoparium根系丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizae,AM）和深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）定殖特征及其生态地理分布,充分理解菌根共生体在植物生长和植被恢复中的功能,本研究连续3年采集我国西北荒漠带不同样地细枝岩黄耆0-30cm土层土壤样品和根样,不同样地细枝岩黄耆均能被AM和DSE侵染,形成AM典型结构菌丝、泡囊和丛枝,DSE典型结构深色有隔菌丝和微菌核。细枝岩黄耆根系AM真菌定殖高于DSE定殖,但极端干旱条件下DSE定殖优于AM真菌定殖。AM真菌定殖率不同年际间表现为2016年最高,同一年份不同样地,除乌海、沙坡头样地,菌丝定殖率自东向西呈降低趋势。DSE真菌定殖率,在同一样地不同年份：乌海样地2016年定殖率显著高于2015年和2017年,在同一年份不同样地：2015年沙坡头样地DSE菌丝定殖率、总定殖率显著高于其他样地,而2016、2017年鄂尔多斯样地最高。NMDS分析结果显示,AM和DSE真菌定殖不同年际间差异显著。相关性分析表明,AM真菌定殖率与DSE定殖率显著正相关;土壤温度与AM定殖显著负相关;有机碳、速效磷、磷酸酶、湿度与AM定殖显著正相关;DSE菌丝定殖率、定殖强度仅与酸性磷酸酶正相关。本研究比较分析西北荒漠带不同样地AM和DSE定殖与土壤因子的相关性,有助于充分理解菌根共生体在植物生长和植被恢复中的功能和意义。     

丛枝菌根真菌提高植物耐盐性的作用机制

本文阐述了盐胁迫对丛枝菌根真菌(AMF)生理生态学效应的影响以及对植物的促生作用,并从营养吸收、渗透调节、抗氧化物酶、激素及基因表达等几方面综述了国内外关于AMF提高植物耐盐性生理及分子机制的研究进展,指出目前该领域研究中尚需解决的问题.     

丛枝菌根真菌提高盐胁迫植物抗氧化机制的研究进展

土地盐渍化是在自然环境和人为活动的双重作用下形成的全球性的重要生态问题,其会对植物造成渗透失衡、离子胁迫、氧化损伤等危害,导致植物生长缓慢、生物量减少甚至是绝产。丛枝菌根真菌(AMF)是一种普遍存在于土壤中的有益微生物,能够与大多数植物根系形成共生关系,其共生关系在多种逆境生态系统中均具有重要生态意义。AMF-植物共生体具有高效抗氧化系统,能够提高植物在盐胁迫下的抗氧化反应进而增强耐盐性。本文从氧化损伤、渗透调节、抗氧化机制和生物活性分子等角度,系统地阐述了丛枝菌根真菌提高植物抗氧化机制的研究进展,并提出了研究展望,以期为利用菌根生物技术提高植物耐盐性提供理论参考。     

Symbiotic fungi in roots of Artemisia annua with special reference to endophytic colonizers

Abstract

Advances on plant–fungal interactions reveal that root symbiotic fungi actively modulate host growth, resistance response and secondary metabolism. Artemisia annua has been widely recognized as an important medicinal plant for artemisinin production, yet little is known about the fungal consortium associated with roots of A. annua. In this article, microscopic and culture-dependant methods were used to evaluate the identity and taxonomic affinities of root symbiotic fungi. Morphological evidence confirmed that arbuscular mycorrhizal fungi were dominant fungal group in naturally regenerated roots, but low colonization frequency in planted roots. Dark septate endophytes (DSEs) were easily found, which were characterized with dark pigmented hypha and a sclerotium-like structure in root cortex, and other endophytic fungi also occurred. A total of 36 isolates were recovered. Combined morphological and molecular identification (based on ITS sequences) determined 21 fungal taxa (genotype), which were placed into numerous lineages of Ascomycota. The best BLAST match indicated that almost half of total taxa were closely related to undescribed fungi, some of them may act as novel DSEs but experimental data were warranted. Interestingly, remarkable difference of fungal community associated with two types of roots was examined and no culturable fungi overlapped. Our findings provide some additional evidence that DSEs and other root endophytes may be as common as mycorrhizal fungi. Recovered fungi as raw materials for bioassay of endophytes-mediated promotion of artemisinin content in A. annua will be conducted in further research.     

药用植物内生真菌研究现状和发展趋势

药用植物内生真菌普遍存在于健康植物组织和器官中,种类繁多,分布广泛。到目前为止,人们已从大量药用植物中分离出不同类型的内生真菌,这些植物广泛分布于除南极洲以外的各种陆地生态系统中。随着现代科学技术的迅速发展,药用植物内生真菌的研究也取得了长足的进步。由于内生真菌对于药用植物的重要性,其相关研究也受到了世界各国学者的高度关注。本文总结现阶段药用植物内生真菌相关研究,并对未来研究的发展趋势做出展望。     

丛枝菌根真菌对植物根腐病的抑制效应及其机制

根腐病是一类危害严重的土传病害,常常导致作物产量和品质降低.丛枝菌根(AM)真菌是一类重要的土壤微生物,通过与植物根系建立共生体而发挥重要的生理生态功能.研究表明,AM真菌通过调节宿主植物一系列生理生化响应,诱导植物增强根腐病抗性.当前,利用AM真菌开展根腐病等土传病害的生物防治是植物与微生物互作领域的研究热点.本文全...     

荒漠地区植物丛枝菌根真菌研究进展

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）与超过80%的陆生植物形成共生关系,在改善土壤质量、增强宿主抗逆性及调节物质循环等方面发挥重要的生态功能。荒漠是指气候极端干旱、地表植被稀疏、自然环境荒凉的地区。荒漠地区生存环境恶劣,AMF在其中扮演着重要的角色。本文概述了荒漠生态系统中AMF的定殖时空异质性和多样性、AMF对土壤稳定性及碳氮循环的贡献、AMF对植物的促生抗逆性及维持植物群落稳定和多样性的作用以及AMF与荒漠农作物种植等方面的研究成果,为荒漠地区AMF的进一步研究及其开发利用提供了重要参考。     

Arbuscular mycorrhizal fungi and biological control of Verticillium-wilted cotton plants

The interaction of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus etunicatum, Glomus intraradices, and Glomus versiforme) with a wilt-causing soil-borne pathogen, Verticillium dahliae, was studied in cotton. It was found that establishment by arbuscular mycorrhizal fungi reduced disease index. In diseased cotton plants colonised by G. etunicatum, the disease index was less than other diseased mycorrhizal and non-mycorrhizal ones. In diseased cotton plants, chlorophyll content was lower than others. Three Glomus species significantly increased content of sugar and protein in shoot and root. Pathogen-infected plants had higher proline concentration in shoot and root than healthy plants. On the other hand, the increased content of proline as stress sensor showed that Verticillium accelerates senescence and reduces yield. These results suggest that the beneficial effects of mycorrhiza can alleviate the pathogenesis effects of V. dahliae partly, and also there is a competitive interaction between the pathogenic and symbiotic fungi.     

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。