丛枝菌根真菌产球囊霉素研究进展

球囊霉素（Glomalin）是由丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）产生的一种含金属离子的糖蛋白,由于丛枝菌根真菌在自然和人工陆生生态系统中广泛分布,丛枝菌根真菌在生态系统中的生态学功能一直是菌根生物学研究中诱人的问题。自1996年球囊霉素被发现以来,球囊霉素在土壤生态系统中的生态学功能、生态学地位日益受到重视。本文对球囊霉素作为土壤主要有机源和超级胶的功能作了简介,综述了球囊霉素的研究现状,并对其研究前景作了展望。     

丛枝菌根真菌和生物质炭对连作西瓜土壤肥力的影响

【背景】作为土壤改良剂生物质炭能够改善土壤条件,促进丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌侵染和植物生长发育。【目的】探究接种AM真菌配合施加生物质炭对连作土壤肥力和西瓜生长的效应。【方法】盆栽‘圆佳’西瓜(Citrullus lanatus)嫁接苗[砧木为‘全能铁甲’南瓜(Cucurbita maxima×C. moschata)],栽培基质为西瓜连作土壤,试验设接种或不接种AM真菌变形球囊霉(Glomus versiforme)并施加0%、1%、2%和4%的生物质炭,共8个处理,测定土壤理化特性、土壤酶活性、土壤微生物数量和植株生长量。【结果】接种AM真菌并施加生物质炭,可显著促进土壤大颗粒团聚体的形成和有机质的矿化,稳定土壤pH,增加土壤细菌和放线菌数量,降低真菌数量,提高土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶的活性,活化土壤矿质养分,最终促进西瓜植株的生长发育。其中,以接种变形球囊霉并施加2%?4%生物质炭组合的效应最大。两者互作在一定程度上提高了连作土壤的pH、饱和含水量及孔隙度,降低了土壤容重,有利于土壤大颗粒团聚体的形成,提高了土壤酶活性,改善了根围土壤微生物组成。【结论】 AM真菌接种配合施加2%?4%的生物质炭可以显著改善连作土壤的肥力状况。     

黄土高原紫穗槐丛枝菌根真菌与土壤因子和球囊霉素空间分布的关系

在黄土高原的陕西省甘泉、绥德、米脂、榆林4县(市)选取4个样地,研究紫穗槐不同深度土层丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)侵染率、孢子密度、球囊霉素和土壤因子之间的关系。结果表明:(1)AMF侵染率平均值绥德样地最大(100%),米脂样地最小(75.02%);孢子密度平均值米脂样地最大(5.91个/g),榆林样地最小(1.57个/g);4个样地孢子密度最大值均在0～10cm土层,且随土层加深而降低;AMF侵染率与孢子密度在各样地间差异显著,同一样地侵染率与孢子密度变化规律不一致。(2)榆林样地的有机碳、铵态氮、速效磷、脲酶和碱性磷酸酶活性平均值显著高于其他3个样地;除绥德、米脂样地的蔗糖酶和甘泉样地的碱性磷酸酶外,其他样地的土壤酶活性和球囊霉素含量均随土层加深而降低,且各土层之间差异显著,最大值均在0～10cm土层。(3)AMF侵染率与pH、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量呈极显著正相关,与有机碳、硝态氮、速效磷含量呈显著正相关;孢子密度与速效磷、蔗糖酶、脲酶活性呈显著正相关,与铵态氮含量呈显著负相关。(4)第1、2主成分的累积方差贡献率达到56.4%,第1主成分主要综合了球囊霉素、AMF侵染率和孢子密度,第2主成分综合了pH和部分土壤因子信息。因此,球囊霉素、AMF侵染率、孢子密度、pH、部分土壤因子对决定土壤生态起主要作用。     

亚高山森林类型转换对土壤丛枝菌根真菌多样性的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在森林植物养分吸收和土壤养分转化过程中具有十分重要的作用,其群落结构对森林植被更新和演替敏感响应。为了解亚高山森林转换对AMF多样性的影响,以川西亚高山岷江冷杉(Abies faxoniana)采伐后形成的次生林和粗枝云杉(Picea asperate)人工林为对象,采用高通量测序法研究了2种森林土壤有机层(半分解层和分解层)和矿质层AMF组成和多样性的特征。结果表明:2种森林共有923个真菌OTUs,分属于9科10属36种,以球囊霉属(Glomus)为AMF优势类群,且2种森林分解层AMF丰富度和多样性均大于其他土壤层次。森林转换改变了土壤中AMF的丰富度和多样性。与次生林相比,人工林土壤中球囊霉属AMF相对丰度增加,多孢囊霉属和无梗囊霉属AMF的相对丰度降低,且AMF的Shannon指数、Ace指数和Chao指数均降低;非度量多维度(NMDS)分析显示,森林转换显著影响AMF的β多样性;冗余分析(RDA)表明,土壤p H和全磷含量是影响AMF多样性和相对丰度的主要因子。这些结果表明,森林转换会改变亚高山...     

丛枝菌根真菌分类最新进展

近10a来,随着分子生物学技术在丛枝菌根(arbuscularmycorrhiza,AM)研究中的应用,AM真菌分类学得到迅速发展。重点介绍AM真菌的最新分类系统,并对其发展简史作一简单回顾。     

丛枝菌根真菌的两个中国新记录种

疣壁球囊霉图1-3 Glomus verruculosum J. Blaszkowski ＆ M. Tadych, Mycologia, 89: 809, 1997. Fig. 1-3 孢子果不详.孢子单生于土壤中,黄色至橙色.球形至近球形,大小为(150-)189(-265)μm, 有时呈卵圆形,大小为145-170×170-220 μm.孢子壁一组两层,外壁层(outer wall, OW)为透明壁,厚(0.8-)1.3(-1.7)μm.内壁层(inner wall, IW)为层状壁,黄色至橙色,厚(5.1-)9.8(-12.5)μm,饰有均匀分布的疣突,疣突高为0.8-1.7 μm.连孢菌丝单根,直形或弯曲,管状至近圆柱形,连点处宽(15-)21.3(27.5)μm.连丝壁与孢壁内壁层同色,黄色至橙色,连丝基部壁厚(4.8-)5.6(-6.9)μm,孢子内壁层与之延续,外壁层可沿连丝下延长达至25 μm.在Melzer's试剂中,孢子及连孢菌丝的各壁层颜色反应均不明显.连点由内壁层部分层状壁阻塞,偶尔发现也有不封闭的情况.     

丛枝菌根真菌一新种——枣庄球囊霉

在鲁西南煤矿土中分离到球囊属一新种－－枣庄球囊霉。为新种提供了拉丁文简介,中文描述和显微照片,标本保存于阳农学院菌根生物技术实验室。     

五指山常见热带树种的丛枝菌根真菌多样性

采用野外调查的方法,分析了五指山不同海拔高度7个科10种常见热带树种形成丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)的状况及其根际土壤中AM真菌的多样性。结果表明,所调查的10种热带常见树种都能形成AM共生体,其菌根侵染率随寄主植物的不同,从21.8%～90.5%变化不等,同时,在10种常见植物的根系中也都观察到了AM真菌的典型结构——丛枝和泡囊。从10种植物的根际土壤中共分离到36种AM真菌,隶属于Acaulospora,Glomus,Gigaspora和Scutellospora4个属,其中,Glomus属的真菌是该地区的优势类群,其出现频度和相对多度分别为84%和56%。在所调查的10种热带常见树种中,Swietenia macrophylla根际AM真菌的孢子最丰富,密度高达7.32;Machilus namu根际的AM真菌种类则最为丰富,多样性指数达到1.6548。通过对不同海拔高度Swietenia macrophylla根际AM真菌分布的分析表明,海拔高度显著影响着AM真菌的分布,Gigaspora属的真菌随海拔高度的增加显著升高,Scutellospora属的真菌则显著降低。     

丛枝菌根真菌离体培养研究概况(综述)

本文综述丛枝菌根真菌在离体条件下的生长发育、生长促进物质及生理生化代谢等方面的研究概况。     

丛枝菌根途径的土壤有机碳固存机制研究进展

菌根真菌已被认为是土壤碳库的重要部分,陆地植物中至少78%与丛枝菌根真菌(AMF)形成共生关系,故研究AMF途径的土壤有机碳(SOC)固存机投对提高生态系统碳汇具有重要意义,但目前缺乏系统探讨AMF途径的SOC固碳机制。AMF具有显著的生态特性,包括较根系更高的周转速度、广泛的菌丝扩展范围以及将代谢产物转化为土壤中的稳定碳源等,这些特征共同构成了AMF在固碳机制中的作用路径。AMF从植物根系获得碳源,经过菌丝生长、代谢产物(尤其球囊霉素相关蛋白)和残体形成,将其转化为AMF源碳。AMF的根外菌丝还能与其他微生物共存并协同作用,通过分解凋落物、促进微生物的合成代谢及其物质周转,不仅增加植物源碳输入和微生物源碳积累,还促进团聚体形成,有效保护土壤中的碳不被分解,从而实现AMF途径的土壤碳固存。AMF途径的土壤固碳能力在森林、草地和农田依次减弱,这与气候变化、土壤的生物与非生物因素、地下的共生菌根网络及人类活动紧密相关。还探讨了这些因素对AMF途径SOC固存的影响,并针对现有研究的不足提出了未来的研究展望。本综述以期更深入地理解AMF途径的SOC固存机制,为菌根途径提升生态系统碳汇能力的研究提供理论支持。     

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。     

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。     

球囊霉素相关土壤蛋白与根系形态的相关性研究

球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)是丛枝菌根(AM)真菌菌丝分泌的糖蛋白,能够促进土壤团聚体的形成。多种因素影响GRSP的产量,植物根系形态是否通过碳素竞争机制影响GRSP产量目前尚不清楚。以Glomus mosseae的两个生态型菌株和红三叶草Trifolium repense为试材,通过砂培试验探讨宿主的根系形态与GRSP产量的相关性。发现接种AM真菌导致宿主细根的比例降低,粗根的比例增加,但对总根长和根表面积没有影响;侵染率和菌丝长度随着时间的延长而增加,菌株之间存在显著差异;接种AM真菌导致GRSP产量显著提高;GRSP产量与根系形态没有显著的相关性,但是与侵染率和菌丝长度显著相关。结果表明,尽管宿主根系形态建成和AM真菌都对碳素具有竞争关系,但是前者并没有抑制GRSP的形成,可能存在根系碳素分配的自调控机制。     

中国丛枝菌根真菌一新记录种

疣壁盾巨孢囊霉图1-5 Scutellospora verrucosa (Koske & Walker) Walker & Sanders, Mycologia, 77(5): 702, 1985. Fig.1-5 孢子单生于土壤中,球形至近球形,桔黄至桔棕色,212-325×212-325μm.孢子壁三层(W1-W3).W1易碎,透明至桔黄色,0.7-1.8μm厚,饰有密集、矮小的圆形疣突,疣突基部0.5-1.0×0.5-1.0μm,高0.5-1.2μm.W2紧贴W1,层状壁,桔黄至桔棕色,半透明,6.2-7.5μm厚,在Melzer's试剂中呈红棕色反应.W3为萌发壁(gerninal walls,GW),包括两层透明薄壁(L1和L2),L1厚度不超过0.5μm,L2 0.6-1.2μm厚,两层壁常紧贴在一起,均无Melzer's试剂反应.在成熟孢子中,由W3折叠形成一个卵圆形、结构复杂的发芽盾室(germination shield),80-90×130-150μm,芽管由发芽盾室上萌发.球茎状细胞(suspensor-like cell)黄棕色,比孢子颜色稍深,40-60×35-60μm,壁厚2-3μm,近孢子处加厚至7μm左右.连孢菌丝壁薄,有隔,直径3-4μm.土生辅助细胞(auxiliary cell)未见.     

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.     

中国大陆地区丛枝菌根真菌菌种资源的分离鉴定与形态学特征

【目的】分离收集保藏中国大陆各个地区不同生态环境的丛枝菌根真菌菌种资源,为丛枝菌根的研究提供资源、奠定基础。【方法】以高粱为宿主植物,采用诱导培养、单孢培养和扩繁培养分离土壤样品中的丛枝菌根真菌菌种并鉴定。【结果】从我国大陆的45个地区50余种宿主植物根区土壤中分离到丛枝菌根真菌135株,隶属于23个种;对各个菌株的形态特征进行了描述。【结论】我国蕴藏着丰富的丛枝菌根真菌菌种资源,文中描述的菌种资源是目前从我国大陆地区获得的种类和数量最多、覆盖范围最广的AM真菌菌种资源。     

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...     

长期定位施肥土壤中的丛枝菌根真菌

从连续26年长期定位施肥土壤中的玉米和小麦根围采集土样,从中鉴定出丛枝茵根(Arbuscular Myc- orrguza,AM)真菌5属19种,包括Glomus属11种:G．caledonium,G．constrictum,G．eburneum,G．ebunicatum, G．hyderabadensis,G．mossese,G．sinuosum,G．tortuosum,G．versiforme,G．sp1,G．sp2;Acaulospora属2种: A．excacota,A．sp;Gigaspora属2种:Gi．margarita,Gi．sp;Scutellospora属3种:S．cerradensis,S．coralloidea, S．pellucida;Archaespora属1种:Ar．leptoticha。     

三峡库区丛枝菌根真菌三个中国新记录种

本文报道了从三峡库区获得的丛枝菌根真菌 3个中国新记录种：Diversispora aurantia、Diversispora celata和Paraglomus majewskii,对其进行了描述、图示和讨论。     

丛枝菌根真菌对连翘幼苗抗旱性的影响

采用集球囊霉（Glomus fasciculatum Gerd.＆ Trappe emend.Walker ＆ Koske）、缩球囊霉（Glomus constrictum Trappe）单独接种和混合接种于连翘（Forsythia suspensa（Thunb.）Vahl）幼苗,研究丛枝菌根真菌对连翘抗旱性的影响.结果表明：在干旱胁迫条件下,随着菌根侵染率的提高,连翘幼苗叶绿素和脯氨酸含量增加,SOD活性增强,丙二醛含量和膜透性降低,苗木枯死率下降.菌根真菌通过促进苗木快速累积游离脯氨酸,提高SOD酶活性,减缓干旱对细胞膜的破坏,延缓了植物受伤害的速度,提高连翘幼苗的抗旱性;在不同接种处理间,混合接种效果最好,其次为缩球囊霉单独接种.