蒙古韭共生真菌及其菌根形态学的研究

本文对生长于内蒙古中西部草原和荒漠地区的蒙古韭Alliummongolicum进行了菌根侵染状态的调查研究。发现蒙古韭的根系有丛枝菌根真菌侵染,其菌根类型为疆南星型(Arum-type)。不同地区采集的蒙古韭菌根侵染率不同,由8.76%至36.12%,侵染率与真菌种的丰富度及孢子密度关系不显著。从7个样点的蒙古韭根际土壤中,分离到丛枝菌根真菌26种:无梗囊霉属5种、球囊霉属18种、内养囊霉属和盾巨孢囊霉属各1种,并有1个未知属种。由此可见,球囊霉和无梗囊霉2个属的种出现频度占绝对优势。除了聚生球囊霉Glomusfasciculatum在沙坡头出现最多外,其它样点中Acaulosporasp.1、缩球囊霉G.constrictum、透光球囊霉G.diaphanum和卷曲球囊霉G.convolutum都有较高的出现频度。尽管不同样地蒙古韭根际土壤中丛枝菌根真菌种的丰富度及孢子密度有差异,但样地之间的优势种有相似性。     

山西历山珍稀药用植物AM真菌资源与土壤因子的关系

以山西历山自然保护区暴马丁香、连香树、南方红豆杉和领春木4种珍稀药用植物为材料,研究其根际土壤中丛枝菌根真菌(AMF)的菌根结构类型和种属分布,同时分析土壤因子与其侵染率和孢子密度的关系。结果表明:(1)暴马丁香菌根类型为中间型(I-型),连香树和领春木为重楼型(P-型),南方红豆杉为疆南星型(A-型);4种植物根际共鉴定AMF 27种,分别隶属于球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、盾巨孢囊霉属(Scutellos-pora)、多孢囊霉属(Diversispora)和原囊霉属(Archaeospora)5属,其中Glomus为优势属。(2)pH与暴马丁香和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与连香树和南方红豆杉呈负相关;速效磷与暴马丁香、南方红豆杉和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与连香树呈负相关;碱解氮、有机质与暴马丁香、连香树和领春木的侵染率和孢子密度呈正相关,但与南方红豆杉呈负相关。(3)4种药用植物的菌根侵染率主要受其根际土壤碱解氮的影响,而根际AMF孢子密度主要受根际土壤pH制约。可见,历山自然保护区内AMF资源丰富,多样性程度也较高;宿主植物不同,土壤因子对其侵染率和孢子密度的影响也不同。     

施钾量与AM真菌接种效应的关系

以非灭菌土壤为生长基础,通过烤烟盆栽试验研究了施钾量与菌根侵染及接种生物效应之间的关系,结果表明,施用钾肥能显著提高AM真菌对烤烟的侵染率,不施钾肥菌根侵染率最低,AM真菌对烤烟生长影响较小,低中等施钾量（0.375-1.125kK2O/kg土）显著促进了AM真菌的侵染,改善了宿主钾营养,增加植株生长量,过高施钾量（1．5gK2O/kg土）抑制AM的侵染,使烟株干物重及其含钾量有所下降。     

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。     

耕种措施对农田生态系统AM真菌群落结构的影响

丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌群落在农田生态系统过程中扮演着重要角色,其在改善土壤结构、增强土壤肥力、提高作物产量和抗病抗逆性等方面发挥着重要的功能。但由于农田生态系统是一种受人为干扰非常强烈的半自然生态系统,特别是施肥、种植模式、喷施农药等耕种措施均对AM真菌侵染强度、生物量、孢子密度和群落多样性产生一定的影响。本文综述了近十几年来耕种措施对AM真菌群落结构的影响,以期通过利用合理的耕作与管理措施,提高AM真菌对农田生态系统生产力的生态效应,建立符合生态、经济和社会三重效益的可持续发展型现代化农业。     

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。     

覆膜与接种AM真菌对半干旱区玉米根际土壤理化性质的影响

本研究采用裂区试验设计,主区设置了3种覆膜方式:露地平播(即常规播种方法,无覆膜)、半覆膜平作(即常规播种方法,覆膜占小区面积一半)、全膜垄上穴播(即起垄后小区全覆膜,垄上播种),副区设置了2个丛枝菌根(AM)真菌接种水平:接种AM真菌(AM)和不接种对照(CK),研究了大田条件3种覆膜方式下接种AM真菌对半干旱区春播玉米根际土壤养分、有机碳含量及AM真菌特性(侵染率、根外菌丝密度与土壤球囊霉素)的影响。结果表明:3种覆膜方式下,与不接种对照相比,接种AM真菌显著提高了根系侵染率、根外菌丝密度、土壤中球囊霉素和有机碳含量、植株干重、碳氮比和土壤含水量,同时显著促进了土壤养分吸收(个别例外),其中土壤根外菌丝密度、易提取球囊霉素、有机碳、速效磷和速效钾含量、碳氮比随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈降低趋势,而植株干重、土壤中总球囊霉素、全氮和含水量随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈升高的趋势。全覆膜结合接种AM真菌在促进西北半干旱地区田间作物生长、提高土壤含水量、以及改善菌根侵染率、菌丝密度与土壤中球囊霉素含量的作用最大,但降低了土壤养分,后期还可能需要通过合理施肥措施加以维持土壤肥力水平。相关分析表明,土壤根外菌丝密度和球囊霉素含量与土壤矿质养分和水分存在一定程度的协同效应,接种AM真菌有助于根际土壤养分转化,促进植物生长。     

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。     

陕西农田土壤中VA菌根真菌资源及生态分布

VA菌根真菌广泛分布于各种生态环境中,绝大多数植物都能不同程度地受其侵染。由于VA菌根真菌能显著促进作物对磷等矿质元素的吸收,在农业生产上具有重要应用潜能,近年来对其研究倍受关注。种质资源调查是VA菌根研究工作的前提和基础,在我国尚属起步阶段,仅对少数地区...     

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。     

Contrasting phosphate acquisition of mycorrhizal fungi with that of root hairs using the root hairless barley mutant

Comparisons between plant species or cultivars differing in root hair length have indicated a major impact of root hairs on the mycorrhizal dependency of plants with respect to phosphate (P) uptake. The current study aimed to investigate this relationship by comparing directly the mycorrhizal dependency of a spontaneous root hairless mutant, brb , in Hordeum vulgare cv Pallas and its wild type. Both brb and wild type were grown at different soil P levels in association with different mycorrhizal fungi. P uptake of brb and wild type was similar at high P levels, but P uptake by non-mycorrhizal brb plants at low P levels was substantially lower than that of the non-mycorrhizal wild-type plants. However, P uptake of the mutant was much increased by mycorrhizas and with one fungus, the additional P uptake was effectively translated into increased plant growth. Roots of the mutant contained typical colonization structures and a radioactive tracer confirmed P transport by the extraradical mycelium. This is the first direct evaluation of the relative effectiveness of root hairs and mycorrhizas. Mycorrhizas effectively substituted root hairs in P uptake, whereas the additional P was most often used less effectively in promoting plant growth than P provided by root hairs.     

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.     

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。     

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。     

Arbuscular mycorrhizal soil infectivity and spores distribution across plantations of tropical,subtropical and exotic tree species: a case study from the forest reserve of Bandia,Senegal

Several fast‐growing and multipurpose trees such as exotic and valuable native species have been widely used in West Africa to reverse the tendency of massive degradation of plant cover and restore soil productivity. Although benefic effects have been reported on soil stabilization, a lack of information about their impact on soil symbiotic microorganisms still remains. This investigation has been carried out in field trees of 28 years old in a forest reserve at Bandia. To determine the mycorrhizal inoculum potential (MIP) of soils, a mycorrhizal bioassay was conducted using seedlings of Zea mays L. Spores concentration, arbuscular mycorrhizal (AM) fungi morphotypes and mycorrhizal colonization of field plants were examined. Results showed that fungal communities were dominated in all samples by the genus Glomus. Nevertheless, the others genera Gigaspora and Scutellospora occurred preferentially out of the plantations. The number and richness of spores as well as the MIP of soils were decreased in the tree plantations. Accordingly, the amount of annual herbaceous plants kept out of the tree plantations was much greater than those under the tree plantations. The colonization was higher in field root systems of herb plants in comparison with that of the tree plants. Comparisons allowed us to conclude that vegetation type modifies the AM fungal communities, and the results suggest further adoption of management practices that could improve or sustain the development of herbaceous layers and thus promote the AM fungal communities.     

亚热带6个典型树种吸收细根寿命与形态属性格局

根周转是地下生态过程的主要驱动力, 根属性指征了物种生态策略, 根寿命与属性是理解生态系统碳氮循环和群落多样性的关键。目前对亚热带常绿阔叶林根周转等生态过程的直接观测资料缺乏。该研究对中亚热带江西樟树试验林场6个树种吸收细根动态进行了2年观测, 获取了2.8万张微根管照片, 分析了吸收细根寿命年际和季节变化特征及其与根形态属性的关系。结果显示: 1)亚热带6个树种间吸收细根寿命变异为4.6倍, 变异系数可达73%。中值寿命排序为: 红豆杉(Taxus wallichiana)(426天) >复羽叶栾树( Koelreuteria bipinnata)(155天) >竹柏( Nageia nagi)(145天) >樟( Cinnamomum camphora)(126天) >东京樱花( Cerasus yedoensis)(93天) >深山含笑( Michelia maudiae)(92天); 2)树木吸收细根寿命年际、季节变异较大, 可能是适应伏秋旱、雨热不同期、年际变化大的亚热带季风气候的结果; 3)吸收细根寿命与直径呈显著正相关关系, 与比根长呈显著负相关关系, 表明根的构建成本可以在一定程度上预测寿命。这些结果为预测亚热带地下生态过程、揭示亚热带常绿阔叶林碳氮循环、物种共存机制提供依据。     

Relationship between mycorrhizal fungi and functional traits in absorption roots: research progress and synthesis

吸收根(absorption root)一般是指根枝系统末端少数几级具有初生结构、负责物质吸收的根。吸收根功能性状被广泛用于评价和预测植物个体到生态系统水平上的一系列功能和过程。菌根真菌侵染是吸收根的一个关键性状, 它可以深刻影响吸收根的形态、结构, 以及功能性状之间的关系。该文针对与吸收功能密切相关的菌根真菌与根毛和根直径之间的关系进行了研究综述, 提出了真菌侵染、根毛和化学防御之间关系的一个假说; 探讨了温带和热带不同类型的吸收根如何通过菌根真菌影响根的功能性状, 从而适应不同的水热条件、养分状况和能量消耗; 提出一些需要关注的议题和研究方向, 以期为菌根真菌与吸收根功能性状之间关系的研究提供借鉴。     

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...