入侵豚草与本地植物竞争对丛枝菌根真菌多样性的影响

外来植物入侵常引起入侵地丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）多样性的变化,但AMF多样性的变化与入侵域本地植物种类相关性目前尚不清楚。本研究采用野外同质园试验研究豚草与不同本地植物竞争时对AMF多样性的影响。本试验共设入侵豚草单种、本地植物狗尾草Setaria viridis单种、藜 Chenopodium album单种、黄香草木犀Melilotus officinalis单种、豚草和狗尾草混种、豚草和藜混种、豚草和黄香草木犀混种以及裸土（无任何植物生长）对照8个处理。采集根区土样后分离、鉴定AMF,分析植株生物量和AMF物种多样性变化间的关系。结果表明,对豚草而言,单种处理中生物量均高于混种处理;豚草分别与3种本地植物竞争时,与黄香草木犀混种中豚草竞争能力最强,而与藜混种中竞争能力最弱。豚草分别与3种本地植物混种时土壤中AMF种丰度和香农-威纳指数分别显著高于豚草单种和本地植物单种,其中豚草与藜混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最高,与狗尾草混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最低,而豚草分别与3种本地植物混种处理中孢子密度显著低于本地植物单种（豚草与黄香草木犀混种除外）。豚草单种、狗尾草单种、藜单种、豚草分别与狗尾草和藜混种4个处理中AMF优势种均为网状球囊霉Glomus reticulatum和缩隔球囊霉Septoglomus constrictum;黄香草木犀单种中优势种是网状球囊霉、缩隔球囊霉和根内根孢囊霉Rhizophagus Intraradices,豚草与黄香草木犀混种中优势种是网状球囊霉和根内根孢囊霉;狗尾草单种、豚草与狗尾草混种和豚草与藜混种3个处理的特有种分别是木薯根孢囊霉Rhizoglomus manihotis、近明球囊霉Claroideoglomus claroideum和美丽盾巨孢囊霉Scutellospora calospora。狗尾草单种生物量与孢子密度呈显著正相关,豚草与狗尾草混种中豚草的生物量与均匀度呈显著负相关,豚草与黄香草木犀混种中豚草的生物量与孢子密度呈显著正相关,与香农威纳指数呈显著负相关。综上可知,豚草与本地植物竞争对AMF多样性的影响具有异质性,这与本地植物种类密切相关。     

土施糖类对丛枝菌根真菌侵染率和产孢的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)不能进行光合作用,需要宿主植物提供碳水化合物供其完成整个生命周期,添加外源物质调控AMF和宿主植物的关系被认为是一种可行的措施。通过盆栽实验种植番茄,探索土施不同糖类对摩西球囊霉Glomus mosseae的侵染率、产孢能力和功能(宿主植物生长和养分)的影响。结果表明,添加葡萄糖和蔗糖可提高接种了摩西球囊霉的番茄的地上部生物量以及磷、钾吸收量,但对地上部氮吸收量影响不显著;添加麦芽糖和淀粉对地上部生物量及氮磷钾养分吸收量的影响均不显著。添加糖类处理,土壤碱解氮均有下降趋势;土壤速效磷、速效钾随着地上部磷和钾吸收量增加有下降趋势。糖类添加对土壤有机质没有影响。添加不同糖类均提高了AMF的侵染率,其中添加蔗糖处理的侵染率较单独施用摩西球囊霉菌处理增加了114%。单独施用摩西球囊霉菌剂处理土壤孢子数为10个/g,添加葡萄糖和淀粉处理的孢子数均为8个/g,添加蔗糖和麦芽糖处理的孢子数均为11个/g,添加糖类均对AMF产孢无显著影响。     

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。     

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。     

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。     

丛枝菌根观察与侵染率测定方法的比较

菌根生长状况观察与侵染率测定是菌根学研究中一项重要的基础性工作。综述了丛枝菌根（AM）染色观察与侵染率测定方法研究概况,并对其进行比较和评价。认为采用醋酸墨水染色观察AM生长状况与采用根段侵染率加权法和放大交叉法测定AM真菌侵染率是目前较为科学、准确、易行的方法。根据不同需要也可选择其他适宜的方法,如要了解丛枝发育状况,可采用放大交叉法;如要了解泡囊和侵入点数量,可采用直接计数法,从而使其研究结果具有可比性。有必要建立基于分子生物学技术和脂肪酸定量分析技术测定一种或数种AM真菌侵染状况,这将有力推动AM真菌生理、生态功能研究的发展。     

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。     

不同丛枝菌根真菌侵染对土壤结构的影响

为了定量化比较研究接种丛枝菌根真菌后,根际、菌根际和菌丝际土壤结构的变化,采用四室分根装置,比较中性紫色土接种不同AM真菌后,菌根际、根际、菌丝际和非根际土壤平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和大于0.25mm团聚体总量(R_0.25)的变化。结果表明:接种3个菌种后菌丝际EEG和有机质含量均呈高于菌根际的趋势。菌丝密度和易提取球囊霉素相关蛋白(EEG)与MWD、GMD和R_0.25呈显著正相关,菌根际和菌丝际土壤水稳性R_0.25与菌丝密度显著正相关,相关系数分别为0.777和0.671。接种G. mosseae的菌根际土壤R_0.25值显著高于其它分室土壤,而接种G.etunicatum的菌丝际土壤R_0.25值显著高于其它分室土壤。试验结果在一定程度上说明不同菌种对土壤结构均有不同程度的影响,反映了丛枝菌根真菌生态功能的多样性。     

土壤真菌差异影响入侵豚草与本地植物生长及互作

采用温室盆栽实验,研究了本地植物土壤与豚草入侵地土壤中真菌对外来植物豚草和2种本地植物生长及对豚草与本地植物互作的影响。结果表明:在本地植物土壤中,杀真菌剂处理下,豚草单独种植、与本地植物狗尾草混合种植或与紫花苜蓿混合种植时,其生物量分别比未采用杀真菌剂处理高46.7%、39.1%和90.5%,但杀真菌剂对狗尾草及紫花苜蓿的生物量却没有显著影响;在豚草入侵地土壤中,与未采用杀真菌剂的处理相比,杀真菌剂处理使单独种植的豚草的生物量降低了44.3%,同时杀真菌剂也降低了本地植物狗尾草和紫花苜蓿的生物量,但杀真菌剂的施用对与狗尾草或紫花苜蓿混合种植的豚草的生物量却没有显著影响;进一步比较了本地植物土壤和豚草入侵土壤中真菌对植物生长的反馈作用,结果显示,在本地植物土壤中,真菌对豚草生长呈现负反馈,但在豚草入侵地土壤中,真菌对单独种植的豚草表现出正反馈,而且与本地植物土壤比较,土壤真菌对与本地植物混合种植的豚草的负反馈作用明显变小了。本研究结果为深入研究豚草入侵的土壤微生物学机制提供了一定的实验证据。     

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。     

黄顶菊与3种本地植物竞争对丛枝菌根真菌种类和多样性的影响

【目的】外来植物黄顶菊对生态环境和农业经济造成了严重危害,了解黄顶菊与3种不同本地植物种植生长对丛生菌根(AM)真菌群落结构和多样性造成的影响,可以从土壤微生物角度进一步解释黄顶菊的入侵机制。【方法】通过同质园小区试验模拟黄顶菊入侵的生态进程,以黄顶菊和3种本地植物狗尾草、藜、黄香草木樨为研究对象,采用AM真菌的形态学鉴定方法,研究黄顶菊与3种本地植物不同种植方式对AM真菌群落结构和多样性的影响。【结果】(1)黄顶菊根际土壤聚集的AM真菌种类与其伴生本地植物种类有关:黄顶菊与狗尾草混种处理中优势种为网状球囊霉和根内球囊霉,而黄顶菊分别与藜、草木樨混种处理中优势种均为网状球囊霉、根内球囊霉和缩球囊霉;(2)黄顶菊分别与狗尾草和黄香草木樨混种处理中AM真菌种类既高于本地单种处理,也高于黄顶菊单种处理,说明随着黄顶菊的入侵和地上植物多样性的改变,AM真菌种类也发生改变;(3)与3种本地植物单种相比,黄顶菊各混种处理和黄顶菊单种处理中黄顶菊根际土壤根内球囊霉的重要值均增加,表明黄顶菊入侵有利于根内球囊霉的生长和发育。【结论】黄顶菊入侵改变了根际土壤AM真菌的群落结构和多样性,AM真菌的改变既与本地植物种类有关,也与入侵程度有关。     

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。     

培养容器容积对AM真菌生长发育的影响

研究宿主植物栽培容器对丛枝菌根(Arbuscularmycorrhizae,AM)真菌Glomusmosseae生长发育的影响。结果表明:小容积容器的根系密度相对较大,在菌根共生体建立初期,菌根真菌繁殖体与根接触的机会增大,对于菌根真菌的迅速侵染及共生体的迅速建立非常有利,同时还增大了根外菌丝二次侵染的机会,从而使菌根真菌生长发育形成了一个良性循环,最终有利于根外孢子的形成。容器对共生体的影响决不是简单的盆的体积问题,而与其面积和体积之比有关,也和种植密度有密切关系。     

Presence of arbuscular mycorrhizal fungi in South Florida native plants

The roots of 27 species of South Florida plants in 15 families (including one cycad, six palms, one Smilax, and 19 dicotyledons) native to pine rockland and tropical hardwood hammock communities were examined for arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). These plants grow in the biologically diverse but endangered Greater Everglades habitat. Roots from field-grown and potted plants were cleared and stained. All 27 species had AMF and include 14 species having an endangered or threatened status. The Paris-type colonization occurred in two species in the families Annonaceae and Smilacaceae. The Arum-type occurred in 22 species in the families Anacardiaceae, Arecaceae (Palmae), Boraginaceae, Cactaceae (questionable), Euphorbiaceae, Fabaceae, Lauraceae, Melastomataceae, Polygalaceae, Rubiaceae, Simaroubaceae, Ulmaceae, and Zamiaceae. Three species in the families Fabaceae, Lauraceae, and Simaroubaceae had a mix of Paris- and Arum-types. The results have implications for the restoration of these endangered plant communities in the Everglades.     

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.