盐碱胁迫对染内生菌和不染菌苇状羊茅根系丛枝菌根真菌群落多样性和组成的影响

香柱菌属Epichloë内生真菌存在于宿主植物地上部组织,不仅能提高宿主植物对生物与非生物逆境的抗性,而且能对周围环境中的微生物产生影响。该研究以染内生菌(endophyte-infected,EI)和不染菌(endophyte-free,EF)苇状羊茅Festuca arundinacea为实验材料,探究内生真菌和不同水平盐碱胁迫处理对宿主根系丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落多样性和组成的影响。结果表明,内生真菌和盐碱胁迫处理对苇状羊茅根系AMF多样性影响存在交互作用。EF苇状羊茅根系AMF多样性随盐碱胁迫处理水平的增加而降低,内生真菌的存在缓解了这一效应,在200和400 mmol/L盐碱胁迫处理下,内生真菌感染增加了苇状羊茅根系AMF多样性;此外,内生真菌感染改变了苇状羊茅根系AMF群落组成,降低了优势属Funneliformis相对多度,增加了Claroideoglomus、Glomus和unclassified AMF相对多度。结构方程模型结果表明,内生真菌通过间接增加土壤总磷浓度对苇状羊茅根系AMF多样性产生影响。本研究为筛选盐碱污染区生态修复的植物-微生物共生体提供基础。     

内生真菌感染对宿主植物高羊茅锌耐受性的影响

以感染内生真菌(Neotyphodium coenophialum)和未感染内生真菌的高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为实验材料,在营养液中加入ZnSO4进行锌胁迫实验,分析内生真菌对宿主植物锌耐受性的影响。与未感染内生真菌的植株相比,内生真菌感染对高羊茅的总生物量没有显著增益作用,但增加了分蘖数和叶片延伸生长累积值。内生真菌感染降低了高羊茅中Zn2+的总含量,改变了锌在高羊茅中的分配,增加叶鞘中锌的含量,减少叶片中锌的含量。在高锌浓度下,内生真菌感染对净光合速率的变化没有影响,但是显著提高了其宿主的PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)。总体来看,内生真菌感染改善宿主高羊茅的锌耐受性。     

碱胁迫下从布顿大麦分离的香柱菌属内生真菌对小黑麦生长和光合作用的影响

本研究以布顿大麦Hordeum bogdanii为材料,从中分离出香柱菌属内生真菌,经纯化后接种到小黑麦植株体内,检测接菌成功后,对获得的内生真菌-小黑麦共生体以非共生体为对照进行混合碱胁迫实验,研究内生真菌对小黑麦的耐碱性生长和光合作用的影响。混合碱胁迫下接种内生真菌的小黑麦植株与未接种植株相比,内生真菌具有促进小黑麦植株生长,光合色素的合成,对叶片相对含水量影响显著,增强植株的根系活力的作用,可以提高小黑麦植株对混合碱胁迫的耐受能力。这将有助于培育耐盐碱品种,为盐碱地的合理利用和草产业的可持续发展提供重要的理论依据。     

不同浓度和形态磷处理下内生真菌感染对高羊茅的影响

以感染内生真菌(endophyte-infected,EI)和不感染内生真菌(endophyte-free,EF)的高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为材料,在温室沙培条件下研究内生真菌对高羊茅适应缺磷及利用不同形态磷肥的影响。结果表明,1)缺磷条件下,高羊茅EI和EF植株生长差异不显著;正常供磷条件下,高羊茅EI植株拥有更多分蘖数和绿叶数。说明正常供磷条件下内生真菌改善了宿主高羊茅的生长。2)与水溶性磷相比,高羊茅根有机酸和酸性磷酸酶(acid phosphatase,APase)活性在难溶性磷条件下显著增加,而根总酚含量无显著变化。在水溶性磷条件下,高羊茅EI植株根总酚含量显著高于EF植株,此时EI植株比EF植株拥有更多分蘖数和绿叶数,说明在水溶性磷条件下内生真菌对宿主地上部生长具有一定贡献。在难溶性磷条件下,虽然高羊茅EI植株根总酚含量仍然高于EF植株,但同时EI植株根有机酸含量显著低于EF植株,因此内生真菌感染只是增大了宿主植物的根冠比,而对分蘖数和绿叶数等无显著影响,说明内生真菌对宿主利用难溶性磷贡献不大。可见,内生真菌对宿主植物的生长在水溶性磷条件下更有利。     

内生真菌侵染对黑麦草种子萌发、幼苗生长及渗透胁迫抗性的影响

以含有内生真菌的黑麦草(Lolium perenne L.)种子为材料,采用4 ℃冰箱内和20 ℃培养箱内保存18个月的方式分别构建内生真菌侵染（EI）和内生真菌非侵染（EF）的黑麦草种群,通过比较EI和EF种群在正常条件下（对照）和渗透胁迫条件下种子发芽、幼苗生长等方面的差异,探讨内生真菌对其宿主植物的直接和间接影响。结果表明：在对照和胁迫条件下,EI种子的发芽势及发芽率均明显高于EF种子,而在重度胁迫下EI植株的叶延伸速率、根系总长度高于EF植株。内生真菌对宿主植物分蘖数和生物量的变化没有促进作用,但     

干旱胁迫下内生真菌感染对羽茅的生理生态影响

本研究在田间环境下对感染和未感染内生真菌的天然宿主羽茅（Achnatherum sibiricum (L. ) Keng）进行了干旱胁迫实验,结果发现在干旱胁迫下,内生真菌感染对宿主植物的营养生长、生物量累积和叶绿素含量都没有显著影响,但对宿主植株光系统II光化学效率（Fv/Fm）的维持产生了有利效应。同时,内生真菌感染缓解了宿主植物细胞膜的旱害程度,表现在与未感染植株相比,感染植株的丙二醛（MDA）含量显著降低,但内生真菌的感染并未促使宿主植物体内保护酶如超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性的增加,只是显著增加了类胡萝卜素的含量。因此我们推测在羽茅中,内生真菌对宿主植物的保护作用可能更多的体现在非酶系统上。     

水分胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内游离脯氨酸和脱落酸含量的影响

以黑麦草为实验对象,研究了干旱胁迫条件下内生真菌感染对植株叶片含水量和叶内游离脯氨酸含量的影响,同时对渗透胁迫条件下植株叶内ABA含量的变化进行了分析。结果表明：①内生真菌的感染有助于使叶片保持较高的含水量;②在两种形式的水分胁迫下,。前期至中期高感染种群的叶片游离脯氨酸含量低于感染种群,而在末期则有高出低感染种群的趋势;③内生真菌感染对黑麦草叶内ABA累积的正效应只发生在轻度渗透胁迫下的较短时间范围内。     

丛枝菌根真菌与高羊茅协同修复镉污染土壤

本研究采用温室盆栽试验,利用丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae进行接种试验,研究了在Cd胁迫下（0、5、15和30mg/kg）接种AM真菌对高羊茅Festuca elata ‘Crossfire II’的生物量、防御酶活性、磷和镉（Cd）含量的影响。结果表明,随着Cd浓度的增加,高羊茅的菌根侵染率和菌根相对依赖性有所增加。接种AM真菌改善了磷从植株根系向地上部的转运,有助于植株在地上部积累更多的磷。此外,AM真菌和Cd胁迫对高羊茅植株抗氧化酶活性都有显著影响,在镉胁迫下,与未接种植株相比,接种AM真菌显著提高了植株的过氧化氢酶活性,而显著降低了植株的丙二醛含量。与未接种植株相比,接种摩西管柄囊霉显著提高了寄主植物对Cd的富集能力,有利于重金属在根部的积累,同时降低了地上部的Cd含量。本研究表明,高羊茅-丛枝菌根共生体在Cd污染土壤的修复中具有潜在应用价值。     

干旱胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内几种同工酶的影响

以内生真菌感染(endophyte-infected,EI)与不感染(endophyte-free,EF)的黑麦草(Lolium perenne L．)种子建立实验种群,分别对其施加长时间不同强度的干旱胁迫,通过比较黑麦草体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶谱的变化以探讨保护酶系统在内生真菌——植物共生体的抗旱性方面所作的贡献。研究结果表明,水分胁迫和内生真菌对黑麦草3种酶的影响不仅表现在总量上而且表现在同工酶的酶谱及各区带的酶活力上。就总酶活力而言,EI和EF植株中POD、SOD和PPO的活性均随着干旱胁迫强度的增加而增加,进一步将EI和EF植株的酶活力进行比较,发现与EF植株相比,EI植株中POD和PPO的活性相对较低,而SOD的活性相对较高。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随干旱胁迫强度的增加而增加,EI植株叶片增加的幅度高于EF叶片,而且EI叶片在重度胁迫下出现了1条新带SOD同工酶各区带活力在EI叶片中有随干旱胁迫增加而增加的趋势,而在EF叶片中有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱,且EI叶片在中度胁迫下出现了1条新带;PPO同工酶随干旱胁迫的增强,EI和EF叶片均表现为有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱。总之,内生真菌的感染虽然没有显著提高宿主植物黑麦草POD、SOD和PPO的活性,但使宿主黑麦草对干旱胁迫的反应更为迅速,其中既包括POD、SOD等酶活力的迅速升高,也包括新酶带的产生。     

黑麦草-内生真菌共生体对磷缺乏的生理生态反应

选取感染和未感染的黑麦草为材料,在田间盆栽条件下研究内生真菌感染对宿主植物抵抗磷胁迫方面的贡献。结果表明,土壤中缺磷或内生真菌感染对黑麦草地上部生长的影响不显著,但内生真菌感染对植株地下部生长和生理指标有明显影响。缺磷条件下,内生真菌感染有助于黑麦草地下部分的生长,表现在根系总长度更长,生物量更大;同时根中酚类物质和有机酸的含量也显著高于未感染植株,但因酚类物质和有机酸总量增加的同时并未伴随着二者浓度的增加,由此推测,内生真菌在改变宿主黑麦草根系代谢活动方面的贡献有限。此外,内生真菌感染显著提高了宿主植物的磷利用效率,这可能和缺磷条件下内生真菌感染植株具有更高的酸性磷酸酶活性有关。