球囊霉素相关土壤蛋白根际环境功能研究进展

球囊霉素(glomalin)是丛枝菌根真菌产生的一种含有金属离子的耐热糖蛋白, 能够改善土壤结构, 固定土壤中的重金属, 近期被更名为球囊霉素相关土壤蛋白(glomalin-related soil protein)。该文从球囊霉素的定义、性质与环境功能等方面对相关文献进行了综述, 认为目前对球囊霉素的共识仍停留在理论假设蛋白的程度上, 包括: 1)该蛋白可能是热激蛋白60 (HSP 60)的同系物; 2)该蛋白所携带的阳离子可能随着土壤性质的改变而不同。目前还没有清楚确切地定义球囊霉素的真实分子结构与理化性质。今后需从分子层面对球囊霉素予以深入研究。同时, 需要不断改进球囊霉素的提取和测定方法, 以便进一步探讨球囊霉素固定重金属离子的机理, 提高植物的重金属抗性。     

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。     

盐胁迫下接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

以玉米品种陕单16号幼苗为材料,用盆栽法研究了不同含盐量(0、0.5、1.0、1.5和2.0 NaCl g/kg)土壤接种AM真菌(Glomus mosseae)对玉米幼苗生物量、盐害级数,以及叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-、H2O2含量和保护酶活性的影响.结果表明:在盐胁迫下,接种AM真菌增加了玉米植株生物量,降低了玉米的盐害级数;菌根植株叶片中过氧化氢酶的活性高于非菌根植株,而过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的活性则为非菌根植株高于菌根植株;超氧化物歧化酶的活性在NaCl浓度为0、0.5和1.0 g/kg时为非菌根植株高于菌根植株,而在NaCl浓度为1.5和2.0 g/kg时则为菌根植株高于非菌根植株;菌根植株叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-和H2O2的含量低于非菌根植株.可见,AM真菌的侵染提高了玉米的耐盐性,缓解了由盐胁迫引起的过氧化胁迫对玉米植株的伤害,但这一缓解作用并不只是通过提高保护酶活性来实现的,可能还存在一些非酶促的调节机制.     

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。     

荒漠油蒿（Artemisia ordosica）根围AM真菌分布与土壤酶活性

于2007年10月在油蒿(Artemisia ordosica)集中分布区选取4个典型样地,分别从0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm和40～50cm土层采集根围土样,分离其丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌并测定了3种土壤酶活性.结果表明,在各样地0～50cm土层中油蒿根系AM真菌菌丝定殖率均很高,有典型的泡囊与丛枝结构.菌丝定殖率与泡囊定殖率呈显著正相关,但菌丝、泡囊和丛枝定殖率与AM真菌孢子密度和土壤酶活性之间都无相关性;孢子密度在不同样地及采样深度间差异明显,与土壤有机质、速效磷和速效氮含量都呈一定正相关关系.孢子密度与脲酶和酸性磷酸酶活性有显著或极显著相关关系,与碱性磷酸酶活性之间的相关性受到土壤pH的显著影响.孢子密度的峰值出现在0～10cm表层土,并随土壤剖面深度增加而降低.土壤酶活性在土壤垂直剖面显示与孢子密度同样的规律.不同样地间AM真菌分布及油蒿根系定殖率的差异表明,油蒿与AM真菌之间有良好共生性,对维护荒漠生态环境系统结构的完整性具有重要意义.     

两种AM真菌对冬小麦根系锌吸收的影响

无论在温室还是在大田条件下,菌根(AM)真菌均能够侵染冬小麦,但其对冬小麦锌(Zn)吸收的效应及机制尚不明确。本研究将摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae和根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices分别接种于冬小麦Triticum aestivum(品种:小偃22)根围,10周后分别利用菌根化幼苗进行短期(0–90min)Zn吸收动力学试验和长期(0–210min)Zn吸收积累试验,并研究AM真菌侵染对冬小麦根系形态特征的影响。结果表明,AM真菌通过增加根系长度和根尖数量来扩大冬小麦根系Zn吸收的有效面积、Zn最大吸收速度V_(max)和Zn~(2+)流入根系的速度α,进而促进冬小麦根系对Zn的吸收。接种摩西管柄囊霉降低了K_m值而接种根内根孢囊霉增加了K_m值,这可能与不同AM真菌对冬小麦根系形态影响及对Zn转运蛋白基因表达的影响存在差异有关。     

石油污染土壤中不同人工林木根际丛枝菌根真菌与球囊霉素的研究

以陕西延长县石油污染区常见的13种人工种植林木为材料,测定了各人工种植林木根际丛枝菌根(AM)真菌发育状况、污染土壤的理化性质、土壤酶活性和球囊霉素含量,探讨AM真菌在石油污染土壤生态修复中的作用。结果表明,13种林木均能形成AM,其定殖率平均为63.2%,孢子密度平均为1.93个.g-1干土,其中受污染程度最低的柠条AM真菌定殖率和孢子密度最高,分别为91.6%和4.73个.g-1干土;毛白杨、狼牙刺和刺槐的根际土壤养分(有机碳、碱解氮、速效磷)含量相对较高;各种人工种植林木的根际土壤球囊霉素含量、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性随根际土壤石油烃污染浓度的增加而明显升高,其中刺槐、狼牙刺和酸枣根际土壤的过氧化氢酶和多酚氧化酶活性都较高,同时这3种林木的球囊霉素含量也较高。因此,林木根际土壤球囊霉素含量、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性可以作为石油污染的敏感指标。     

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。     

接种AM真菌对玉米和油菜种间竞争及土壤无机磷组分的影响

在温室盆栽条件下,分别模拟单作、间作和尼龙网分隔种植,比较接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌Glomus intraradices和Glomus mosseae对菌根植物玉米和非菌根植物油菜生长和磷吸收状况的影响,并分析土壤中各无机磷组分的变化。结果发现,接种AM真菌可以促进土壤中难溶性磷(Ca₁₀-P和O-P)向有效态磷转化,并显著降低总无机磷含量 (P<0.05),显著提高菌根植物玉米的生物量和磷吸收量(P<0.05),特别是在间作体系中使玉米的磷营养竞争比率显著提高了45.0%-104.1% (P<0.05),显著降低了油菜的生物量和磷吸收量(P<0.05),从而增强了了菌根植物的竞争优势,降低了非菌根植物与菌根植物的共存能力。揭示了石灰性土壤中AM真菌对植物物种多样性的影响,有助于更加全面地理解AM真菌在农业生态系统中的作用。     

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。     

半干旱地区不同地膜覆盖时期对土壤氮素有效性的影响

在年降水量415mm的半干旱地区黄绵土上,以春小麦为供试作物进行大田试验,研究地膜覆盖(包括不覆膜、播种后覆膜30d、覆膜60d和全程覆膜)对土壤水分、温度和氮素有效性的影响.结果表明,覆膜对2m土层贮水量基本没有影响,能显著提高0～20cm土层的含水量;覆膜对5cm处土壤温度的影响呈"U”型变化,即在作物生长前期和后期影响显著,中期影响较小;覆膜能增加土壤呼吸和有机氮的矿化,因而显著影响土壤剖面中NO-3-N的累积表现为在收获时覆膜30d和60d处理剖面中NO-3-N的累积明显下降,而全程覆膜处理剖面中NO-3-N的累积显著增加,在覆膜的基础上施用氮肥,这种作用会更加突出.显然全程覆膜易造成有机质的大量矿化和NO-3-N的淋溶损失.     

半干旱地区地膜覆盖对作物产量和氮效率的影响

在年降水量415mm的半干旱地区黄绵土上,以春小麦为供试作物进行大田试验,研究地膜覆盖进程(包括不覆膜、播种后覆膜30d、覆膜60d和全程覆膜)、底墒和施N对作物产量和N效率的影响．结果表明,增加底墒、地膜覆盖和施N均会显著增加作物产量和吸N量(α＜0.01),其影响顺序为N肥＞底墒＞覆膜．覆膜对产量的效应因底、施N和覆膜进程而异．从平均看,在低底墒时,各种覆膜处理产量虽有增加,但与不覆膜处理间的差异并不显著,而在高底墒时,以覆膜60d的产量最高,以不覆膜最低．由于覆膜和底墒影响作物产量和吸N量,因而也影响N效率．在低底墒时,以不覆膜和覆膜30d时N效率最高,而在高低墒时,30d、60d和全程覆膜处理间差异不显著．综合作物产量和N效率,全生育期覆膜并没有多少实际意义．     

地膜覆盖和施氮量对旱作春玉米农田净温室效应的影响

以旱作雨养条件下的春玉米为试验对象,在长武黄土高原农业生态试验站进行田间试验,研究了地膜覆盖和施氮量对农田净温室效应和温室气体排放强度的影响.结果表明:采用地膜覆盖与增加施氮量都会影响净温室效应与温室气体排放强度,地膜覆盖条件下(FM),不同施氮量的春玉米产量为1643~16699 kg·hm-2,净温室效应(CO_2当量,下同)为595~4376 kg·hm^-2·a^-1,温室气体排放强度为213~358 kg·t^-1;无覆膜条件下(UM),不同施氮量的春玉米产量为956~8821 kg·hm-2,净温室效应为342~4004 kg·hm^-2·a^-1,温室气体排放强度为204~520 kg·t^-1.研究表明,对于旱作春玉米农田系统,地膜覆盖可以有效降低温室气体排放强度,增加作物产量,地膜覆盖下施氮250 kg·hm-2可以实现高产与降低环境代价的双赢.     

黑色地膜覆盖对旱地玉米土壤环境和植株生长的影响

针对渭北旱塬地区使用普通白色地膜导致玉米生长出现的早衰、减产等问题,2012—2013年开展了黑色地膜覆盖、白色地膜覆盖和裸地玉米栽培试验,系统分析了黑色地膜对土壤温度、水分和玉米生长的影响。结果表明,黑色地膜与白色地膜的土壤保水效果相同,均使0—120cm土壤水分含量显著(P0.05)高于裸地对照。与白色地膜覆盖相比,黑色地膜覆盖能够有效降低0—15 cm土壤白天温度,可以使白天0—15cm土壤日地温平均降低0.8℃。黑色地膜覆盖后,玉米的籽粒灌浆期延长,吐丝后单株干物质积累量快速增加。玉米生殖生长期较裸地栽培延长2—3 d,成熟期单株干物质积累量增加18.11%;较普通白色地膜覆盖玉米生殖生长期延长2 d,成熟期单株干物质积累量提高7.31%。黑色地膜覆盖玉米产量和水分利用效率显著提高(P0.05),较白色地膜分别提高10.36%和10.40%,较裸地对照分别提高22.11%和25.28%。在旱地春玉米区,用黑色地膜代替普通白色地膜,对促进玉米增产具有一定的可行性。     

接种AM真菌对PAEs污染土壤中微生物和酶活性的影响

土壤灭菌条件下 ,添加 5 0mg·kg-1DEHP和 5 0mg·kg-1DBP ,在温室进行盆栽试验 ,观察土壤施加DEHP与DBP和接种AM真菌 (Acaulosporalavis,光壁无梗球囊霉 ,菌号 :34)后菌根际 (简称A)、菌丝际 (简称B)和常规土 (简称C)中土壤微生物和部分土壤酶活性的变化。结果表明 ,土壤施加DEHP和DBP后 ,A、B和C层土中土壤微生物数量和土壤酶含量下降 ;接种AM真菌后 ,受AM直接影响的A和B层土中细菌、放线菌和真菌数量比不接种低 ,而C层土中三菌数量比不接种高 ;A和B层土中中性磷酸酶和脲酶含量下降 ,脱氢酶含量在A、C层土中下降 ,在B层土中稍有增加 ,AM对土壤脱氢酶活性影响不大。接种AM真菌没有降低DEHP和DBP对土壤微生物生长和土壤酶活性不利影响的程度     

Response of Eucalyptus tereticornis to inoculation with indigenous AM fungi in a semiarid alfisol achieved with different concentrations of available soil P

Eucalyptus tereticornis was grown in a green house in a low phosphorus (0.67 ppm Olsen's P) soil (Typic Haplustalf) inoculated with mixed indigenous arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. Soil was amended to achieve P levels of 10, 20, 25, 30 and 40 ppm to evaluate the growth response and dependence of E. tereticornis to inoculation with AM fungi. A positive response to mycorrhizal inoculation was evident at the first two levels of soil P, i.e., at 0.67 and 10 ppm but not at the higher levels of soil P. Dry matter yield of inoculated plants beyond 20 ppm soil P was similar or even less compared to their uninoculated counterparts. Inoculated plants produced maximum dry matter (root and shoot) at 10 ppm soil P, whereas uninoculated plants did not produce until the level reached 20 ppm. The percentage root length colonized by AM fungi decreased from 31% to 3% as the concentration of P increased beyond 10 ppm soil P. Higher levels of soil P depressed the AM colonization significantly. Inoculated plants had higher shoot P and N contents compared to their uninoculated counterparts at all levels of soil P. However, at the first two lower levels of soil P, inoculated plants showed significantly higher shoot P and N contents over their respective uninoculated counterparts. The increasing shoot P accumulation beyond 10 ppm did not enhance dry matter yields. Inoculated plants had lower values of phosphorus utilization efficiency (PUE) and nitrogen utilization efficiency (NUE) at all levels of soil P except at the unamended level (0.67 ppm) where the inoculated plants showed higher values of NUE compared to uninoculated control plants. Taking dry matter yield into consideration, Eucalyptus plants were found to be highly dependent on 10 ppm of soil P for maximum dry matter production. Any further amendment of P to soil was not beneficial neither for AM symbiosis nor plant growth.     

覆膜对高寒阴湿区当归土壤质量、植株生长和杂草发生的影响

在当归优质产区设置起垄覆膜穴栽(LS)、膜侧开沟斜栽(MC)和露地开沟斜栽(LD)3种种植方式,分析覆膜对移栽当归植株生长动态、抽薹率、土壤特性、酶活性及杂草密度和防效的影响,以期为全面评估优质产区当归覆膜种植技术提供理论基础.结果 表明:与LD相比,LS和MC表层土壤有机质含量分别提高了4.4％和14.3％,MC达到...     

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。     

地膜覆盖对土壤水温和春小麦产量形成的影响

通过大田试验研究了地膜覆盖对土壤水温状况及春小麦产量形成的影响．结果表明,地膜覆盖对土壤的增温作用在春小麦生育期内呈“U”型变化,地膜覆盖可以通过防止蒸发和提升土壤深层水分至作物可利用层来增加土壤中有效水含量,利于作物利用．地膜覆盖的增温保墒作用利于作物前期生长和水分利用,在生育后期覆膜,作物根系发育受到抑制,作物蒸散量和水分利用效率下降,影响产量的形成．对照(CK)、播前灌水(W)、全程覆膜(M)、播前灌水 覆膜30d(WM30)、播前灌水 覆膜60d（WM60)及播前灌水十全程覆膜(WMw)6个处理的产量分别为2554、2424、2750、3138、3305、3123kg·hm^-2,最佳覆膜时间在40—60d．     

接种丛枝菌根（AM）真菌对植物DBP污染的影响

在温室进行盆栽试验,以DBP(邻苯二甲酸二丁酯)为研究对象,以豇豆(Pigna sinensis)为宿主植物,分别接种AM真菌Acaulospora lavis(光壁无梗球囊霉)和Glomus caledonium(苏格兰球囊霉),观察接种AM真菌对植物DBP污染变化的影响．结果表明,接种AM真菌明显控制了植物对DBP的吸收,降低了植物体内DBP的浓度．在低浓度DBP(4mg.kg^-1)土壤处理时,接种Acaulospora lavis和Glomus caledo-nium分别使植物体内DBP浓度比不接种(CK)最大下降32．7％和21．7％;高浓度DBP(100mg.kg^-1)土壤处理时,分别比CK最大下降30．5％和30．0％．接种AM真菌还抑制了DBP由植物根系向地上部的迁移,对减轻植物遭受DBP污染起了一定的作用．