汞对外生菌根真菌氮素利用酶活性的影响

在含有0、5、50和150μmol/L Hg2+的液体培养基中培养土生空团菌Cenococcum geophilum Fr.菌株Cg SIV、彩色豆马勃Pisolithus tinctorius(Pers.)Coker et Couch菌株Pt715、松乳菇Lactarius sp.菌株Ld-1和Ld-3,研究汞对外生菌根真菌生长和氮素利用酶活性的影响。结果表明,汞对外生菌根真菌生长有不同程度的抑制作用,其中Cg SIV生物量降幅最小,在高汞浓度的培养基中生物量仅比对照减少9.7%,具有较高的耐汞性。供试菌株均能合成蛋白酶、几丁质酶、脲酶和硝酸还原酶,但不同菌株之间酶活性差异显著。说明外生菌根真菌既有益于寄主植物利用氮源的多样性,又具有对不同氮源的偏嗜性。汞对外生菌根真菌氮素利用酶活性的影响因菌株、酶类和汞浓度的不同而异,原因可能是不同菌株遗传特性的差异,使其在汞胁迫条件下产酶量不同,并表达对汞敏感性不同的等位酶。此外,低浓度(5μmol Hg2+/L)~中浓度(50μmol Hg2+/L)的汞提高或不影响氮素利用酶的活性,对外生菌根真菌氮素利用能力应无抑制作用。在正常和汞胁迫条件下,Pt715和Ld-3的蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和几丁质酶的活性均最高,表现出较强的氮素利用能力。推断在汞污染的土壤上种植桉树和松树,接种Pt715和Ld-3可能改善寄主植物的氮素营养。     

莴笋对不同形态氮素的反应

探讨了不同形态氮素对莴笋生长发育的影响及其营养特性。结果表明,莴笋幼苗根系对NH4^+ -N的亲和力稍大于NO3^- -N的亲和力;分别供给NO3^- -N+NO3^- -N及NH4^+ -N,莴笋的生物学产量和吸N量均依次递减（分别为100：56.9：12.4,100：48.9：8.6）,因此在水培条件下,NO3^- -N是最适合莴笋生长发育的氮源,NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时对莴笋的生长发育已有一定的抑制作用,仅以NH4^+ -N作氮源则莴笋很难生长;NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时,莴笋倾向于吸收较多的NH4^+ -N,而且在培养不同阶段NH4^+/NO3^-吸收比例均大于1,莴笋表现出喜铵性,但NH4^+ -N并非莴笋很适合的氮源;营养液中NO3^- -N不足,主要影响莴笋茎叶的生长,而NH4^+ -N所占比例达50％时,莴笋根系生长受到抑制,且有明显的受害症状;以NO3^- -N作氮源预培养两周,以含微量NO3^- -N的自来水为水源,再单独以NH4^+ -N为氮源,对莴笋生长有极大的促进作用,同时还大幅度降低了体内硝酸盐的含量。尿素作氮源莴笋未出现受害症状,但莴笋的生长发育状况明显劣于其它氮源。     

铝胁迫下两种外生菌根真菌的有机酸分泌与吸收动力学特征

为探索菌丝体吸附及有机酸分泌在外生菌根真菌(ECMF)抗铝性中的作用,将抗铝能力不同的两种ECMF[彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius 715,Pt 715)和松乳菇(Lactarius deliciosus 2,Ld 2)]在酸性含Al~(3+)溶液中培养,检测它们的有机酸分泌和吸收动力学特征。结果发现:(1)两种ECMF分泌的有机酸种类和多寡因菌种而异,且不因铝胁迫发生改变:Ld 2为甲酸草酸,Pt 715为酒石酸甲酸草酸丁二酸。铝胁迫下Ld 2分泌的两种有机酸均显著增加,而Pt 715分泌的酒石酸和甲酸显著增加,丁二酸显著降低,草酸未显著改变;(2)两种ECMF对Al~(3+)的吸收符合离子的吸收动力学模型,为主动吸收。Ld 2的CEC、C_(min)、I_(max)以及吸附性Al~(3+)都高于Pt 715,而K_m和吸收性Al~(3+)的值低于Pt 715。即抗铝性较强的Ld 2比抗铝性较弱的Pt 715有更多的阳离子吸附位点和更强的Al~(3+)吸附能力。因此,有机酸分泌和菌丝体对Al~(3+)的吸附都能提高ECMF的抗铝性;有机酸的分泌有利于养分的活化与利用,而菌丝体吸附能阻止Al~(3+)进入共质体而防止铝毒害。     

溶磷菌对4种难溶性磷酸盐溶解能力的初步研究

以4种难溶性磷酸盐为培养基,发现供试菌株溶解这些磷酸盐的特性差异很大,真菌溶磷能力普遍比细菌要高得多。以NO3-为氮源时的溶磷量通常高于以NH4+为氮源时的溶磷量,只有2TCiF2对氟磷灰石及4TCiF6对磷酸铝的溶解能力以NH4+为氮源时较高。大多数菌株较易溶解CaP(氟磷灰石和磷矿粉),其次为AlP(AlPO4),而溶解FeP(FePO4·4H2O的能力都比较弱,只有曲霉2TCiF2具有较强的溶解FeP能力,尤其是当供给NO3-时,溶解FeP的活性比供给NH4+时大幅度提高。欧文氏菌4TCRi22和肠杆菌1TCRi15能大量地溶解氟磷灰石,而两株节杆菌对磷矿粉的溶解能力最强。供试菌株的溶磷作用可能是由于分泌的有机酸与金属离子络合或螯合作用所致,欧文氏菌和肠杆菌溶解难溶性磷过程中,非有机酸物质可能在起主要作用。     

不同氮素形态及水分胁迫对水稻苗期水分吸收、光合作用及生长的影响

采用室内营养液培养, 聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、HgCl2抑制水通道蛋白活性的方法, 在3种供氮形态下(NH4+-N/ NO 3--N为100/0、50/50和0/100), 研究了水稻苗期水分吸收、光合及生长的状况。结果表明, 在非水分胁迫下, 水稻单位干重吸水量以单一供NO3--N处理最高, 加HgCl2抑制水通道蛋白活性后, 单一供NO3--N、NH4+-N和NH4+-N/ NO3--N为50/50处理的水稻水分吸收分别下降了9.6%、20.7%和16.0%; 但在水分胁迫下, 单一供NO3--N的处理水分吸收量显著降低, 低于其它2个处理, 加HgCl2抑制水通道蛋白活性后, 水分吸收量分别降低了1.0%、18.8%和23.5%。在2种水分条件(水分胁迫与非水分胁迫)下, 净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞间隙CO2浓度等指标均以单一供NH4+-N处理最大,NH4+-N/ NO3--N为50/50处理次之, 单一供NO3--N处理最小。HgCl2处理结果表明, 不同形态氮素营养能够影响水稻幼苗根系水通道蛋白活性。在2种水分条件下, NH4+-N/ NO3--N为50/50处理的生物量(干重)均最大。本研究为水稻苗期合理施肥以壮苗提供了理论依据。     

中国乳菇属的研究 Ⅰ.乳菇属的新种及新记录种

本文报道乳菇属(Lactarius s.F.Gray)的30个种,其中黑茸乳菇(Lactarius atrovelutinus Ying):毛脚乳菇(Lactarius hirtipes Ying)为新种;另外28种乳菇是中国的新记录种。对乳菇属的特征、界限及其实用价值亦予以简介。     

锰对外生菌根真菌生长、养分吸收、有机酸分泌和菌丝体中锰分布的影响

外生菌根真菌对于酸性和锰污染土壤的植树造林和生态恢复有重要作用。采用液体培养方法,以大白菇Rd Fr(Russula delica Fr.)、彩色豆马勃Pt 715(Pisolithus tinctorius 715)、土生空团菌Cg Fr(Cenococcum geophilum Fr.)和厚环粘盖牛肝菌Sg Kl S(Suillus grevillei(Kl.)Sing)为供试对象,研究了Mn2+对外生菌根真菌生长、养分吸收、有机酸和氢离子分泌的影响,以及锰在菌丝细胞内外的分布情况。结果表明:在0—800 mg Mn2+/L的培养液中,Mn2+对Rd Fr生长无显著影响;低浓度的Mn2+刺激Sg Kl S生长,中、高浓度无抑制作用;但大幅度降低Pt 715和Cg Fr的生物量,说明Rd Fr和Sg Kl S抗(耐)锰的能力较强。在Mn2+胁迫下,供试菌株的氮、钾含量和吸收量显著降低;含磷量和吸收量,以及草酸和柠檬酸的分泌速率因菌株不同而表现出多样性,说明在减轻Mn2+毒的过程中,磷酸盐(或聚磷酸盐)对Mn2+固定作用和有机酸的络合作用因菌株不同而异。但是,Mn2+显著降低Rd Fr和Sg Kl S的氢离子分泌速率,菌丝和原生质中的含Mn量显著低于敏感性菌株,说明降低Mn2+的活性和减少吸收可能是外生菌根真菌抗(耐)Mn2+的重要机制。此外,菌丝吸收的Mn2+绝大部份存在于质外体,少量进入细胞,前者是后者的5.23—9.21倍,说明原生质膜是外生菌根真菌防御Mn2+进入细胞的重要屏障。     

松乳菇Lactarius deliciosus与红汁乳菇L. hatsudake子实体内可培养细菌多样性的研究

分离松乳菇Lactarius deliciosus与红汁乳菇L.hatsudake子实体内可培养的细菌,进行分类鉴定,为后期细菌与乳菇的相互作用研究奠定基础。利用传统平板法分离培养乳菇子实体内的细菌,进行16S r DNA片段的扩增和测序及系统发育树的构建和物种多样性分析。从松乳菇中获得66株细菌,红汁乳菇中获得48株细菌。松乳菇子实体内细菌隶属于3个门6个属10个种,其中变形菌门的γ-变型菌纲为优势类群,占细菌总数的77.28%,β-变形菌纲的Pandoraea和拟杆菌门的金黄杆菌属Chryseobacterium分别占细菌总数的12.12%和10.6%。红汁乳菇子实体内共分离、鉴定出细菌3个门7个属7个种,其中变形菌门中的γ-变型菌纲为优势类群,占细菌总数的77.09%,厚壁菌门的芽胞杆菌属Bacillus和拟杆菌门的金黄杆菌属Chryseobacterium分别占细菌总数的14.58%和8.33%。松乳菇与红汁乳菇子实体内存在一定种类和数量的细菌,其中荧光假单胞菌Psedomonas fluorescens和美洲爱文氏菌Ewingella americana为优势细菌。     

外生菌根真菌对土壤钾的活化作用

【目的】外生菌根真菌是森林生态系统中的重要组成成分,与木本植物的根系形成菌根,参与树木养分吸收。【方法】试验在液培条件下,以土壤为钾源,利用我国西南地区分离的牛肝菌(Boletnus sp.,Bo 07)、松乳菇(Lactarius delicious,Ld 03)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715)和内蒙古大青山分离的土生空团菌(Cenococcum geophilum,Cg 04)为材料,研究了它们的生长、钾吸收、氢离子和有机酸分泌,以及土壤钾的变化。【结果】结果表明,Bo 07、Ld 03和Pt 715的生物量、含钾量和吸收量显著高于Cg 04,说明在长期缺钾的环境中,外生菌根真菌经过"物竞天择"可能进化出适应低钾和较强的吸钾能力。以土壤为钾源培养菌根真菌,培养液中的钾浓度显著提高,故外生菌根真菌可促进土壤钾的溶解。在外生菌根真菌的培养液中,分别检测到苹果酸、丁二酸和柠檬酸,均检测到草酸和乙酸。Bo 07、Ld 03和Pt 715显著提高土壤交换性钾含量,Bo 07和Ld 03还显著降低矿物结构钾含量,说明外生菌根真菌不同程度地活化了土壤无效钾,分离自南方的菌株Bo 07、Ld 03和Pt 715总体上大于分离自北方的菌株Cg 04。此外,土壤矿物结构钾分别与总有机酸和草酸分泌量呈极显著负相关(r有机酸=-0.989**,r草酸=-0.950*,n=5),与培养液pH值呈显著正相关(r=0.916*,n=5),故外生菌根真菌分泌的氢离子和有机酸尤其是草酸可能活化土壤无效钾。【结论】供试外生菌根真菌能不同程度的活化土壤无效钾,其活化能力可能与分泌氢离子和有机酸尤其是草酸密切相关。     

NH+4-N和NO-3-N肥对大棚黄瓜根际土线虫群落组成及其多样性影响

研究了两种形态氮肥,硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(NH+4-N),对大棚黄瓜整个生长期内土壤线虫的群落组成及其多样性的影响差异.结果表明:在黄瓜的整个生育期内,NO-3-N和NH+4-N抑制了土壤线虫总量.在黄瓜各生长阶段,土壤线虫总量在NO-3-N和NH+4-N处理下,均无显著性差异.两种形态氮肥处理后,垫刃属和伪垫刃属仍为优势属,而小杆科从常见科变为优势科,其平均相对丰度为NO-3-N处理高于NH+4-N处理.土壤线虫群落中各营养类群较稳定,但植物寄生线虫与非植物寄生线虫出现频率的变化趋势相反.NO-3-N和NH+4-N处理后,植物寄生线虫出现频率的变化趋势由高到低;非植物寄生线虫出现频率的变化趋势则都是由低到高.在度量土壤线虫群落多样性的指标中,多样性指数(H′)、丰富度指数(SR)较好地反映了不同形态氮肥的施用对大棚黄瓜土壤线虫多样性的影响.与NH+4-N处理相比,NO-3-N更有利于提高土壤线虫的多样性和稳定性.