外生菌根菌丝桥在板栗幼苗间传递磷的效应

采用^32P示踪和4室根箱方法研究了外生菌根菌丝桥对板栗磷营养和植株间磷素传递作用的效应。给一株板栗幼苗(供体)接种外生菌根真菌美味牛肝菌(Boletus edulis)、褐环乳牛肝菌(Suillus luteus),菌根真菌在侵染供体植物以后其根外菌丝继续生长并侵染邻近的另外一株板栗植株(受体)。同位素示踪试验表明,供体板栗体内的^32P可通过菌丝桥传递给受体板栗,受体植株不仅根中^32P放射性强度高于对照,而且茎中^32P强度也显著高于对照。说明外生菌根真菌在不同板栗植株间形成了菌丝桥,但是菌丝桥传递的磷的数量很有限,仅占供体植株体内总磷量的5％-8％。美味牛肝菌和褐环乳牛肝菌侵染供体板栗植株以后,使植株含磷量、总吸磷量和生物量较对照明显增加。受体板栗幼苗在菌丝桥建立以后其植株含磷量和总吸磷量显著高于对照,但生物量与对照没有显著差别。     

三叶草根间菌丝桥传递衰亡根系中磷的作用

应用五室方法研究了三叶草根间菌线桥传递衰亡根系中磷的作用。三叶草生长至１０周切除供体地上部让根系衰亡,１１周收收获样品进行分析测定。结果表明：菌线桥可以在植株间传递＾３２Ｐ,从而使受体三叶草地上部磷营养状况得到改善;供体植株地上部切除后有利于＾３２Ｐ通过菌丝桥从衰亡根系向受体植株的转移,表现为受体植株含磷量有所增加,但对植株的生长影响不大。     

丛枝菌根菌丝桥介导的番茄植株根系间抗病信号的传递

菌根菌丝桥是植物间在地下进行物质交流的通道, 但它能否作为植物间地下化学通讯的通道来传递抗病信号则缺乏研究. 本文利用丛枝菌根真菌（AMF）摩西球囊霉在供体与受体番茄植株间建立菌丝桥, 对供体植株接种早疫病病原菌茄链格孢菌, 研究供体与受体番茄植株根系间是否存在抗病信号的传递. 荧光定量PCR检测表明, AMF侵染后的供体番茄植株再接种病原菌, 其根系中苯丙氨酸解氨酶基因（PAL)、脂氧合酶基因（LOX）和几丁质酶基因（PR₃）的转录水平显著高于仅接种病原菌、未接种病原菌和AMF, 以及只接种AMF的番茄植株. 更重要的是, 与供体有菌丝桥连接的受体番茄根系中PAL、LOX和PR₃的基因的表达量也显著高于无菌丝桥连接、菌丝桥连接被阻断以及有菌丝桥连接但供体植物未接种病原菌的处理,3个基因最高转录水平达到无菌丝桥连接对照受体植物的4.2、4.5和3.5倍. 此外, 供体植株根系启动防御反应的时间（18和65 h）比受体（100和140 h）早. 表明病原菌诱导番茄供体根系产生的抗病信号可以通过菌丝桥传递到受体根系.     

三叶草体内磷通过菌丝桥向黑麦草的传递研究

应用5室分隔法研究了供体三叶草体内的³²P通过菌丝桥向受体黑麦草的传递作用。结果表明,菌根侵染供体三叶草根系之后,根外菌丝可穿过中室到达受体植株根室而再度侵染受体黑麦草的根系,从而形成三叶草-黑麦草根系之间的菌丝桥;供体三叶草体内的³²P可通过根间菌丝桥传递给受体黑麦草,³²P的传递量随受体植株施磷水平的提高而降低.     

粘盖乳牛肝菌在低磷、酸铝胁迫下的生长和代谢响应

低磷和酸铝胁迫是酸性土壤限制植物生长的主要因素。有研究指出外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)可提高宿主植物对铝毒害和低磷胁迫的适应性。然而,目前有关ECM真菌自身对低磷和酸铝环境的适应机理还不清楚。基于此,本研究以我国南方酸性土壤广泛分布的ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为研究对象,在纯培养条件下研究了低磷、酸铝胁迫对其生长、营养吸收及菌丝分泌物的影响。结果表明,粘盖乳牛肝菌是一种耐铝型真菌,酸铝胁迫(1 mmol/L)不影响其菌丝生长,而低磷胁迫(20 μmol/L)则显著限制其菌丝生长(P<0.05)。值得注意的是,低磷胁迫的抑制效应可被酸铝胁迫逆转。低磷胁迫显著降低了粘盖乳牛肝菌对磷的吸收(P<0.05),而酸铝胁迫则对菌丝钾的吸收有促进作用。低磷、酸铝胁迫同样改变了菌丝分泌物组成。在低磷胁迫下,大量酚酸类、有机酸及脂质代谢物的积累量下调;而酸铝胁迫下则有大量酚酸类物质上调,有机酸和脂质中上调代谢物数量也高于下调数量;低磷酸铝复合胁迫下酚酸和有机酸类代谢物积累量均显著上调。另外,吲哚-3-乙酸(IAA)在各胁迫下均显著上调。以上结果可在一定程度上解释粘盖乳牛菌对低磷、酸铝环境的适应机理,并对后续进一步阐明ECM的共生适应机理有一定指导意义。     

火烧黑碳对生长季兴安落叶松林外生菌根真菌群落物种组成的影响

火烧是北方森林生态系统的重要扰动因子,而黑碳作为火烧后的产物在森林土壤中普遍存在。虽然黑碳对树木生长有积极影响,但对黑碳和促进树木生长的微生物(如菌根真菌)之间的协同作用还知之甚少。外生菌根(ECM)真菌作为北方森林生态系统中针叶树种与土壤联系的桥梁,探究火烧后ECM真菌群落的变化可为火烧后北方森林生态系统碳库恢复与科学管理提供理论依据。该研究以大兴安岭地区兴安落叶松(Larixgmelinii)林为研究对象,利用高通量测序的方法对ECM真菌进行鉴定,探究生长季中火烧和黑碳添加处理下ECM真菌群落的变化特征及其关键影响因子。研究结果显示:(1)在生长季中,与对照相比,火烧处理下ECM真菌的α多样性显著下降了31.52%,而黑碳添加处理下的α多样性显著增加了49.02%。β多样性分析也显示生长季中火烧和黑碳添加处理下ECM真菌群落物种组成存在显著差异。(2)在生长季中,火烧处理的ECM真菌的丰度显著下降了46.35%,但火烧处理对担子菌门物种丰度的增加影响显著,而黑碳添加处理对子囊菌门与担子菌门物种丰度的增加均有影响。(3)在生长季中,火烧和黑碳添加处理中ECM真菌群落物种组成均受到土壤...     

长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究

研究长白落叶松(Larix olgensis Herry.),日本落叶松(Larix kaempferi Carr.) 和兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)当年生和一年生幼苗的光合作用日变化、季节变化和光响应曲线,结果表明：①三种植物中,长白落叶松、日本落叶松当年生和一年生幼苗和兴安落叶松当年生幼苗光合速率日变化都呈双峰曲线,具有明显的“午休”特征。兴安落叶松一年生幼苗的光合速率日变化呈单峰曲线。②日本落叶松的光饱和点 (LSP) 最高,兴安落叶松光补偿点（LCP）最低。③三种落叶松的一年生幼苗都是在生长中期表现出最大的光合能力。从年龄来看,落叶松当年生幼苗在生长初期和生长中期的光合能力要低于一年生幼苗,但在生长后期高于一年生幼苗。④从种来看,生长初期,当年生和一年生幼苗的最大净光合速率(P_max)均为日本落叶松＞兴安落叶松＞长白落叶松;生长中期,当年生幼苗的P_max规律与生长初期相似,一年生幼苗的P_max为长白落叶松＞日本落叶松＞兴安落叶松;生长后期,当年生幼苗的P_max为长白落叶松＞兴安落叶松＞日本落叶松,一年生幼苗的P_max与生长中期一年生幼苗的规律正好相反。通过分析我们得到结论：三个树种在生长季节相同阶段具有不同的光合特性;每个种不同年龄和生长季节不同阶段也表现出不同的光合特性;三个树种中,长白落叶松幼苗对光抑制引起的光合器官损伤的修复能力最强,日本落叶松次之,兴安落叶松最弱;日本落叶松幼苗较喜光,光合作用能力较强,不易发生光抑制,而兴安落叶松幼苗较耐阴。因此在育苗和造林时应考虑不同树种的光合特性调节最佳的光照条件。     

丛枝菌根菌丝桥介导刺槐-魔芋间碳转运和磷吸收

明确间作和接种丛枝菌根真菌(AMF)对刺槐(Robinia pseudoacacia)与魔芋(Amorphophallus konjac)碳转运和磷吸收的影响,可为揭示间作刺槐对魔芋的防病促生机制和推广刺槐林下魔芋绿色高产栽培技术提供科学依据。该研究使用孔径25μm尼龙网设置两室根箱隔网系统,分为A室(刺槐不接种/接种AMF)和B室(单作刺槐/刺槐间作魔芋);采用¹³C稳定性同位素技术对A室刺槐叶片进行标记,研究其同化的碳与B室魔芋之间的传递,以及AMF定植对两种作物的农艺性状、¹³C丰度和磷含量的影响。结果表明:(1)在接种条件下,菌丝桥对B室刺槐和魔芋的侵染率分别达到47.1%和60.4%;其中,刺槐侵染率与单作直接接种处理相比降低14.1%。在间作体系中,接种AMF提高了魔芋的生物量,其地上干质量和地下根系干质量分别较未接种处理显著增加9.7%和36.2%。(2)与单作未接种处理相比,间作未接种、单作接种和间作接种的刺槐同化的碳被更多地分配到根系和根际土壤(A室),并以根系分泌物的形式穿越尼龙网到达邻近作物根际(B室)。(3)与各自未接...     

磷对外生菌根真菌松乳菇和双色蜡蘑草酸、氢离子和磷酸酶分泌的影响

在液体培养基中设置无磷、低磷、中磷和高磷四种磷浓度,离体培养松乳菇Lactarius deliciosus的3个株系Ld-01、Ld-02、Ld-03和双色蜡蘑Laccaria bicolor S238N,分别测定外生菌根真菌的生长量、草酸、氢离子和酸性磷酸酶分泌速率。结果表明,在中磷的条件下,外生菌根真菌的生长最好,无磷、低磷或高磷对它们的生长产生抑制作用,抑制程度因菌种（株）不同而异。草酸、氢离子和酸性磷酸酶的分泌速率顺序为：无磷（0g NaH2PO4/L）> 低磷（0.229g NaH2PO4/L）     

磷对外生菌根真菌松乳菇和双色蜡蘑草酸、氢离子和磷酸酶分泌的影响

在液体培养基中设置无磷、低磷、中磷和高磷四种磷浓度,离体培养松乳菇Lactarius deliciosus的3个株系Ld-01、Ld-02、Ld-03和双色蜡蘑Laccaria bicolor S238N,分别测定外生菌根真菌的生长量、草酸、氢离子和酸性磷酸酶分泌速率。结果表明,在中磷的条件下,外生菌根真菌的生长最好,无磷、低磷或高磷对它们的生长产生抑制作用,抑制程度因菌种（株）不同而异。草酸、氢离子和酸性磷酸酶的分泌速率顺序为：无磷（0g NaH2PO4/L）〉低磷（0.229gNaH2PO4/L）〉中磷（1．147gNaH2PO4／L）〉高磷（5.735g NaH2PO4／L）,表现出明显的种（株）间差异,看来外源磷的供应状况可能有调节外生菌根真菌活化土壤无机磷和有机磷的作用。在缺磷和低磷条件下,外生菌根真菌具有较强的活化作用,在足磷的条件下活化作用减小,由此有效地利用土壤中的磷。     

日本落叶松引种区林地棕壤肥力的多变量分析

本研究从日本落叶松引种区林地棕壤9个主要理化性状及与之配套的17株优势木材料入手,采用多变量分析方法筛选出影响该地区日本落叶松生长的主要肥力因子为氮及磷,並据此将该林地棕壤划分为9个肥力类型。在进行聚类分析时,本研究的创新在于以任意二样本点在各主成份上的坐标值为变量,以各主成份的贡献率为权重,重新定义欧氏距离公式,对主成份坐标值聚类,使其更为合理、直观。同时采用回归分析拟合出理化性状间的多个回归方程。此研究为该林地科学施肥、速生丰产、永续利用提供了可靠的数量依据。     

三种鱼的磷排泄及其在微型生态系统磷再循环中的作用

在考查罗非鱼或鲢、鳙下行影响的微型生态系统实验后期 ,对三种鱼的特定正磷酸盐 (PO4 P)排泄率进行了测定 ,并且估算了系统中实验鱼的PO4 P排泄率。结果表明 ,在个体大小相同的情况下 ,罗非鱼的特定PO4 P排泄率明显地高于链、鳙 ,似乎同它们的食物含磷量无关而由其体组织含磷量所决定 ;放养罗非鱼的系统中鱼的PO4 P排泄率比放养链、鳙的系统平均高 2倍多 ,其磷排泄对浮游植物的PO4 P供给率分别为 10 0 %— 15 8%和 6 1%—7 5 %。根据有鱼系统中PO4 P的供求关系和实验结束时磷分布的观测结果推断 ,沉积物的磷释放是系统中磷再生的主要途径 ,而实验鱼调节系统磷再循环的主要机制是排粪。     

外生菌根真菌对重金属铜镉污染土壤中油松生长和元素积累分布的影响

该实验选取处于生长期的油松(Pinus tabulaeformis)幼苗,研究土壤Cu、Cd胁迫条件下,美味牛肝菌(Boletus edulis)单独接种、红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)与美味牛肝菌混合接种处理,对油松幼苗的生长和重金属积累分布状况的影响,探讨不同接种对油松抗性的影响。研究发现,菌根接种不仅促进寄主油松的生长发育和生物量积累,而且显著降低油松体内的重金属积累浓度,减少重金属由根部向植物茎叶部分的转运。与单一接种相比,混合接种可以更加有效地缓解重金属对寄主的生物毒性,减少土壤中重金属元素向油松体内的转运。这种优势在高浓度的重金属胁迫环境下尤为明显。该实验中,在3 mg·kg^-1 Cd胁迫下,混合菌根油松的茎叶和根部Cd浓度仅为未接种对照的59.1%和70.7%,比单一菌根降低了11.3%和18.1%,而混合菌根植物的茎叶和根部生物量干重则分别为未接种对照的1.14和1.20倍,单一菌根为未接种对照的1.18和1.17倍。在400 mg·kg^-1Cu胁迫下,混合菌根植物茎叶和根部的干重分别是未接种植株的1.01和1.09倍,而混合菌根植物茎叶和根部的Cu浓度仅为未接种植株的61.8%和79.6%,比Boletus edulis菌根植物的Cu积累浓度下降了0.7%和3.8%。     

普通小球藻生长与武汉东湖水体磷形态的相关研究

本文探讨了武汉东湖水体中总溶解磷（TSP）、溶解反应磷（SRP）、总反应磷（TRP）、溶解水解磷（SHP）和颗粒磷（PP）对普通小球藻生长的生物有效利用性。进行了普通小球藻生长量与各磷形态及总磷（TP）被利用浓度的一元相关分析,进一步讨论了这些一元相关方程的不足,并用多元回归分析建立了普通小球藻生长量（N）与所测几种磷形态被利用浓度（CTSP,CSRP,CTRP,CSHP,CPP）的相关模型。这些模型可以用于评价湖泊水体富营养化的程度及预测藻的生长潜力。     

银杏根际丛枝菌根真菌生长与根系黄酮含量的相关性研究

试验通过调查银杏根际丛枝菌根真菌的菌丝体长度、孢子密度及根系菌根侵染率,并测定银杏根系黄酮含量的季节性变化,研究二者的变化规律,分析相关关系。试验结果表明,年周期内银杏根际丛枝菌根真菌菌丝体长度、孢子密度与根系黄酮类化合物含量呈规律性变化:1月~3月根际丛枝菌根真菌菌丝长度有限,孢子密度、根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量都最低;3月上中旬皆迅速增加,到9月达到全年最高峰;11月后,丛枝菌根真菌菌丝长度、孢子密度及根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量均有所下降。通过数学模型分析,银杏根际丛枝菌根真菌菌丝长度、孢子密度及根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量表现显著的正相关。     

鲢、鳙在东湖生态系统的氮、磷循环中的作用

我们研究了鲢、鳙在停食状况下氮、磷的排泄量及在有鱼及无鱼的水环境中鱼类及微囊藻的氮、磷释放率。结合有关参数进行换算,从量的方面评价了鲢、鳙在东湖生态系统物质循环中所起作用:①鲢、鳙摄食过程加速了水体氮、磷释放进程(有鱼水体氮、磷释放率分别为无鱼水体的1.88和1.41倍),但其释放量(粪便的氮、磷释放量分别为水体氮、磷总含量的11.45％和3.4％)不足以左右东湖水体初级生产量的变动;②鲢、鳙摄食过程一方面提高了对初级生产量的利用率,而另一方面却通过鱼体积贮从水体中移出大量氮(52.20吨)、磷(11.36吨),分别占水体浮游物总氮、磷的3.01％和5.28％;③鲢、鳙大量摄食浮游动物,降低了被摄食种群的密度,缩短被摄食种群生物量周转期(1982年被摄食种群的生产量为1981年的1.05倍,鲢、鳙放养量为1981年的7倍;这两年鱼摄食量分别占其被摄食种群产量的31.73％及0.63％,被摄食种群的ρ/B系数分别为67.92及48.01);这样水体中浮游动物产量的相对稳定,也就促使浮游植物产量相对平衡。     

EVIDENCE FOR LATERAL TRANSFER OF AN IE INTRON BETWEEN FUNGAL AND RED ALGAL SMALL SUBUNIT RRNA GENES1

A previous study of the North American biogeography of the red algal genus Hildenbrandia noted the presence of group I introns in the nuclear small subunit (SSU) rRNA gene of the marine species H. rubra (Sommerf.) Menegh. Group IC1 introns have been previously reported at positions 516 and 1506 in the nuclear SSU RNA genes in the Bangiales and Hildenbrandiales. However, the presence of an unclassified intron at position 989 in a collection of H. rubra from British Columbia was noted. This intron is a member of the IE subclass and is the first report of this intron type in the red algae. Phylogenetic analyses of the intron sequences revealed a close relationship between this IE intron inserted at position 989 and similar fungal IE introns in positions 989 and 1199. The 989 IE introns formed a moderately to well‐supported clade, whereas the 1199 IE introns are weakly supported. Unique structural helices in the P13 domain of the 989 and 1199 IE introns also point to a close relationship between these two clades and provide further evidence for the value of secondary structural characteristics in identifying homologous introns in evolutionarily divergent organisms. The absence of the 989 IE intron in all other red algal nuclear SSU rRNA genes suggests that it is unlikely that this intron was vertically inherited from the common ancestor of the red algal and fungal lineages but rather is the result of lateral transfer between fungal and red algal nuclear SSU rRNA genes.     

丛枝菌根对喜树幼苗生长和氮、磷吸收的影响

喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种,因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而受到人们的广泛关注。该文通过温室盆栽接种试验,观察了2属6种丛枝菌根真菌即蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)、木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、幼套球囊霉(G. etunicatum)和透光球囊霉(G. diaphanum)对喜树幼苗生长和氮、磷养分吸收的影响。结果表明,丛枝菌根的形成对喜树幼苗的生长以及氮、磷营养的吸收均有影响。从生物量看,除幼套球囊霉和光壁无梗囊霉侵染形成的丛枝菌根喜树幼苗与无菌根幼苗(CK)差异不显著外,其余菌根幼苗的生物量均明显大于无菌根幼苗,透光球囊霉和蜜色无梗囊霉菌根幼苗尤为突出,分别达到无菌根幼苗的1.9和1.4倍。丛枝菌根的形成似乎不利于喜树幼苗的氮素营养吸收,并且主要体现在叶片的氮含量上。相反,丛枝菌根形成总体上促进喜树幼苗对磷素营养的吸收,并且主要体现在根的磷含量上。与无菌根幼苗比,所有菌根幼苗根的氮、磷分配比例增加,而叶片的氮、磷分配比例减少。     

PHOSPHORUS,NITROGEN AND THE GROWTH OF ALGAE IN LAKE KINNERET1

The intracellular concentrations of carbon, nitrogen, phosphorus and chlorophyll a of phytoplankton and zooplankton in Lake Kinneret were determined from 1969 to 1973. The ratios C:P, C:N, chlorophyll a:P, chlorophyll a:N of the algae showed fluctuations which could be related to the nutrient conditions that influence the annual pattern of phytoplankton development, especially in respect to the dinoflagellate bloom of Peridinium cinctum (OFM) Ehr. f. westii (Lemm.) Lef. Relatively high intracellurar P values at the start of the bloom indicated adequate availability of this nutrient and luxury consumption over a short period of time. Later, Peridinium continued to grow despite unusually high C:P ratios (> 300:1). In most years, phosphorus may have eventually limited growth, however, in 1970, the bloom censed despite comparatively high intracellular P concentrations. These observations, together with supplementary evidence from nutrient addition experiments and determinations of specific alkaline phosphatase levels, indicated that, for most of the growth phase of the bloom, Peridinium cells were not directly limited by P. The decline of the bloom usually, but not always (e.g., in 1970), was marked by very high C:P ratios. Thus, a shortage of P may often be a contributory factor to the cessation of the Peridinium bloom and may be limiting phytoplankton growth in the fall. Over the years 1969–73, possibly due to an overall drop in salinity, there appears to be a trend to lower levels of biologically bound phosphorus in Lake Kinneret, without a concomitant decrease in carbon biomass.     

克隆植物乌菱对底泥磷含量及植株密度的表型可塑性响应

植物,尤其是克隆植物,能够通过表型变化来缓解外界压力,提高对环境的适应能力。该文研究了水生克隆植物乌菱(Trapa bicornis)对底泥磷含量(Sediment phosphorus concentration, SP)、植株密度(Plant density, PD) 及两者间交互作用的可塑性响应,探讨可塑性是否能促进其在富营养化环境中的生长。结果显示,底泥磷含量对乌菱的主菱盘叶数、同化根比根长、吸收根比根长以及叶、茎、同化根、吸收根与植株总磷含量等都有显著影响 (p<0.05),而植株密度对乌菱各生长及生理生态参数均无显著作用 (p>0.05);SP与PD的交互作用弱化了底泥磷含量对乌菱的效应。底泥磷含量和植株密度甚至改变了同化根、吸收根、茎、叶与总生物量之间的异速生长关系。研究结果表明:乌菱的表型可塑性变化主要受底泥磷含量的影响,乌菱通过器官生物量分配、形态结构及生理生态特征的调整来响应底泥磷含量的变化;同时,高的植株密度也可以提高其在富营养化生境下的生态适应性。