丛枝菌根真菌侵染率对喀斯特坡地坡位与灌木物种的响应

明确丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)侵染率对喀斯特坡地坡位与物种的响应及其关键影响因子，是合理利用土壤AMF促进喀斯特植被恢复的前提。该研究在充分调查喀斯特峰丛洼地典型灌丛坡地环境背景信息的基础上，采用曲利苯蓝染色-镜检法检测并计算典型灌木黄荆(Vitex negundo)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)和火棘(Pyracantha fortuneana)根系AMF侵染频度、侵染强度和丛枝丰度等侵染率参数。结果表明：(1)相同坡位火棘的侵染频度、侵染强度和丛枝丰度均显著低于红背山麻杆和黄荆；下坡位黄荆和火棘的侵染强度均高于中、上坡位，而中坡位红背山麻杆的丛枝丰度显著高于上、下坡位(P<0.05)。(2)物种显著影响AMF侵染频度、侵染强度和丛枝丰度，坡位显著影响AMF侵染强度，物种与坡位的交互作用仅对AMF丛枝丰度有显著影响(P<0.05)。(3)影响AMF侵染率的关键土壤因子是土壤深度和全钾含量(P<0.05)。因此，合理利用土壤AMF促进喀斯特地区植被恢复需要考虑地形与物种的选择，并应注重兼...     

喀斯特地区丛枝菌根真菌遗传多样性

为探明喀斯特地区丛枝菌根真菌( AMF)的遗传多样性特征,利用巢式PCR和DGGE相结合的分子生物学方法对茂兰喀斯特多个植被类型下的AMF遗传多样性进行了研究.结果表明,喀斯特地区AMF遗传多样性指数和物种丰富度分别平均为3.50和41,远高于非喀斯特对照样地的2.68和17,分析表明,喀斯特地区较高的AMF多样性与此地区丰富的植物多样性以及特殊的生态环境有关,是与喀斯特生态系统长期相互选择的结果.不同植被类型下的AMF多样性差异显著,相似性指数最高为0.34,喀斯特地区AMF的群落结构随着植被类型的改变发生显著变化;基因测序显示,喀斯特地区AMF的优势菌属是生态适应性很强的球囊霉属,在喀斯特石漠化生态恢复中具有较强的利用潜力.     

丛枝菌根真菌对连翘幼苗抗旱性的影响

采用集球囊霉（Glomus fasciculatum Gerd.＆ Trappe emend.Walker ＆ Koske）、缩球囊霉（Glomus constrictum Trappe）单独接种和混合接种于连翘（Forsythia suspensa（Thunb.）Vahl）幼苗,研究丛枝菌根真菌对连翘抗旱性的影响.结果表明：在干旱胁迫条件下,随着菌根侵染率的提高,连翘幼苗叶绿素和脯氨酸含量增加,SOD活性增强,丙二醛含量和膜透性降低,苗木枯死率下降.菌根真菌通过促进苗木快速累积游离脯氨酸,提高SOD酶活性,减缓干旱对细胞膜的破坏,延缓了植物受伤害的速度,提高连翘幼苗的抗旱性;在不同接种处理间,混合接种效果最好,其次为缩球囊霉单独接种.     

丛枝菌根真菌对枳根系形态和蔗糖、葡萄糖含量的影响

研究丛枝菌根真菌接种(摩西球囊霉、地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉)对盆栽枳的生长、根系形态以及蔗糖、葡萄糖含量的影响.结果表明: 3个接种处理都显著提高枳的株高、茎粗、叶片数,以及地上部和地下部生物量,诱导1级、2级和3级侧根的发生,同时增加了根系投影面积、表面积、体积和总长度(主要是0～1 cm根长),但降低根系平均直径,其中以地表球囊霉效果最明显.丛枝菌根真菌接种显著提高枳的叶片蔗糖和根系葡萄糖含量,但降低叶片葡萄糖和根系蔗糖含量.由于根系“菌根碳库”的存在,丛枝菌根真菌接种导致根系维持较高的葡萄糖和较低的蔗糖含量,从而有利于宿主根系的生长和发育,建立更优的根系形态.     

接种时期对丛枝菌根喜树幼苗喜树碱含量的影响

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。通过温室盆栽接种试验, 观察了喜树幼苗不同生长时期接种蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)和根内球囊霉(Glomus intraradices)对喜树幼苗喜树碱积累的影响。结果表明接种两种丛枝菌根真菌均促进了喜树幼苗喜树碱的积累, 表现为喜树碱产量(单株幼苗所含的喜树碱量, 喜树碱含量与幼苗生物量的乘积)的显著提高。进一步分析发现, 接种丛枝菌根真菌导致幼喜树苗喜树碱产量的提高, 早期(幼苗出土20天)接种主要是源于喜树碱含量的提高, 特别是叶片喜树碱含量的提高, 而晚期(幼苗出土60天)接种则主要是源于幼苗生物量的增加。     

丛枝菌根真菌对三叶草根系分泌的有机酸组分和含量的影响

比较洗根法、层析纸法和琼脂膜法收集土培条件下生长的菌根化和非菌根化三叶草根分泌物的效果。试验采用三室根箱装置 ,将根系与菌丝生长空间分开 ,三叶草生长 5 6d后 ,打开三室根箱装置 ,由于尼龙网的阻挡作用使根系均匀垫积在尼龙网内侧并形成根垫。分别采用洗根法、层析纸法和琼脂膜法 3种方法收集三叶草根系分泌物 ,并通过高效液相色谱方法测定分泌物中草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、柠檬酸、丁二酸等有机酸的含量。结果表明 :3种收集方法收集的三叶草分泌的有机酸无论在种类上还是在数量上都存在相当大的差别。从检测到的有机酸种类来看 ,琼脂膜法收集检测到苹果酸、乙酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、丁二酸和乳酸 6种有机酸 ;洗根法收集的分泌物检测到酒石酸、苹果酸、乙酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、丁二酸和乳酸 7种有机酸 ;层析纸法收集的分泌物检测到酒石酸、苹果酸、柠檬酸和乳酸 4种有机酸。从收集到的有机酸数量来看 ,洗根法收集到的有机酸总量为 2 9.97～ 2 32 .7μg/( gfw· 2 h) ;琼脂膜法集到的有机酸总量为 1 .5～ 7.3μg/( cm2· 2 h) ;层析纸法收集的有机酸总量为0 .2 3～ 6.5 8μg/( cm2 · 2 h)。丛枝菌根真菌侵染对三叶草根系分泌的有机酸的组分和含量都有一     

丛枝菌根真菌对青杨抗溃疡病生物量和抗病酶活性的影响

本研究以青杨Populus cathayana1年生扦插苗为试验材料,接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)异形根孢囊霉Rhizophagus irregularis和杨树溃疡病菌聚生小穴壳菌Dothiorella gregaria,测定AMF对青杨根茎叶生物量,丙二醛(M...     

接种后共培养时间对丛枝菌根喜树幼苗喜树碱含量的影响

在前期工作中利用蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)和根内球囊霉(Glomus intraradices)从接种时期角度分析了喜树碱含量与菌根形成过程对应关系的基础上,通过温室盆栽接种试验,继续观察了这两种丛枝菌根真菌接种后与喜树(Camptothecaacuminata)幼苗的共培养时间对喜树幼苗喜树碱积累的影响。分别用两种菌根真菌每隔7d接种一批喜树幼苗,第5批接种7 d后采样,获得菌根真菌与喜树幼苗共培养时间分别为35、28、21、14、7 d的喜树幼苗样品,测定了菌根浸染状况和喜树碱含量。结果表明:(1)接种两种丛枝菌根真菌均促进了喜树幼苗喜树碱的积累,表现为喜树碱含量和产量(单株幼苗所含的喜树碱量,喜树碱含量与幼苗生物量的乘积)的显著提高。(2)从接种后共培养时间的效果看,两种菌根幼苗各器官(根、茎、叶)及全株喜树碱含量和产量均呈现随着丛枝菌根真菌与喜树幼苗共培养时间的增加而增加的趋势。两种菌根幼苗的根和茎、根内球囊霉菌根幼苗的叶片和全株的的喜树碱含量和产量,在共培养时间增加至21 d时趋于稳定,而蜜色无梗囊霉菌根幼苗的叶片和全株的喜树碱含量和产量在共培养时间增加至28 d时达到最高,其后略有降低。(3)两种丛枝菌根真菌的侵染率和侵染强度同样随共培养时间的增加而增加,至共培养28 d后无显著变化。在一定共培养时间范围内,喜树碱含量和产量的变化与丛枝菌根真菌的侵染及菌根形成之间具有对应性。     

丛枝菌根（AM）真菌对翅果油树幼苗根系的影响

采用接种和不接种(对照)丛枝菌根的方法对翅果油树幼苗在不同生长时期的形态、生物量、矿质元素含量及抗逆性等指标进行比较分析,以探讨丛枝菌根(AM)改善翅果油树在生态系统中的退化及濒危现状的机理.结果显示:(1)摩西球囊霉(Glomus mosseae)和脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)与盆栽翅果油树苗木可形成菌根;菌根化苗木的形态及生物量等指标均与对照差异极显著,且与菌根侵染率呈显著正相关(P<0.05).(2)菌根使苗木根系体积增大、总吸收面积增加、根系的活跃吸收面积显著增加,且根系中活跃吸收面积比与磷、钾元素含量呈显著正相关(P<0.05).(3)苗木生长的盛期和末期,菌根化苗木根系过氧化物酶活性显著高于对照,而在生长后期却显著低于对照呈负相关(P<0.05);菌根化苗木根系多酚氧化酶活性显著高于对照(P<0.05),在苗木生长盛期酶活性最强,但接种不同菌种的苗木间差异不显著.研究表明,与不接种相比,接种菌根增加了翅果油树的根系吸收能力,提高了根系酶体系,有利于植物抵抗各种胁迫,对扩大翅果油树植物的分布区有重要意义.     

丛枝菌根真菌对砷胁迫下棉花根系形态和生理特征的影响

以棉花品种'大铃棉69号'为材料,通过室内盆栽试验,将两种丛枝菌根真菌根——内根孢囊霉(Rhizoph-agus intraradices,RI)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)分别接种棉花根部,分析不同土壤砷浓度(0、100、200 mg/kg)条件下丛枝菌根真菌对棉花生长、根系特征...     

喀斯特植被演替过程土壤丛枝菌根真菌(AMF)多样性

喀斯特生态系统维持了丰富的微生物多样性,丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)结构和组成会随喀斯特植被演替而改变。以贵州贵阳花溪、毕节织金和关岭花江典型喀斯特区域按时空替代法采集了乔木林、灌木林和草本群落样地土壤,采用Illumina HiSeq分子测序技术,通过OTU聚类分析、物种注释及数据库比对,探索了喀斯特不同演替阶段土壤AMF物种多样性。结果表明:(1)喀斯特生境土壤获得球囊菌门Glomeromycota OTU为275个,分属于4目8科13属19种,属水平上AMF丰度表明根内根孢囊霉属Rhizophagus为优势属,花江拥有最高AMF丰富度,缩隔球囊霉Septoglomus constrictum、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices、Claroideoglomus sp. MIB8381和稀有内养囊霉Entrophospora infrequens均分布于各样地的不同植被演替阶段,为常见种。(2)AM真菌多样性Shannon指数与Simpson指数在不同演替阶段表现为花溪:乔木≈灌木草本(P0.05)、花江:灌木≈草本乔木(P0.05)、织金:乔木灌木草本,但差异不显著,Chao1和Abundance-based coverag estimator(ACE)指数表现为花江灌木≈草地乔木(P0.05)。(3)Spearman相关性分析表明土壤全磷与AMF ACE指数显著负相关,且与Chao1指数极显著负相关;速效磷与Shannon和Simpson指数显著负相关。(4)典范对应分析(Canonical Correlation Analysis,CCA)表明土壤全氮、速效氮、有机质、全磷和速效钾与AMF群落分布有显著相关性。结果表明喀斯特植被演替过程中土壤丛枝菌根真菌多样性随着演替进行或升高或降低,无一致变化规律,并与土壤理化性质关系密切,其中以磷的影响最大。     

丛枝菌根化翅果油树幼苗根际土壤微环境

以我国二级濒危保护植物翅果油(Elaeagnus mollis)为供试植物, 通过温室盆栽试验, 研究接种丛枝菌根真菌对翅果油树幼苗根际土壤微生态环境的影响。试验设计分4个组: 摩西球囊霉(Glomus mosseae)单独接种组(GM)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)单独接种组(AD)、混合接种组(GM + AD)、不接种的对照组(CK)。测定了菌根侵染率、生物量、根际微生物数量、土壤pH值、土壤酶活性及其对N、P营养的影响等指标。结果显示: 菌根真菌对3个接种组均有侵染, 其中, GM + AD的侵染率最大(90.5%), 生态学效应最好; 与对照组相比, 接种组的生物量均明显提高(p < 0.05), 其中GM + AD组生物量显著增加, 是CK组的2.2倍; AM菌根对根部微生物种群数量产生一定的影响, 主要是使根面上的细菌、放线菌、固氮菌的数量显著增加(p < 0.05); AM菌根使根际pH值降低, 与菌根侵染率呈显著负相关关系(p < 0.05); 接种组根际土壤磷酸酶、脲酶、蛋白酶的活性增加, 根际土壤的磷酸酶、蛋白酶的活性增加量与菌根侵染率呈极显著相关关系(p < 0.01); 接种组的根际土壤中, 可直接被植物吸收利用的N、P元素出现富集现象, 与菌根侵染率呈显著相关关系(p < 0.05)。研究表明: 丛枝菌根的形成改善了翅果油树幼苗的微生态环境, 提高了根际土壤肥力。     

不同喀斯特小生境中土壤丛枝菌根真菌的遗传多样性

为探明西南喀斯特地区小生境土壤中丛枝菌根真菌(AMF)的遗传多样性特征, 利用巢式PCR和变性梯度凝胶电泳相结合的分子生物学方法, 对茂兰3种植被类型下的小生境(石缝、石沟、土面) AMF遗传多样性进行了研究。结果发现: 各类小生境都含有丰富的AMF遗传多样性, 灌木林土面的多样性指数和物种丰富度最高, 为4.06和68; 次生林石缝的最低, 为3.16和29, 所研究的9个小生境多样性指数和物种丰富度的平均值分别高达3.67和48, 高于同类研究在其他地区的结果, 这可能主要与喀斯特生态系统复杂的结构和较高的植物多样性有关; 聚类分析显示各类小生境间的AMF群落结构差异显著, 相似性指数最高仅为0.45, 说明小生境所带来的空间异质性对AMF的遗传多样性产生了显著影响; 基因测序显示球囊霉属(Glomus)极有可能是喀斯特地区AMF的优势菌属, 在以后筛选喀斯特地区的高效生态恢复菌种时可重点考虑球囊霉属的一些菌种。     

盐渍化土壤根际微生物群落及土壤因子对AM真菌的影响

为探明盐渍化土壤影响下AM真菌与根际土壤间的关系,试验选取宁夏碱化龟裂土、草甸盐土、盐化灌淤土3种类型4个样地上典型植被群落,测定了植物根际土壤养分含量、微生物群落结构、AM真菌侵染率以及孢子密度。结果显示:盐渍化土壤根际微生物碳源利用类型显著不同,对芳香类化合物的代谢能力整体较弱;红寺堡草甸盐土上微生物优势群落为氨基酸代谢类群,惠农盐化灌淤土为多聚化合物代谢群,西大滩碱化龟裂土为碳水化合物代谢群。AM真菌孢子密度与微生物碳源代谢群间的关系比较复杂。其中,惠农样点根际土壤孢子密度与多聚化合物微生物代谢群呈显著正相关,西大滩地区孢子密度与碳水化合物微生物代谢群呈显著正相关。土壤有机质、全盐、全氮、碱解氮等土壤肥力因子及土壤中的HCO-3、Na+、Cl-等盐基离子含量能解释AM真菌孢子密度与土壤环境因子之间相互关系的大部分信息。较高的HCO-3浓度促进了AM真菌侵染率的提高,但高盐浓度下Na+和Cl-降低了菌根侵染率。土壤对AM真菌孢子密度、侵染率的影响因土壤盐分组成类型的不同而异。研究结果为深入了解AM真菌多样性,促进宁夏盐碱地的合理开发与利用提供了理论依据。     

Influence of arbuscular mycorrhizal fungi on soil structure and aggregate stability of a vertisol

The influence of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on aggregate stability of a semi-arid Indian vertisol was studied in a pot experiment in which Sorghum bicolor (L.) was grown as test plant for 10 weeks. Pasteurized soil inoculated with AM fungi was studied with pasteurized and unpasteurized soils as references. A part of the soil in each pot was placed in nylon mesh bags to separate effects of roots and hyphae. The sorghum plants were planted outside the mesh bags which permitted AM hyphae to enter while excluding roots. Aggregate stability of the soil was determined by wet-sieving and turbidimetric measurements. Development of the AM fungi was quantified as colonized root length and external hyphal length. Soil exposed to growth of roots and hyphae (outside mesh bags) showed aggregates with larger geometric mean diameter (GMD) in pasteurized soil inoculated with AM fungi than in pasteurized uninoculated soil. There was no significant difference in GMD of the inoculated, pasteurized soil and the unpasteurized soil. No significant effects of inoculation or plant growth were found in pasteurized soil exposed to hyphal growth only (inside the mesh bags). However, the unpasteurized soil had significantly higher GMD than the pasteurized soil, irrespective of plants and inoculum. Turbidimetric measurements of soil exposed to roots and hyphae (outside mesh bags) showed the highest aggregate stability for the inoculated pasteurized soil. These results demonstrate that AM fungi contribute to the stabilization of soil aggregates in a vertisol, and that the effect is significant after only one growing season. The effect was associated with both AM hyphae and the stimulation of root growth by AM fungi. The contribution from plant roots and AM hyphae to aggregate stability of different size fractions is discussed. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Influence of arbuscular mycorrhizal fungi on soil structure and soil water characteristics of vertisols

The influence of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AM fungi) on soil water characteristics of fast and slowly wetted vertisol samples was studied. Vertisols characteristically have a low stability to wetting, and the disruption of their larger pores when they swell leads to reduced water infiltration and thereby to runoff. The degree of aggregate breakdown determines the ability of the soil to drain. A vertisol was used in this pot experiment with four treatments: T₁: Pasteurized soil, T₃: Pasteurized soil, with plants, T₄: Inoculated, pasteurized soil, with plants, T₅: Unpasteurized soil, with plants. A treatment using inoculated, pasteurized soil (T₂) was included in a related study (Bearden and Petersen, 2000) comparing aggregate stability, and the present study follows the same numbering to aid in comparison of experiments. After fast, disruptive wetting, the soil inoculated with AM fungi (T₄) was found to have a lower soil water content than did the soils from the other treatments at matric potentials lower than –3.92 kPa. This indicates greater drainage from pores smaller than 75 m for the soil inoculated with AM fungi, and the greater drainage appears to be directly related to a characteristic pore range between 67 and 75 m. The soil without plants (T₁), when wetted fast, had a lower soil water content at matric potentials higher than –3.92 kPa than soils from the other treatments, which indicates less pore volume due to pores larger than 75 m in the treatment without plants. The pore indexes, calculated as the ratio between the slope of the fast and the slope of the slowly-wetted water characteristics, generally had the highest values for the soil inoculated with AM fungi (T₄) from matric potential 0.00 to –0.29 kPa. In this matric potential range, the pore indexes were less than one. The unpasteurized soil with naturally present AM fungi (T₅) generally had the highest pore indexes from matric potential –0.49 to –3.92 kPa, and the pore indexes in this matric potential range were above one. These results indicate the smallest loss of very large pores in the soil inoculated with AM fungi (T₄) and the largest gain of smaller sized pores in the unpasteurized soil (T₅). This suggests that the resistance to breakdown of the largest pores is related to the presence of roots, and that the gain of groups of smaller pores is related to the presence of hyphae.     

丛枝菌根真菌对植物根腐病的抑制效应及其机制

根腐病是一类危害严重的土传病害,常常导致作物产量和品质降低。丛枝菌根(AM)真菌是一类重要的土壤微生物,通过与植物根系建立共生体而发挥重要的生理生态功能。研究表明,AM真菌通过调节宿主植物一系列生理生化响应,诱导植物增强根腐病抗性。当前,利用AM真菌开展根腐病等土传病害的生物防治是植物与微生物互作领域的研究热点。本文全面梳理了AM真菌对宿主植物根腐病病原物的抑制效应,系统总结了AM真菌改变宿主植物根系形态结构、改善植物营养水平、与病原物竞争生态位点、激活植物防御体系、调节根系分泌物等方面的研究结果,分析了AM真菌抑制根腐病危害的作用机制,展望了AM真菌抑制根腐病危害的潜在机制和AM真菌高效利用面临的现实问题,旨在为利用AM真菌开展植物根腐病的生物防治提供理论依据。     

丛枝菌根真菌在土壤氮素循环中的作用

作为植物需求量最大的营养元素,氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子。丛枝菌根真菌能与地球上80%以上的陆生植物形成菌根共生体,帮助宿主植物吸收土壤中的P、N等矿质养分。目前,丛枝菌根真菌与氮素循环相关研究侧重于真菌对氮素的吸收形态以及共生体中氮的传输代谢机制,却忽略了丛枝菌根真菌在固氮过程、矿化与吸收过程、硝化过程、反硝化过程以及氮素淋洗过程等土壤氮素循环过程中所起到的潜在作用,并且越来越多的证据也表明丛枝菌根真菌是影响土壤氮素循环过程的重要因子。总结了丛枝菌根真菌可利用的氮素形态及真菌的氮代谢转运相关基因的研究现状;重点分析了丛枝菌根真菌在调控土壤氮素循环过程中的潜在作用以及在生态系统中的重要生态学意义,同时提出了丛枝菌根真菌在土壤氮素循环过程中一些需要深入研究的问题。     

五种丛枝菌根真菌对枳实生苗耐锌污染的影响

通过盆栽实验研究丛枝菌根(AM)真菌Glomus versiforme(G.v)、G.mosseae(G.m)、G.intraradices(G.i)、G.aggregatum(G.a)和G.etunicatum(G.e)在锌污染条件下枳实生苗的菌根侵染、生长、叶片和根系锌、磷含量及部分生理指标的影响.结果表明:锌污染...