丛枝菌根真菌对植物繁殖的影响研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)与宿主植物所形成的互惠共生体系是生态系统中广泛分布的共生体系代表类型之一。AMF除能够促进宿主植物生长发育外,也可以对宿主植物的繁殖过程产生多方面影响。研究宿主植物在AMF共生状态下繁殖策略的变化规律,对于深入理解植物繁殖适合度的变化具有重要理论意义。该文综述了AMF对宿主植物繁殖影响的相关研究,包括AMF的侵染对宿主植物繁殖分配、花部特征、虫媒传粉和花期的影响。目前已有研究发现某些AMF能够促进宿主植物增加繁殖资源投入,提高花朵产生的数量或花冠直径,同时增加花粉数量和花蜜量来影响访花昆虫的行为,以及造成开花提前及花期延长,但其作用的具体机制尚不明确,且因宿主植物的差异,并未有完全统一的结论。然而,由于AMF与植物共生的普遍性,其在植物繁殖过程中发挥的重要作用不可忽略。今后除了在以上各方面开展更深入的研究外,还需在AMF对宿主植物繁殖性状的影响机制、AMF共生条件下植物有性繁殖过程中雌雄功能的资源分配,以及对无性繁殖和后代适应性的影响等方面进行更深入的研究。     

苋科植物的丛枝菌根

有些种子植物如莎草科、十字花科、灯心草科、藜科、石竹科等 2 0余科 ,以往曾被认为不能或不易形成丛枝菌根 (郭秀珍等 ,1989;刘润进等 ,2 0 0 0 )。随着对菌根的深入研究 ,曾被认为是不易与菌根菌组合的湿地生植物、寄生性植物、或一年生植物都被发现是可以形成内生菌根的 (Ｔｒａｐｐｅ等 ,1992 )。此外 ,Ａｌｌｅｎ等 (1989)研究证实 ,Ｓａｌｓｏｌａｋａｌｉ,Ａｔｒｉｐｌｅｘｒｏｓｅｕｍ等生长于沙漠、海滨的藜科植物 ,进行接种处理后 ,也能形成丛枝菌根。我们在西双版纳调查热带雨林植物的丛枝菌根状况时 ,偶然发现刺苋 (Ａｍａ ｒ…     

南方红豆杉丛枝菌根(AM)的研究

研究了南方红豆杉根部丛枝菌根真菌(AMF)侵染情况、菌根形态结构以及根际土中AMF孢子的种类与数量.结果显示:南方红豆杉可与AMF形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率在71.2%~94.4%,但是历山、蟒河自然保护区的侵染强度优于人工栽培区;在南方红豆杉根际土中共分离鉴定出5种AMF,无梗囊霉属1种、球囊霉属4种,分别是:光壁无梗囊霉、地表球囊霉、地球囊霉、缩球囊霉、明球囊霉,其中光壁无梗囊霉为优势种;南方红豆杉的根由表皮、外皮层、内皮层、中柱组成,AMF只侵染表皮层、内皮层,不能侵染中柱.这为将来利用AMF接种技术进行南方红豆杉的繁殖、移植栽培以及紫杉醇的积累等研究提供了理论依据.     

湿地植物的丛枝菌根（AM）

随着对湿地重要性认识的增加,湿地植物的丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）结构研究受到了关注。研究表明,AM结构在多种湿地类型和湿地植被类型中存在,但AM形成受植被生长地水文状况的影响;从湿地植物上的AM真菌种类看,球囊霉属（Glomus）是湿地环境的常有属。同陆生植物相比,有关湿地植物AM结构的研究尽管已取得了一些进展,但还有很大差距,尤其在我国还几乎处于空白状态。鉴此,从形成AM的湿地植被类型、湿地环境中的AM真菌种类、AM对湿地植物生长的影响,以及影响湿地植物AM形成的因素等方面进行了详细阐述,并对今后的研究方向做了展望,以期为我国开展湿地植物AM结构研究提供参考。     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。     

丛枝菌根真菌与植物硫素营养研究进展

丛枝菌根真菌是土壤微生物群落的重要组成部分,是最常见的地下共生菌,对植物和土壤具有多种有益作用.本文阐述了近年来丛枝菌根真菌对植物吸收土壤硫素的最新进展,在目前耕地缺硫状况下,着重分析了丛枝菌根真菌改善植物硫素营养以及丛枝菌根真菌利用硫素的分子调控机制,总结了影响菌根硫代谢的因素,并指出该研究方向仍存在的一些问题以及未...     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。     

荒漠地区植物丛枝菌根真菌研究进展

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）与超过80%的陆生植物形成共生关系,在改善土壤质量、增强宿主抗逆性及调节物质循环等方面发挥重要的生态功能。荒漠是指气候极端干旱、地表植被稀疏、自然环境荒凉的地区。荒漠地区生存环境恶劣,AMF在其中扮演着重要的角色。本文概述了荒漠生态系统中AMF的定殖时空异质性和多样性、AMF对土壤稳定性及碳氮循环的贡献、AMF对植物的促生抗逆性及维持植物群落稳定和多样性的作用以及AMF与荒漠农作物种植等方面的研究成果,为荒漠地区AMF的进一步研究及其开发利用提供了重要参考。     

丛枝菌根真菌在湿地修复中的应用研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）是可以与大部分植物形成共生关系的一种内生菌根真菌。植物修复是指利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害,在微生物的协助下,作用更加明显。本文就近年来AMF对湿地植物的生长发育、抗逆性的影响进行深入阐述,归纳整理AMF与植物共生后对富营养水体和重金属的吸收与富集的作用,并对AMF在湿地生态系统中的作用进行展望,以期为AMF在湿地恢复中的深入研究提供理论支撑。     

丛枝菌根真菌对植物生长影响的研究

菌根是自然界中一种极为普遍和重要的共生现象,其中分布最为广泛的菌根类型就是丛枝菌根,可以增强植物从土壤中获取水分的能力,改善植物根系对磷、镉等矿质元素及养分的吸收,从而促进植物的生长。本文综述了丛枝菌根真菌对植物生长影响的概况。有关丛枝菌根真菌对植物水分和矿质营养的利用,尤其是磷素营养的研究较为深入,而对植物光合特性的研究较少,这些研究工作为深入理解菌根真菌与植物的相互关系提供基础资料。     

丛枝菌根真菌离体培养研究概况(综述)

本文综述丛枝菌根真菌在离体条件下的生长发育、生长促进物质及生理生化代谢等方面的研究概况。     

Composition Shifts of Arbuscular Mycorrhizal Fungi between Natural Wetland and Cultivated Paddy Field

The community assembly change of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) during the reclamation of wetlands to paddy fields is mostly unknown. In this study, we applied the high-throughput sequencing technique to investigate the composition of the AMF community in natural wetland (common wild rice and Leersia hexandra Swartz) and paddy field (Asian cultivated rice), as well as the soil elements effective on the community of AMF. Soil properties including soil organic carbon, available nitrogen (AN), available phosphorus (AP), available potassium, and pH were also measured. Operational taxonomic units (OTUs) of nine genera in four orders (Glomerales, Diversisporales, Archaeosporales, and Paraglomerales) of AMF were detected. All detected AMF genera were found in the wild rice wetland, while about half of the detected AMF genera were absent in paddy field; however, the absolute amount of total AMF in the paddy field and wetland was not different. Among all measured soil properties, AMF community was affected significantly by soil AN and AP. Results indicate that agricultural managements affect AMF community significantly, but do not have negative effects on the absolute amount of all the AMF genera. Soil AP may be the main factor resulting in the decreased AMF genus in paddy field. In addition, AMF may have contributed to the survival and evolution of plants.     

土壤铅和锌对植物根际丛枝菌根真菌分布的影响

从秦岭凤县铅锌污染区4种植物根际共鉴定出球囊霉属(Glomus)丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal ungi,AMF)12种,其中缩球囊霉(G.constrictum)是该区域的优势种;缩球囊霉、副冠球囊霉(G.coronatum)、苏格兰球囊霉(G.caledonium)和聚丛球囊霉(G.aggregatum)对铅锌污染具有较强的耐性,而地球囊霉(G.geospo-rum)、台湾球囊霉(G.formosanum)、地表球囊霉(G.versiforme)和两型球囊霉(G.dimorphicum)对铅锌污染的耐性较弱.相关分析表明,土壤Pb、Zn、速效P浓度和pH较低时,对AMF丰度有一定的促进作用,当Pb、Zn、速效P浓度和pH较高时,对AMF丰度为抑制作用,AMF丰度与高浓度Pb呈极显著负相关,与高浓度速效P呈显著负相关.通径分析表明,Pb是影响秦岭重金属污染区AMF丰度的主要因素,其直接和间接作用都较大,而pH、速效P和Zn主要通过Pb的间接作用来影响AMF丰度.     

Uptake Kinetics of Arsenic in Upland Rice Cultivar Zhonghan 221 Inoculated with Arbuscular Mycorrhizal Fungi

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) appear to be highly associated with arsenic (As) uptake in host plants because arsenate (As(V)) and phosphorus (P) share the same transporter, whereby AMF can enhance P uptake. A short-term experiment was conducted for low- (0 to 0.05 mM As) and high-affinity (0 to 2.5 mM As) uptake systems, to investigate the AMF role on As uptake mechanism in plants, which may explain As uptake kinetics in upland rice cultivar: Zhonghan 221. When concentration of As ranged from 0 to 0.05 mM, Funneliformis geosporum (Fg) significantly decreased arsenite (As(III)) and monomethylarsonicacid (MMA) uptake when (p < 0.05) compared to non-mycorrhizal (NM) treatment, since the major route for (As(III)) in rice roots—rice silicon transporter Lsi1 would be influenced by Fg inoculation at high As concentrations. Fg can also reduce As(V) uptake significantly (p < 0.05) under both uptake systems relative to NM treatment, whereas, Funneliformis mosseae (Fm) increased As(V) and MMA uptake in rice roots, with MMA uptake rate generally lower than As(III) and As(V). Using suitable AMF species inoculation with rice, As uptake and accumulation in rice grains can be reduced and the risk to human health, once consumed, can be minimized.     

长期定位施肥土壤中的丛枝菌根真菌

从连续26年长期定位施肥土壤中的玉米和小麦根围采集土样,从中鉴定出丛枝茵根(Arbuscular Myc- orrguza,AM)真菌5属19种,包括Glomus属11种:G．caledonium,G．constrictum,G．eburneum,G．ebunicatum, G．hyderabadensis,G．mossese,G．sinuosum,G．tortuosum,G．versiforme,G．sp1,G．sp2;Acaulospora属2种: A．excacota,A．sp;Gigaspora属2种:Gi．margarita,Gi．sp;Scutellospora属3种:S．cerradensis,S．coralloidea, S．pellucida;Archaespora属1种:Ar．leptoticha。     

丛枝菌根真菌分类最新进展

近10a来,随着分子生物学技术在丛枝菌根(arbuscularmycorrhiza,AM)研究中的应用,AM真菌分类学得到迅速发展。重点介绍AM真菌的最新分类系统,并对其发展简史作一简单回顾。     

丛枝菌根真菌对羊草生物量和氮磷吸收及土壤碳的影响

采用大田试验的方法在内蒙古锡林格勒草原进行牧草接种试验,通过灭菌和未灭菌两种土壤研究接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae和Glomus claroidium对内蒙古典型草原优势种羊草生长的影响.结果显示,接种丛枝菌根真菌对羊草的地上部干重未产生显著影响,但向未灭菌土壤中接种能显著增加羊草根系量,同时接种G.mosseae显著增加了地上部的N、P含量及吸收量,有效地改善了植株N、P营养,提高了牧草品质;2种菌对根系的营养吸收影响不同,接种G.mosseae在灭菌土壤和未灭菌土壤中均能显著增加根系的N、P吸收量,而接种G.claroidium仅在土壤未灭菌状态下增加根系N、P吸收量;接种对土壤中的菌丝密度未产生显著影响,但接种后土壤中微生物量碳有增加的趋势,短期内难以观察到接种对土壤有机碳的影响.研究表明,丛枝菌根真菌能够提高牧草对N、P吸收,促进牧草的生长,改善牧草品质,增强牧草根际微生物量碳.     

Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Plant Production of Temperate Agroecosystems

Abstract

The importance of arbuscular fungi for plant development and health is now widely demonstrated. However, although it is more and more evident that they are not only an integral part of many cultivated plants but also an essential component of soil fertility, their rational use in plant production is still in its infancy. Because of their role as bioregulators, biofertilizers, and biocontrol agents, they represent potentially important tools for new orientations in agriculture, particularly in Europe, where there is increasing demand for development of new plant management techniques that are less dependent on chemical inputs. The discovery of mycmutants turned out to be an excellent tool for better understanding the ecophysiology of arbuscular mycorrhizas under field conditions and for allowing considerable progress in our knowledge on the genes controlling this symbiosis. Progress in this area, together with ongoing generation of specific nucleic acid probes for arbuscular mycorrhizal fungi, appear to be essential for promoting mycorrhizal biotechnology. Despite this, arbuscular mycorrhizal fungi can already be exploited successfully in certain areas of plant production, such as orchards and ornamental nurseries.