盐性条件下植物内生真菌多样性及其生态学功能研究

<正>据统计,盐化土壤在地球上所占比例超过7%,我国盐渍土面积约9 900万hm2,土壤盐渍化对农业生产的影响已成为一个全球性的问题。盐生植物是盐渍化土壤中的天然植物类群,可显著降低土壤盐分,改善盐碱土壤肥力及土壤微生物种群结构。内生真菌生活在植物体内,可促进其宿主生长,增强宿主的抗干旱和抗病虫害能力。长期生活于盐渍化土壤中的盐生植物具有耐盐碱、耐旱等特性,其体内也因积累大量的Na+和Cl-成为一个高盐的微环境。有研究表明,内生真菌在盐胁迫条件下能促进盐生植物的生     

内生真菌提高禾草抗盐碱性研究进展

盐碱会导致植株生长缓慢甚至抑制其正常发育,如何降低高盐和高p H对植物的不利影响,已成为农业持续发展的重大课题。近年来,内生和共生真菌对宿主植物在抗盐碱方面的有益作用也引起了研究人员的广泛兴趣。本综述评述了内生真菌对宿主禾草植物抗盐碱性影响的研究成果,首先评述了内生真菌对宿主禾草在盐碱胁迫下种子萌发和生长发育影响:表现在提高种子发芽率;促进胚芽和胚根生长;提高宿主禾草的分蘖数、叶片数、株高、生物量、根冠比、成熟花序长度、种子数和种子产量。但也有感染内生真菌对宿主在盐胁迫下无促进作用的。其次,评述了内生真菌在减少禾草盐碱胁迫的原初盐害方面作用:表现为影响膜透性、提高光合作用、增加水分利用效率、改变营养代谢和离子毒害、影响植物激素代谢。最后综述了内生真菌在减少禾草次生盐害方面作用,内生真菌具有促进禾草分泌抗氧化剂、增加抗氧化酶活性、调节有机渗透物质的作用。系统的归纳了内生真菌与宿主禾草抗盐碱性相关研究成果,提出未来可能的研究问题和方向为后期的科研提供参考。     

内生真菌提高禾草抗盐碱性研究进展

盐碱会导致植株生长缓慢,甚至抑制其正常发育,如何降低高盐和高p H对植物的不利影响,已成为农业持续发展的重大课题。近年来,内生和共生真菌对宿主植物在抗盐碱方面的有益作用也引起了研究人员的广泛关注。综述了内生真菌对宿主禾草植物抗盐碱性影响的研究成果,首先评述了内生真菌对宿主禾草在盐碱胁迫下种子萌发和生长发育影响表现在:提高种子发芽率;促进胚芽和胚根生长;提高宿主禾草的分蘖数、叶片数、株高、生物量、根冠比、成熟花序长度、种子数和种子产量。但也有感染内生真菌对宿主在盐胁迫下无促进作用的。其次,评述了内生真菌在减少禾草盐碱胁迫的原初盐害方面作用表现为:影响膜透性、提高光合作用、增加水分利用效率、改变营养代谢和离子毒害、影响植物激素代谢。最后综述了内生真菌在减少禾草次生盐害方面作用,内生真菌具有促进禾草分泌抗氧化剂、增加抗氧化酶活性、调节有机渗透物质的作用。系统的归纳了内生真菌与宿主禾草抗盐碱性相关研究成果,提出未来可能的研究问题和方向为后期的科研提供参考。     

AM真菌对盐胁迫下白芨生长和养分吸收的影响

土壤盐渍化是世界性的生态环境问题之一。关于丛枝菌根真菌(AM真菌)对盐胁迫下白芨生长和养分吸收的影响研究相对较少。以白芨幼苗为研究对象，设置盐处理(0 mM和200 mM)和AM真菌处理(不接种AM真菌和接种摩西球囊霉)各两个水平共计4个处理组合，探讨盐胁迫下AM真菌对白芨幼苗生长和养分吸收的影响。结果表明，盐胁迫显著降低白芨根系侵染率、总干重和地上部分P含量分别约56.1%、48.9%和10%；在对照盐浓度下，接种AM真菌显著提高了白芨根系侵染率、总干重、地上部分N含量及地上部分P含量分别约14%、56.1%、10.8%和8.2%而在高盐浓度下，接种AM真菌则显著提高白芨根系侵染率、总干重、地上部分N含量及地下部分P含量分别约42.7%、30.7%、12.1%和11%，说明接种AM真菌可降低盐胁迫对白芨的生长和养分吸收的抑制作用。以上结果表明，接种AM真菌有助于提高白芨的耐盐能力，这对应用菌根技术提高白芨在盐化生境的种植和管理具有理论和实践指导意义。     

丛枝菌根（AM）生物技术在现代农业体系中的生态意义

菌根是植物根系与特定的土壤真菌形成的共生体,有利于生态系统中养分循环,协助植物抵御不良环境胁迫．自然条件下,大多数植物表现一定的菌根依赖性,在植株根系发育过程中如能与适宜的菌根真菌形成良好的菌根结构,可提高产量,改善品质,其中丛枝菌根是最普遍的类型．丛枝菌根帮助植物抵御不良环境胁迫及病虫害,促进植物健康生长,可减少化学肥料、杀虫剂施用量,以减少对环境、生态不利的化学物质施用量．丛枝菌根共生体可加速根系生长,提高对移动性低的无机离子吸收,加速养分循环利用,增强植物对不良胁迫(生物与非生物)因素的耐受力,形成良好的土壤结构,提高植物群体的多样性．文章综述了丛枝菌根真菌生态特征,丛枝菌根对寄主植物的影响,丛枝菌根生物技术应用于农业体系的生态意义及其应用潜力．     

丛枝菌根真菌在寄主植物抵御生物和非生物胁迫中的作用

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)是生态系统中普遍存在的土壤微生物,能与绝大多数植物形成共生关系,它在寄主植物抵御生物和非生物胁迫中所起的作用逐渐引起国内外学者的关注.论文综述了丛枝菌根真菌在植物抵御非生物胁迫(重金属污染、有机污染、盐胁迫和干旱胁迫)以及生物胁迫(致病菌和线虫侵染)中的作用,并在此基础上提出了未来该领域值得进一步研究的方向.     

盐胁迫对植物及其光合作用的影响(上)

全球大约有５７亿亩土地存在不同程度的盐渍化,约占可耕地面积的１／１０;我国耕地中也有回／１０为次生盐渍化土壤。可见,不论全球还是我国,其盐渍化土地面积都十分可观。由于不合理的灌溉还会使土壤的盐渍化加剧,因此,受盐害的可耕地面积将可能扩大,使农业生产的可持续发展受到威胁。因为大多数植物,尤其是农作物对盐胁迫（胁迫是指某一环境因子的强度超过适于植物正常生活的范围）是敏感的,它们生长在盐碱地时,由于受盐碱的胁迫作用,其生长缓慢,往往叶片变黄、死亡、脱落,严重影响光合作用,有时甚至整株萎缩死亡。即便叶片…     

内生真菌对植物抗旱性的影响

内生真菌广泛地存在于植物体内,它们在植物体内的生活不会对植物引起任何感病症状,而且内生真菌侵染对植物生长、生物和非生物胁迫抗性很好的促进作用,理解内生真菌在提高植物干旱胁迫耐受性方面的作用和机理对其在缓解植物干旱胁迫中的应用有重要意义。这篇综述介绍了植物内生真菌的多样性、对植物抗旱性的影响及其作用机理等方面的研究进展。内生真菌对植物抗旱性提高的机理包括:干旱耐受、干旱回避和干旱恢复。文中还对以后的研究进行了展望。     

重金属胁迫下内生菌对宿主植物的解毒机制

采用内生菌联合植物修复是土壤重金属污染修复理论研究和应用实践的新思路。较之根际促生菌,内生菌因生存环境稳定且与植物联系更加紧密,在实际应用中具有更大价值。在重金属胁迫下,部分具有特定功能的细菌可进入植物体内成为内生菌,这些内生菌通常在重金属吸收、耐受和解毒方面具有优良的特性,而且可以协同宿主植物耐受重金属胁迫,表现在直接或间接降低植物体内重金属胁迫强度和提高植物本身对重金属的耐受性两方面。系统分析了内生菌对宿主植物的解毒机制,综述了近年来内生菌增强植物重金属耐受性的研究,展望了重金属胁迫下植物和内生菌互作机制的研究思路和方向。     

菌根真菌与植物抗逆性研究进展

菌根真菌与逆境的互作及其对植物抗逆性的影响,一直是菌根学领域研究的重点内容之一而备受关注。针对不同类型菌根真菌缓解不同逆境胁迫的作用,国内外已有大量研究报告及述评,而综合、全面、系统的综述尚不多见。本文总结了最近几年如下研究:菌根真菌对植物非生物胁迫(干旱、水涝、高温、低温、盐害、金属与准金属毒害、有毒有机物毒害、雾害、强辐射伤害与机械损伤等)与生物胁迫(土壤微生物群落结构与功能紊乱导致的连作障碍、病害、虫害、草害与外来植物入侵等)抗性的影响;菌根真菌与其他生物协同或与非生物因子联合提高植物抗逆性的效应;菌根真菌与其他生物协同或与非生物因子联合分解有毒物质、改善土壤肥力、修复污染与退化生境的效应。文中探讨了菌根真菌提高植物抗逆性和修复污染退化土壤作用的分子机制;分析了当前该领域研究存在的不足与今后研究的方向,以期为促进该领域研究和绿色修复技术研发提供可借鉴的思路。     

基于CiteSpace软件的丛枝菌根真菌近30年研究态势分析

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌为植物专性共生真菌,可与大多数陆生植物共生,在植物养分吸收、抵御不良环境、维持生态平衡和植物多样性等方面具有重要作用。为了解AM真菌研究发展现状,本文运用CiteSpace软件,对1990–2020年Web of Science和CNKI数据库中的关键词、文献所属国家、机构、期刊、核心文献与作者进行可视化分析。结果表明,该领域发文量不断增长,其中美国发文量和中心度最高,中国发文量位居第二。国际研究机构中,西班牙高等学术研究委员会中心度最高,中国科学院发文量最高。通过对核心文献共被引和关键词突现及聚类分析发现,AM真菌研究领域不断拓展,研究深度不断增加。20世纪90年代开始,以新种描述、分类系统不断完善及培养技术改进为主;在各地菌种资源库逐步建立后,接种实验及效果评价相关研究逐渐增加;近年来环境变化的加剧使得重金属、干旱与盐胁迫以及植物修复等成为突现词。AM真菌共生的分子机理及与其他微生物的相互作用机制也成为当前研究热点。     

植物盐胁迫应答转录因子的研究进展

盐胁迫会导致植物受到初级的渗透胁迫和离子毒害以及次级的氧化胁迫和营养胁迫,严重制约了农业生产.植物盐胁迫应答转录因子能够通过调节下游靶基因的表达减轻盐胁迫对植物造成的伤害.文中基于土壤盐渍化及其对植物的危害、转录因子在植物盐胁迫信号转导网络中的中枢调节作用,综述了盐胁迫应答转录因子参与的盐胁迫信号转导途径、通过形成同源...     

丛枝菌根真菌提高盐胁迫植物抗氧化机制的研究进展

土地盐渍化是在自然环境和人为活动的双重作用下形成的全球性的重要生态问题,其会对植物造成渗透失衡、离子胁迫、氧化损伤等危害,导致植物生长缓慢、生物量减少甚至是绝产。丛枝菌根真菌(AMF)是一种普遍存在于土壤中的有益微生物,能够与大多数植物根系形成共生关系,其共生关系在多种逆境生态系统中均具有重要生态意义。AMF-植物共生体具有高效抗氧化系统,能够提高植物在盐胁迫下的抗氧化反应进而增强耐盐性。本文从氧化损伤、渗透调节、抗氧化机制和生物活性分子等角度,系统地阐述了丛枝菌根真菌提高植物抗氧化机制的研究进展,并提出了研究展望,以期为利用菌根生物技术提高植物耐盐性提供理论参考。     

盐碱胁迫对染内生菌和不染菌苇状羊茅根系丛枝菌根真菌群落多样性和组成的影响

香柱菌属Epichloë内生真菌存在于宿主植物地上部组织,不仅能提高宿主植物对生物与非生物逆境的抗性,而且能对周围环境中的微生物产生影响。该研究以染内生菌(endophyte-infected,EI)和不染菌(endophyte-free,EF)苇状羊茅Festuca arundinacea为实验材料,探究内生真菌和不同水平盐碱胁迫处理对宿主根系丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落多样性和组成的影响。结果表明,内生真菌和盐碱胁迫处理对苇状羊茅根系AMF多样性影响存在交互作用。EF苇状羊茅根系AMF多样性随盐碱胁迫处理水平的增加而降低,内生真菌的存在缓解了这一效应,在200和400 mmol/L盐碱胁迫处理下,内生真菌感染增加了苇状羊茅根系AMF多样性;此外,内生真菌感染改变了苇状羊茅根系AMF群落组成,降低了优势属Funneliformis相对多度,增加了Claroideoglomus、Glomus和unclassified AMF相对多度。结构方程模型结果表明,内生真菌通过间接增加土壤总磷浓度对苇状羊茅根系AMF多样性产生影响。本研究为筛选盐碱污染区生态修复的植物-微生物共生体提供基础。     

磷脂酶D信号转导与植物耐盐研究进展

土壤盐害是一个全球性的生态问题,对生态环境和农业生产带来了巨大的负面影响。研究发现,植物磷脂酶D(Phospholipase D,PLD)是磷脂代谢和应答非生物胁迫的重要酶类;PLD具有不同的结构、生化和调节特性,产生信号分子磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)并参与多种胁迫反应。总结了PLD及其产物PA调控植物耐盐的相关报道,探讨其感受、应答盐信号的分子机制,为研究植物应答高盐胁迫和农作物分子遗传改良提供相关参考。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学研究的技术策略

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一.揭示植物响应盐胁迫的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础,也是当前植物生理与分子生态学研究的热点问题.高通量的蛋白质组学技术体系包括双向电泳技术、蓝色自然胶电泳技术、双向荧光差异凝胶电泳技术、液相色谱技术,以及各种生物质谱技术,已经被广泛应用于植物应答盐胁迫研究,为解析植物耐盐分子机制提供了重要信息.本文综述了应用于植物盐胁迫响应蛋白质组学研究的技术策略.     

干旱胁迫下内生真菌感染对羽茅的生理生态影响

本研究在田间环境下对感染和未感染内生真菌的天然宿主羽茅（Achnatherum sibiricum (L. ) Keng）进行了干旱胁迫实验,结果发现在干旱胁迫下,内生真菌感染对宿主植物的营养生长、生物量累积和叶绿素含量都没有显著影响,但对宿主植株光系统II光化学效率（Fv/Fm）的维持产生了有利效应。同时,内生真菌感染缓解了宿主植物细胞膜的旱害程度,表现在与未感染植株相比,感染植株的丙二醛（MDA）含量显著降低,但内生真菌的感染并未促使宿主植物体内保护酶如超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性的增加,只是显著增加了类胡萝卜素的含量。因此我们推测在羽茅中,内生真菌对宿主植物的保护作用可能更多的体现在非酶系统上。     

缺磷条件下的小麦根系酸性磷酸酶活性研究

1　引　　言植物根可向根际分泌许多有机化合物 ,其中有许多物质都能促进植物对矿质养分的吸收 .作为必需大量营养元素的Ｐ ,在土壤中以无机磷酸盐阴离子的形式被吸收 ,而有机磷酸酯必须被水解成无机Ｐ后才能进入植物根 ,在这一过程中有一非常重要的步骤 ,就是由微生物、菌根外真菌和植物根分泌酸性磷酸酶 .土壤中的有机Ｐ一般占全Ｐ的 30 %～ 5 0 % ,有的可达95 % .因此 ,如何发挥植物自身利用土壤有机Ｐ的潜力已成为目前植物营养学研究的热点之一 .Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ等[3 ] 研究Ｐ胁迫条件下悬浮培养细胞时发现 ,抑制植物生长和诱导酸性…     

丛枝菌根真菌提高植物抗逆性的效应及其机制研究进展

丛枝菌根（arbuscularmycorrhizal,AM）真菌是土壤中重要的生物成员之一,对植物具有多种有益效应。AM真菌的基本功能之一是增强植物的抗逆性,在全球气候变化的今天尤其重要。本文总结了AM真菌降低温度胁迫、水分胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、病虫害、以及杂草对植物造成的危害和提高植物抗逆性的效应;阐述了AM真菌提高植物抗逆性的作用机制;并讨论了当前该领域研究存在的难题及今后的展望。旨在为探讨提高植物抗逆性策略与途径提供参考。     

内生真菌与宿主植物协同调控砷胁迫作用机制研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)是植物根系中最主要的两大类内生真菌,均可与植物根系形成菌根共生体,在促进植物生长,提高重金属等胁迫抗性方面发挥着重要作用。砷(arsenic, As)及砷化合物具有较强的毒性,可在植物中富集,造成生物链毒害。本团队一直致力于内生真菌与药用植物生长、活性物质合成,砷吸收、积累关系的研究,并取得了一定的进展。结合团队现有研究和前人研究成果,本文分析归纳了砷胁迫条件下,AMF定殖对宿主植物生长和砷吸收、积累的影响;详细阐述了砷胁迫条件下,宿主植物生理活动、抗氧化系统、激素水平、转录水平响应AMF调控的变化。其后,从宿主植物细胞内、外两个方面总结内生真菌与宿主植物协同调控砷胁迫的作用机制,归纳为“生长稀释效应”“菌丝隔离”“螯合过滤”“菌根固定化(mycorrhizal immobilization)”“转运体抑制效应”“生物转化作用”和“保宿主、降氧化”等7项作用机制,并绘制了不同机制之间的作用关系图。DSE-宿主植物调控砷胁迫的研究相...