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相似文献
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1.
外生菌根真菌对土壤钾的活化作用   总被引:2,自引:0,他引:2  
【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。  相似文献   

2.
周志峰  王明霞  袁玲  黄建国 《生态学报》2016,36(10):2842-2850
以南北方不同生境下的10株外生菌根真菌为研究对象,采用液体培养的方法,研究了铝对不同菌根真菌的生物量、有机酸分泌及养分含量的影响,以期筛选出抗铝性强的优良菌株,并探讨其抗铝机理。结果表明:外生菌根真菌Sl 08抗铝性最强;Pt 715、Ld 03、Bo 11、Sl 01、Bo 15也具有不同程度的耐铝性;Sl 14、Gc 99、Cg 04抗铝性较差;Sg 11抗铝性最差。来自南方酸性森林土壤的菌株总体抗铝性强于来自北方石灰性土壤的菌株,这表明外生菌根真菌的铝耐受能力与其原始生境有着密切的联系。外生菌根真菌能分泌多种有机酸,且不同菌株分泌的有机酸种类不同。其中,受铝胁迫分泌量增加最多的是草酸。研究中,铝胁迫能增加大多数铝抗性菌株的草酸分泌量,其中铝抗性最强的Sl 08表现最为明显。但铝胁迫并没有促进具备一定铝抗性的Bo 11和Sl 01草酸的分泌量,同时在铝敏感的菌株中均观察到了草酸分泌量的增加。这表明分泌草酸可能并不是外生菌根真菌抵抗铝毒的唯一途径。对各菌株铝胁迫下对氮,磷及钾的吸收研究表明,除铝敏感菌株Sl 14外,铝胁迫均能促进各供试菌株对氮,磷或钾的吸收。综上,在一定铝浓度下,一些外生菌根真菌可通过增加草酸分泌来抵御铝毒。此外,铝胁迫下外生菌根真菌还可通过调控氮、磷、钾等营养元素的吸收来抵抗铝毒,即通过增加对营养元素的吸收来增强其在铝胁迫下的生存能力,这可能是其抵御铝胁迫的应激反应之一。  相似文献   

3.
以褐环乳牛肝菌Suillus luteus (Sl)、乳牛肝菌Suillus bovines (Sb)、琥珀乳牛肝菌Suillus placidus (Sp)为供试菌株,采用液体培养法,分析不同浓度Al3+ (0、0.2、0.4、0.8、1.2和1.6 mmol·L–1)处理对3种外生菌根真菌生物量、pH、养分吸收、抗氧化酶活性、MDA含量的影响,探讨外生菌根真菌耐铝机制。结果表明,铝处理显著增加3种菌株生物量、P含量和Al含量,降低培养液中pH。当Al3+浓度为0.8 mmol·L–1时,菌株生物量增幅最大,各浓度Al3+处理的3种菌株Al含量为Sp>Sb>Sl;K含量随Al3+浓度增加呈先上升后下降的趋势,低浓度Al3+(≤0.4 mmol·L–1)显著促进Sl菌株中N元素的积累,0.4 mmol·L–1 Al3+处理菌株N含量较无铝处理增加42.65%。铝处理还显著降低菌株POD和SOD活性,增加菌株MDA含量。菌株生物量与菌丝N、P、K含量呈极显著正相关(P<0.01),其中与P含量相关性最高(r=0.635)。综上,环境中Al3+浓度是影响外生菌根真菌吸收铝的关键因素,在一定Al3+浓度下,外生菌根真菌通过增加对营养元素N、P、K的吸收,提高菌丝酶活性,降低MDA含量以缓解铝毒害,增强其在铝胁迫下的生存能力。该研究为筛选抗(耐)铝性强的优良菌株提供理论依据。  相似文献   

4.
磷与信号抑制剂对外生菌根真菌分泌草酸的调控作用   总被引:2,自引:0,他引:2  
摘要:【目的】磷是树木生长的必需营养元素之一,磷素营养丰缺条件下,研究外生菌根真菌的草酸分泌及调控有益于揭示它们活化利用土壤无机磷的机理。【方法】试验设置低、正常、高3种不同磷浓度,液体培养外生菌根真菌,研究了磷和Ca2+信号/阴离子通道抑制剂对草酸分泌的调控作用。【结果】外生菌根真菌能分泌大量的氢离子和草酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸和丁二酸等多种有机酸,对溶解难溶性无机磷有重要作用。在外生菌根真菌分泌的有机酸中,草酸占15.14%-36.01%;低磷促进草酸分泌,正常和高磷则产生抑制作用;培养液磷浓度和菌丝含磷量分别与供试菌种的草酸分泌速率呈显著或极显著负相关,相关系数依次为r=-0.264*和r=-0.349**,n=60,*表示显著(P0.05),**表示极显著(P 0.01),说明磷能调控外生菌根真菌分泌草酸。在低磷胁迫下,钙调蛋白抑制剂、Ca2+通道抑制剂、Ca2+内膜通道抑制剂和阴离子通道抑制剂显著抑制外生菌根真菌分泌草酸。但是,在正常和高磷条件下,草酸分泌速率低,未响应Ca2+信号/阴离子通道抑制剂。【结论】供试外生菌根真菌能分泌大量的氢离子和有机酸(尤其是草酸),有益于溶解土壤无机磷,改善寄主植物的磷营养;供磷水平调控草酸分泌速率;在低磷胁迫下,Ca2+信号是介导外生菌根真菌分泌草酸的信号因子。  相似文献   

5.
钾对外生菌根真菌的分泌作用及氮、磷、钾含量的影响   总被引:14,自引:1,他引:13  
用无钾、低钾、中钾和高钾的液体培养基培养外生菌根真菌14~21d,随着钾离子浓度的降低,外生菌根真菌分泌H^ 和草酸的速率提高。由于H^ 能取代2:1型粘粒矿物品层和晶格内的钾,草酸能络合矿物中的Fe,Al离子,促进Al-O八面体风化,推测菌根真菌和菌根活化土壤无效钾的能力在低钾时较强,在高钾时较弱。在外生菌根真菌分泌的H^ 中,草酸电离可能不是它们的主要来源,而是一些目前尚未知道的有机酸。此外,液体培养基中的钾离子不同程度地影响外生菌根真菌体内的氮、磷、钾含量,看来环境中的钾离子供应影响了真菌菌丝对养分的吸收。  相似文献   

6.
铝对外生菌根真菌草酸分泌及磷、钾、铝吸收的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
辜夕容  黄建国 《生态学报》2010,30(2):357-363
试验研究了在铝胁迫条件下,6种(株)外生菌根真菌(ECMF)的生长、草酸分泌,以及磷、钾、铝的吸收状况。结果表明,铝对抗(耐)型菌种Pt715、HrSp、CgSIV的生长无抑制作用,但显著抑制敏感型菌株LbS238N、LbS238A和Lb270的生长,说明ECMF对铝胁迫的生长反应可能是筛选抗(耐)铝的指标之一。在铝胁迫条件下,无论是抗(耐)型还是敏感型菌种(株),都会发生一系列有益于抗(耐)铝的生化反应,包括草酸分泌量、菌丝磷和钾含量增加,H+分泌改变等。在培养液中,草酸电离产生的H+仅占H+总浓度的少数,说明溶液中H+的主要来源不是ECMF所分泌的草酸,而是菌丝细胞为保持吸收阳离子的电荷平衡排出的H+或分泌的其它有机酸。  相似文献   

7.
杨红军  李勇  袁玲  时安东 《生态学报》2014,34(5):1126-1133
外生菌根真菌是森林生态系统中的重要成分,参与树木养分的吸收利用。试验液体培养外生菌根真菌,设置不同供钾水平,添加钙信号抑制剂,研究了它们的有机酸和氢离子分泌,以及乙酸分泌对供钾和信号抑制剂的响应。结果表明,供试菌株的生长,氮、磷、钾含量和吸收量因菌株不同而异,生物量变化于52.91—121.72 mg/瓶之间,相差1倍以上。外生菌根真菌吸收养分的差异可能与它们对土壤养分环境的长期适应、进化、选择有关。在外生菌根真菌的培养液中,分别检测出草酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸和丁二酸等,以及大量的氢离子,说明菌根真菌能分解土壤含钾矿物,释放钾离子,改善寄主植物的钾营养。其中,乙酸分泌量较大,具有普遍性,低钾刺激分泌乙酸,高钾时分泌减少,其分泌速率与供钾浓度和菌丝吸钾量之间呈显著负相关(r=-0.734,r=-0.617,n=60)。钾对菌根真菌分泌乙酸的调控作用具有改善森林钾素营养,防止土壤养分淋失的生理和生态意义。此外,在低钾条件下,阴离子通道和钙信号抑制剂抑制外生菌根真菌分泌乙酸。说明钙信号和阴离子通道参与了乙酸分泌,缺钾可能是刺激乙酸分泌的原初信号,通过信号转导和一系列级联反应促进乙酸分泌。  相似文献   

8.
彭丽媛  熊兴政  李艳  黄建国 《生态学报》2016,36(10):2819-2825
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。  相似文献   

9.
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)  相似文献   

10.
调查和分析测定同一产区不同土壤类型的黄花蒿土壤和植株不同部位的养分含量及青蒿素含量,并对其进行相关分析和因子分析,结果表明,青蒿素含量与土壤Ca的含量有显著的正相关关系,与根N、茎N素含量以及植株地下部和地上部的N素含量比有显著的负相关关系,与茎部和叶部的N素含量比有极显著负相关关系;黄花蒿植株叶片的N含量与土壤P含量有显著的正相关关系;影响青蒿素含量的主要因子是黄花蒿植株体内的养分含量,其次是土壤的养分含量以及土壤和植株等综合因子。通过施肥、适当补充土壤中的Ca和P素营养,改善土壤养分状况等各种途径来调节植株体内的养分,降低地下部和地上部的N素含量比值,茎叶部N素含量比值,提高青蒿素的含量,增施K肥,有利于黄花蒿的生长。  相似文献   

11.
青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应   总被引:3,自引:0,他引:3  
白祯  黄玥  黄建国 《生态学报》2013,33(23):7576-7582
试验以菜豆、豇豆、大白菜和小白菜为对象,用不同浓度的青蒿素浸种,研究了黄花蒿产生的化感物质??青蒿素对蔬菜种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感作用表现出浓度效应和品种差异,即浓度越高,抑制作用愈强,尤以豇豆种子发芽率和小白菜生长的表现最为明显,前者的发芽率可降低75.00%,后者的苗高降幅高达88.37%,且胚根停止生长。青蒿素抑制同季和后季作物的种子发芽和幼苗生长,有利于扩大黄花蒿的生存空间,增强生存竞争优势。在黄花蒿?蔬菜种植体系中,选择抗化感作用较强的大白菜和菜豆可提高土地利用率和整体生产水平。用青蒿素浸种后,蔬菜幼苗的根系活力降低,菜豆和豇豆叶绿素含量提高,而大、小白菜降低,均可视为妨碍生长的生理原因。此外,青蒿素浸种还提高蔬菜种子可溶性糖和游离氨基酸含量,推测青蒿素对种子水解酶活性的影响较小,但抑制合成酶催化的生化反应,导致代谢紊乱,抑制幼苗生长。  相似文献   

12.
疟疾是一种严重危害人类健康的流行病,主要由疟原虫经蚊虫叮咬引起。目前,在临床上疟原虫对治疗疟疾的药物(如氯奎等)有较强的耐药性,并表现出明显的交叉耐药性。来自黄花蒿的青蒿素具有极其明显的抗疟活性,成为临床首选的药物,因此青蒿素的获取成为关键。本研究采用无载体固定化法培养黄花蒿生产青蒿素,初步研究了无载体固定化细胞的生长特性。检测发现,利用该方法生产的青蒿素是常规细胞培养法的9倍,因此该方法有望成为青蒿素生产的首选方法。  相似文献   

13.
Artemisinin is a novel effective antimalarial drug extracted from the medicinal plant Artemisia annua L. Owing to the tight market and low yield of artemisinin, there is great interest in enhancing the production of artemisinin. In the present study, farnesyi diphosphate synthase (FPS) was overexpressed in high-yield A. annua to Increase the artemisinin content. The FPS activity in transgenic A. ennue was twoto threefold greater than that In non-transgenic A. annua. The highest artemisinin content in transgenic A. annua was approximately 0.9% (dry weight), which was 34.4% higher than that in non-transgenic A. annua. The results demonstrate the regulatory role of FPS in artemisinin biosynthesis.  相似文献   

14.
青蒿倍半萜合酶(环化酶)研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
青蒿素是从中药青蒿中分离得到的抗疟有效单体,是含有过氧基团的新型倍半萜内酯化合物,是目前世界上最有效的疟疾治疗药物。青蒿素的生物合成途径属于类异戊二烯代谢途径中的倍半萜类分支途径,倍半萜合酶是该途径的关键酶之一,目前已从青蒿中克隆了多个倍半萜合酶基因。综述了青蒿中已克隆的几种倍半萜合酶基因的研究进展。  相似文献   

15.
Ri质粒转化的青蒿发根培养及青蒿素的生物合成   总被引:49,自引:2,他引:49  
用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)转化药用植物青蒿(Artemisia annua L.)并建立了发根体外培养系统。Southern杂交、NPT Ⅱ酶的检测证明Ri质粒的T—DNA转移并整合到植物的核基因组上。在发根培养系统中,检测了青蒿的重要次生代谢物一青蒿素的含量,检测了不同理化因子对发根生长及青蒿素含量的影响。结果表明:光照(日光灯,12h光周期,20001x)有利于次生产物青蒿素的积累。培养基的pH值为5.4。蔗糖浓度为3%不仅促进发根的生长,而且促进青蒿素的积累。低浓度萘乙酸(NAA)对发根生长具有促进作用,但抑制青蒿素的合成。赤霉素GA,对发根的生长及次生产物的合成都具有促进作用,其最适浓度为4.8mg/L。  相似文献   

16.
Malaria is a major health problem in many countries and according to an estimate of the WHO, more than 500 million infections occur per year. Artemisinin, a sesquiterpene from Artemisia annua L., has received considerable attention as a promising and potent antimalarial drug for its stage speciticity, its rather low toxicity, effectiveness against drug-resistant Plasmodium species and activity against cerebral malaria. From recent studies it seems that hemin is primarily involved in the antimalarial activity of the constituents of Artemisia annua L. Thus, the interaction of a compound with hemin may represent a crucial screening test to define its efficacy. In this study the interaction between artemisinin and hemin was investigated by UltraViolet/Visible (UV/Vis) spectrophotometry and High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector/Mass Spectrometry (HPLC/DAD/MS). In addition, some flavonols isolated from Artemisia annua L. were also tested to investigate their possible role in the interaction between artemisinin and hemin. These two simple physico-chemical methods can be useful as rapid and widespread screening methods for the search of other alkylating antimalarial constituents from natural sources or for the evaluation of the activity of semisynthetic analogues of artemisinin.  相似文献   

17.
中药青蒿的生态生理及其综合利用   总被引:23,自引:0,他引:23  
中药青蒿即黄花蒿(Artemisia annua L.)是抗疟药的原料,青蒿素是其有效抗疟成分。本文对青蒿的生物学特性、资源分布、生长栽培和生理生态进行了分析,指出了提高青蒿素含量的可能途径及其综合利用的前景。  相似文献   

18.
Artemisia annua L. is mostly known for a bioactive metabolite, artemisinin, an effective sesquiterpene lactone used against malaria without any reputed cases of resistance. In this experiment, bioinoculants viz., Streptomyces sp. MTN14, Bacillus megaterium MTN2RP and Trichoderma harzianum Thu were applied as growth promoting substances to exploit full genetic potential of crops in terms of growth, yield, nutrient uptake and particularly artemisinin content. Further, multi-use of the bioinoculants singly and in combinations for the enhancement of antioxidant potential and therapeutic value was also undertaken which to our knowledge has never been investigated in context with microbial application. The results demonstrated that a significant (P < 0.05) increase in growth, nutrient uptake, total phenolic, flavonoid, free radical scavenging activity, ferric reducing antioxidant power, reducing power and total antioxidant capacity were observed in the A. annua treated with a combination of bioinoculants in comparison to control. Most importantly, an increase in artemisinin content and yield by 34 and 72 % respectively in the treatment having all the three microbes was observed. These results were further authenticated by the PCA analysis which showed positive correlation between plant macronutrients and antioxidant content with plant growth and artemisinin yield of A. annua. The present study thus highlights a possible new application of compatible bioinoculants for enhancing the growth along with antioxidant and therapeutic value of A. annua.  相似文献   

19.
Artemisinin, an anti-malarial drug isolated from the annual wormwood Artemisia annua L., has a marked activity against chloroquine-resistant and chloroquine-sensitive strains of Plasmodium falciparum, and is useful in treatment of cerebral malaria. Shoot cultures of Artemisia annua L. were established on Murashige and Skoog basal medium which contained (per litre) 30 g sucrose, 0.5 mg 6-benzyladenine and 0.05 mg naphthaleneacetic acid. Using an optimized combination of sucrose (30 g/l), nitrate (45 mM), inorganic phosphate (200 mg/l), gibberellic acid (7 mg/l) and the ratio of NH4 +-N to NO3 -N of 1:3, artemisinin production reached 26.7 mg/l after 30 days. This procedure provides a potential alternative for production of artemisinin from in vitro tissue cultures.  相似文献   

20.
The endoperoxide sesquiterpene lactone artemisinin and its derivatives are a promising new group of drugs against malaria. Artemisinin is a constituent of the annual herb Artemisia annua L. So far only the later steps in artemisinin biosynthesis--from artemisinic acid--have been elucidated and the expected olefinic sesquiterpene intermediate has never been demonstrated. In pentane extracts of A. annua leaves we detected a sesquiterpene with the mass spectrum of amorpha-4,11-diene. Synthesis of amorpha-4,11-diene from artemisinic acid confirmed the identity. In addition we identified several sesquiterpene synthases of which one of the major activities catalysed the formation of amorpha-4,11-diene from farnesyl diphosphate. This enzyme was partially purified and shows the typical characteristics of sesquiterpene synthases, such as a broad pH optimum around 6.5-7.0, a molecular mass of 56 kDa, and a K(m) of 0.6 microM. The structure and configuration of amorpha-4,11-diene, its low content in A. annua and the high activity of amorpha-4,11-diene synthase all support that amorpha-4,11-diene is the likely olefinic sesquiterpene intermediate in the biosynthesis of artemisinin.  相似文献   

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