喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与氮磷含量的关系

【目的】高度异质的喀斯特生境中维持了丰富的植物物种。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)在促进植物养分吸收及维持物种之间的功能关系具有重要作用,研究喀斯特生境不同功能型植物根系中 AM 侵染与植物氮磷含量的关系对深入探索喀斯特物种多样性维持机制具有重要意义。【方法】选取典型喀斯特生境植物群落为对象,按乔木型、灌木型、草本型和藤本型划分功能型,在半径为3m 的样圆内选取香樟(Cinnamomum cam phora)作为供体植物标记15N同位素,测定了样圆内所有植物叶片δ15N值及氮(N)与磷(P)的含量、根系 AM 侵染率、根际土壤孢子密度等。【结果】供体香樟中的15N向样圆内所有植物转移,植物功能型差异和物种的差异明显影响了植株叶片的δ15N值;乔木型植物的根际土壤孢子密度、叶片 N 含量及δ15N值最高,香樟的根际土壤孢子密度和叶片δ15N值最高,而女贞(Ligustrum lucidum)叶片 N含量最高;灌木型植物叶片的 N 含量、P含量、N 与 P的含量比、δ15N值以及根系AM侵染率、根际土壤孢子密度最低,其中烟管荚蒾(Viburnum utile)的根系 AM 侵染率和根际土壤孢子密度为0;草本型植物的根系 AM 侵染率和叶片 P含量最高,其中丝叶薹草(Carex capilliformis)的叶片 P含量和根系 AM 侵染率最高,但叶片 N 含量最低。【结论】喀斯特生境中不同功能型植物叶片氮磷含量及氮转移量存在差异,不同植物的根系 AM 侵染率与根际土壤孢子密度、叶片 P含量有明显的正相关关系,叶片δ15N值与叶片N含量、根际土壤孢子密度有明显的正相关关系。
     

喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与氮磷含量的关系

【目的】高度异质的喀斯特生境中维持了丰富的植物物种。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)在促进植物养分吸收及维持物种之间的功能关系具有重要作用,研究喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与植物氮磷含量的关系对深入探索喀斯特物种多样性维持机制具有重要意义。【方法】选取典型喀斯特生境植物群落为对象,按乔木型、灌木型、草本型和藤本型划分功能型,在半径为3m的样圆内选取香樟(Cinnamomum camphora)作为供体植物标记15 N同位素,测定了样圆内所有植物叶片δ15 N值及氮(N)与磷(P)的含量、根系AM侵染率、根际土壤孢子密度等。【结果】供体香樟中的15 N向样圆内所有植物转移,植物功能型差异和物种的差异明显影响了植株叶片的δ15 N值;乔木型植物的根际土壤孢子密度、叶片N含量及δ15 N值最高,香樟的根际土壤孢子密度和叶片δ15 N值最高,而女贞(Ligustrum lucidum)叶片N含量最高;灌木型植物叶片的N含量、P含量、N与P的含量比、δ15 N值以及根系AM侵染率、根际土壤孢子密度最低,其中烟管荚蒾(Viburnum utile)的根系AM侵染率和根际土壤孢子密度为0;草本型植物的根系AM侵染率和叶片P含量最高,其中丝叶薹草(Carex capilliformis)的叶片P含量和根系AM侵染率最高,但叶片N含量最低。【结论】喀斯特生境中不同功能型植物叶片氮磷含量及氮转移量存在差异,不同植物的根系AM侵染率与根际土壤孢子密度、叶片P含量有明显的正相关关系,叶片δ15 N值与叶片N含量、根际土壤孢子密度有明显的正相关关系。     

AM真菌克服作物连作障碍的潜力

连作障碍是农业生产和设施栽培模式下的主要限制因子之一。连作障碍主要与土壤微生物区系的变化、土壤理化性状的变化和根系分泌物的自毒作用三方面密切相关。已有证据表明,丛枝菌根(AM)真菌在一定程度上能够克服连作障碍。这很可能与AM真菌减少有害生物数量,改变土壤微生物区系、改善土壤理化性状、提高植物防御性酶活性、改变根系分泌物的种类与数量等生理功能有关。正确合理评价AM真菌克服作物连作障碍的潜力,可为连作障碍提供新的解决途径,并为建立和发展新的生物技术提供依据。     

AM真菌与施N量对白术幼苗化学成分和生物产量的影响

以非灭菌土壤为生长基质,采用盆栽实验,研究了不同施N水平下接种丛枝根菌(AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白术幼苗化学成分和生物产量的影响.结果表明,不同施N水平对AM真菌的接种效果有显著影响,接种AM真菌提高了白术根系菌根侵染率、叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量及保护酶活性,增加了根系全N含量和植株总干重.土壤施N量为0.15～0.3 g/kg时AM真菌接种效果较好.     

地道药材凤丹根际AM真菌与丹皮酚含量的相关性分析

凤丹(Paeonia ostii)含有重要药用价值的次生代谢产物丹皮酚.丛枝菌根真菌(AM真菌)与凤丹存在密切的共生关系,菌根真菌能够直接或间接影响植物次级代谢过程.采用HPLC法测定凤丹中丹皮酚的含量、碱解离-酸性品红染色法测定侵染率、曲利苯兰染色法测定菌丝量、湿筛沉淀法测定孢子密度.结果发现,凤丹根际丛枝菌根侵染率、孢子密度和菌丝量与丹皮酚含量呈显著的正相关.本文通过AM真菌的孢子密度、菌丝量、侵染率与凤丹丹皮酚含量的相关性分析,表明AM真菌是凤丹中丹皮酚含量的促进因素,凤丹体内AM真菌侵染越强,根际土壤中AM孢子产生越多,土壤菌丝量越高,则丹皮酚含量积累越高.研究AM真菌对丹皮酚次级代谢物生成的影响,对进一步研究AM真菌对丹皮酚在药用价值方面提供重要依据.     

东寨港红树林丛枝菌根真菌侵染和孢子密度及其影响因子研究

丛枝菌根(AM)结构存在于多种红树植物根内,但目前对于红树林中AM真菌的研究还未能完全揭示其存在的原因和状况。研究通过对海南东寨港红树林中不同潮位16种红树植物根内AM侵染情况、AM真菌孢子密度以及土壤理化因子开展调查,以了解东寨港红树林中AM真菌的存在状况及其影响因素。结果表明12种红树植物与AM真菌存在共生关系,其中海漆(Excoecaria agallocha)、许树(Clerodendrum inerme)、水黄皮(Pongamia pinnata)和黄槿(Hibiscus tiliaceus)侵染率较高,均高于55%;16种植物根际土壤中均检测到AM真菌孢子,每25 g土壤的平均孢子密度为(25.7±2.7)个。方差分析表明,不同宿主植物根内AM侵染情况差异显著;潮位对AM侵染率和孢子密度均具有显著影响,表现为高潮位显著高于中、低潮位,而中低潮位间无显著差异。线性回归分析表明土壤含水率、电导率和有效磷含量可能是影响东寨港红树林生境中AM侵染率和孢子密度的主要土壤因子。     

泉州地区28种药用植物根围土壤中AM真菌的分布和侵染情况

调查福建泉州地区28种药用植物根围土壤中丛枝菌根(AM)真菌的分布和侵染情况.依据AM真菌孢子形态的鉴定,分离出AM真菌5属56种,其中优势属球囊霉属35种,黑球囊霉为优势种;27种药用植物能与AM真菌形成良好共生关系,17种药用植物AM真菌侵染强度为5级,土牛膝的侵染率为0.牡荆、络石根围AM真菌种的丰度最高为14,络石的Shannon-Weiner指数最高达到2.09,桫椤的均匀度最高为0.95.结果表明:药用植物根围AM真菌多样性与土壤因子密切相关;Shannon-Weiner指数与电导率极显著正相     

喀斯特自然土壤中AM真菌对先锋植物根系的影响

【目的】研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)真菌在喀斯特自然土壤条件下对喀斯特先锋草本植物根系的影响。【方法】通过自然土接种AM真菌(N)、灭菌土接种AM真菌(M)及灭菌土壤对照(S)共3种土壤处理，种植喀斯特先锋植物狗尾草(Setaria viridis)、荩草(Arthraxon hispidus)、鬼针草(Bidens pilosa)及狼杷草(Bidens tripartita)，并测定它们的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数及根分枝数。【结果】荩草、鬼针草及狼杷草在N处理及M处理下具有较高的菌根侵染率，狗尾草的菌根侵染率较低。与S处理相比，M处理下AM真菌明显提高了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度，降低了根平均直径、比根长、比根面积及比根体积；与M处理相比，N处理明显降低了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度，提高了比根长、比根面积及比根体积，但对根平均直径无明显影响。【结论】荩草、鬼针草及狼杷草具有较高菌根侵染率，能与AM真菌共生获得更加发达的根系，而自然土壤削弱了AM真菌对荩草、鬼针草及狼杷草根系生长的促进作用。     

荒漠河岸林植物丛枝菌根真菌侵染及环境影响因子——以塔里木河下游为例

以西北干旱区内陆河塔里木河下游地区的荒漠河岸林为研究对象,对塔里木河下游5个监测断面范围内的植物进行了调查研究,分析了荒漠河岸林的10个科的15种主要植物根系的丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）侵染状况,并利用主成分分析法探讨了土壤因子对AMF侵染率、侵染强度的影响．结果表明：在所调查的植物中,11种植物为菌根植物,非菌根植物有4种;表征AMF侵染的指标不同,不同科植物之间AMF侵染状况存在差异,比较而言,禾本科的芦苇和杨柳科的胡杨AM真菌的孢子密度相对较大;从侵染率来看,除沙拐枣外,其余菌根植物的AMF侵染率均大于50％,尤其是疏叶骆驼刺和胀果甘草,侵染率分别高达97％,92％;从侵染强度来看,柽柳的AMF侵染程度最高,其次是疏叶骆驼刺,而胀果甘草的侵染程度则是中等．主成分分析表明土壤总盐、含水量、有机质、全氮、全磷、有效钾及pH值与丛枝菌根真菌侵染间有密切关系．     

云南轿子山腋花杜鹃菌根多样性研究

以云南轿子山野生的腋花杜鹃为研究对象,利用石蜡切片、根系透明染色,观察腋花杜鹃菌根的解剖结构,检测菌根的侵染率及研究根系共生菌根真菌的形态多样性;采用形态鉴定的方法研究根际土壤AM真菌的物种多样性;采取形态学结合rDNA ITS序列测序方法,研究杜鹃植物根系共生真菌的物种多样性。结果表明:轿子山腋花杜鹃的菌根真菌具有3种类型:杜鹃花类菌根真菌(ERM)、丛枝菌根(AM)真菌及暗色有隔内生真菌(DSE);菌根侵染率与AMF孢子密度之间的相关性是0.884,呈显著的正相关关系;其中从土壤样品中分离鉴定出4属5种AMF孢子,分别为瑞氏无梗囊霉(Acaulospora rehmii),大巨孢囊霉(Gigaspora gigantea),布氏球囊霉(Glomus brohultii)和沙生球囊霉(Glomus arenarium),美丽盾巨孢囊霉(Scutellospora calospora);从腋花杜鹃中共分离出1株与杜鹃花类菌根真菌Cryptosporiopsis ericae,1株与根相关的真菌,2株菌根真菌共生真菌Dreschlera sp.,Periconia sp..     

土壤水分和AM真菌对沙打旺根际土壤理化性质的影响

为阐明AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺根际土壤理化性质的影响,本研究设置70%,50%和30%等3个土壤相对含水量,比较了不同水分条件下接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、接种沙打旺根际土著AM真菌(优势菌种为透光球囊霉G.diaphanum,摩西球囊霉和瑞氏无梗囊霉Acaulospora rehmii)和未接种沙打旺根际土壤理化性质的变化.结果表明:土壤易提取球囊霉素、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶活性和植株干质量随土壤含水量降低而显著下降,土著AM真菌定殖率随土壤含水量降低而显著提高.不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了菌根定殖率、土壤易提取球囊霉素、总球囊霉素、蛋白酶和脲酶活性.土壤相对含水量为30%和50%时,接种AM真菌显著增加了土壤有机质、碱解N、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量,显著降低了土壤pH值和有效P含量,接种土著AM真菌的土壤总球囊霉素、碱性磷酸酶活性显著高于接种摩西球囊霉的根际土.土壤相对含水量为70%时,接种土著AM真菌显著提高了土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量.土壤水分和AM真菌交互作用对植株干质量、菌根定殖率、土壤pH值、养分、易提取球囊霉素、土壤酶有显著影响.研究表明:接种AM真菌能够促进沙打旺植株生长,改善根际土壤理化性质,土著AM真菌菌根效应优于摩西球囊霉.     

克隆植物芦苇(Phragmites communis)生长对AM真菌时空分布的影响

从河北省安新县芦苇群落间隔空地,2005年5月、7月和10月在0—10,10—20,20—30,30—40和40—50cm5个土层分别采集土壤样品.研究了AM真菌时空分布及芦苇侵入间隔空地前后对AM真菌分布的影响.结果表明,分离的3属8种AM真菌在芦苇群落样地均有分布,AM真菌定殖率和孢子密度有明显的时空分布规律,并与土壤因子密切相关.泡囊定殖率、丛枝定殖率和孢子密度在北刘庄最高,菌丝定殖率在南刘庄最高.土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响,AM真菌最高定殖率和最大孢子密度均出现在0—30cm浅土层中.孢子密度与泡囊定殖率、菌丝定值率和总定值率呈极显著正相关,与丛枝定殖率呈极显著负相关.菌丝定殖率和孢子密度与土壤pH呈显著负相关,总定殖率与土壤pH呈极显著负相关;孢子密度与土壤速效氮(N)呈极显著正相关,丛枝定殖率与土壤速效氮(N)呈极显著负相关;孢子密度与土壤有机质呈极显著负相关.克隆植物芦苇的生长对土壤AM真菌的活动和分布有很大影响,芦苇入侵前后样地中AM真菌定殖率和孢子密度变化显著.     

道地药材白芷根际AM真菌的生态学

2006年10月在河北省安国市的4个样地,从0~10、10~20、20~30和30~40 cm 4个土层采集白芷根际土样,系统研究白芷根际AM真菌空间分布和土壤因子之间的相关性.结果表明,白芷能与AM真菌形成良好的共生关系.白芷具有Paris型菌根.AM真菌不同结构定殖率和孢子密度与样地生态条件密切相关.AM真菌不同结构定殖率在齐村最高,孢子密度在郭北庄最高,采样深度对孢子密度和AM真菌定殖率有显著影响,在10~20 cm或20~30 cm土层出现最大孢子密度;AM真菌定殖率在0~10 cm或20~30 cm土层有最大值.总定殖率与土壤有机质呈显著正相关,孢子密度与土壤速效N呈显著正相关,土壤pH与AM真菌泡囊定殖率呈显著负相关.菌根定殖率与孢子密度之间没有显著相关性.土样中AM真菌有球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora).     

草莓再植病害中的化感作用研究

再植病害是制约草莓生产可持续发展的严重问题。利用组织培养技术,研究了草莓根系分泌物和腐解物对自身根系活力和SOD活性的影响,以及对草莓根病病原真菌的作用。研究结果表明,草莓根系分泌物和腐解物的化感作用是再植病害发生的重要因素,它们对根系TTC还原能力和SOD活性具有明显的抑制作用,使连作草莓植株生长发育不良、抗病力降低;同时还可促进连作土壤中病原菌菌丝生长、孢子萌发及侵染,加重连作草莓土传根部病害,最终导致再植病害的发生。     

AM真菌对沙田柚组培苗炼苗期水分生理及生长效应的研究

对沙田柚组培苗移栽时接种AM真菌,从试验当天起定期采样对根系的AM真菌侵染情况和叶片的相对水分含量、光合参数、叶绿素含量、ABA含量、脯氨酸含量及植株茎和根系的N、P、K含量等进行测定.结果表明:1)AM真菌侵染沙田柚组培苗根系过程非常迅速;2)接种AM真菌有利于提高沙田柚组培苗植株叶片叶绿素含量,增强光合产物的生产能力;有利于提高植株叶片的蒸腾速率和气孔导度,显著降低叶片ABA含量增加的速度,减轻植株受水分胁迫的程度;有利于植株更有效地吸收水分,显著提高叶片相对水分含量,促进幼苗的生长,提高幼苗的抗旱能力;3)接种AM真菌有利于沙田柚对N、P的积累,其中又以P含量的提高尤为明显;促进组培苗的生长发育,使植株的鲜重显著增加,茎鲜重增加尤为显著.研究认为接种AM真菌的方法简单易行,有助于沙田柚度过干旱期而提高种植沙田柚的经济效益,可在重庆市大面积推广使用.     

几种野生花卉丛枝菌根发育状况的研究

丛枝菌根是自然界中,植物与真菌形成的分布最广泛的一类互惠共生体。作者对山东省的6种重要野生花卉小黄花菜(Hemerocallis minorMill.)、萱草(Hemerocallis fulvaL.)、琥珀千里光(Senecio ambraceusTurcz.)、矮鸢尾(Iris chamaeiris)、甘野菊(Dendranthema lavandulaefolium)、锦鸡儿(Catagana sinicaRehd.)的AM真菌的侵染状况、典型结构的发育状况以及其根际土壤中AM真菌的孢子密度和根际AM真菌的相对多度和频度进行了研究。结果表明,所调查的6种野生花卉都被AM真菌侵染,且可观察到典型结构泡囊,其根际土壤中AM真菌孢子密度也相当丰富。在本次调查中共分离到了5个属的AM真菌,其中无梗囊霉属和球囊霉属真菌是野生花卉根际AM真菌的优势类群。     

低磷和干旱胁迫条件下接种摩西球囊霉对白花草木犀营养吸收和生长的影响

 利用盆栽试验研究了低磷和干旱胁迫条件下接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白花草木犀营养吸收和生长的影响.设置土壤相对含水量65%和35%两个处理,并设置磷营养0、25、50mg·kg^-13个水平(P₀,P₂₅,P₅₀),在上述两个因素的基础上分别进行接种和不接种摩西球囊霉处理.结果表明,干旱胁迫对白花草木犀根系菌根侵染率的影响不明显,但高磷水平(50mg·kg^-1)和干旱胁迫显著抑制了白花草木犀根系AM真菌的侵染(P<0.01).接种AM真菌不仅能够显著促进白花草木犀对N、P营养元素的吸收,还能够减弱干旱逆境对白花草木犀生长的影响.此外,无论是正常供水或者是干旱胁迫,接种AM真菌均显著增加了白花草木犀水分利用效率.在室内温室条件下,初步发现接种菌根能够促进干旱区、半干旱区牧草生长,恢复退化草原.     

丛枝菌根对采煤沉陷区紫穗槐生长及土壤改良的影响

 丛枝菌根技术是目前矿区生态修复的重要手段之一。通过向紫穗槐接种丛枝菌根（AM）,研究接种后2~14 个月间菌根对紫穗槐生长和土壤改良的影响。结果表明,与不接种相比,接种AM 极显著提高植物成活率7.2%~9.7%,株高极显著增加34%~62%、冠幅极显著增加39%~65%;极显著提高菌根侵染率16%~21%,极显著提高菌丝密度50%~70%;菌根侵染率、菌丝密度与土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量显著或极显著正相关;接种AM 能够显著降低土壤pH 值,提高土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量;球囊霉素相关土壤蛋白是土壤有机质的重要组成部分,可以灵敏反映土壤质量的变化。接种AM能够促进采煤沉陷区紫穗槐的生长发育和土壤改良。     

盐胁迫下丛枝菌根对植物幼苗生长和营养元素吸收的影响

在盆栽中,研究了4种土壤盐度下接种真菌从枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)摩西球囊霉(Glomus mosseae)对玉米、水稻、小麦和油菜的幼苗生长和营养元素吸收的影响.结果表明,土壤盐度提高会导致玉米、水稻、小麦和油菜的生长量以及AM的侵染率降低,接种AM显著提高了非盐和盐胁迫下玉米、小麦和油菜3种植物的生物量、株高、根长、叶绿素含量及K、P养分吸收量,且这种效应在高盐度条件下更显著.接种AM真菌提高植物的耐盐性可能跟营养元素的吸收和运输有关.     

影响AM真菌孢子萌发因素的研究

在离体条件下培养AM真菌孢子,测定不同培养基pH值、成分以及培养温度条件下的孢子萌发率,优化AM真菌孢子的培养环境.结果表明：培养基pH6.0时,孢子萌发率最高,过高或过低都会抑制孢子的萌发.AM真菌在土壤中储存两个月最有利于孢子萌发.培养基中添加人工合成植物激素GR24对孢子萌发率有极显著影响,浓度450 pg/L时,孢子萌发率最高.低浓度的精胺能够增加孢子菌丝的生长点个数,提高孢子的萌发率,含量过高时（＞40 mg/L）抑制孢子的萌发.培养温度30℃较适合AM真菌孢子的萌发,低于或高于30℃孢子萌发率有所下降.本试验结果将为构建AM真菌-毛状根双重培养体系提供适宜的培养条件.