丛枝菌根真菌对氮素的吸收作用和机制

丛枝菌根真菌可以与绝大多数陆生植物共生,它可以吸收铵态氮、硝态氮、一些氨基酸和一些复杂的有机氮素,吸收的氮素在根外菌丝中转化成精氨酸,并以这种形式运输到根内菌丝,在根内菌丝和根细胞界面,精氨酸再进一步转化为NH4^＋后转移到宿主植物体,参与植物氮素代谢,而转移的氮量及对宿主植物氮营养的贡献与宿主植物、真菌以及基质养分和水分条件有关．     

光照条件对丛枝菌根真菌吸收外源氮产精氨酸的影响

以高粱（Sorghum bicolor L．Moench）为宿主植物,接种丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌Glomus intraradices,采用三室隔离培养盒,在菌丝室加浓度为4mmol／L的精氨酸（Arg）、谷氨酰胺（Gln）、尿素（Urea）和NH4NO3,分别在4800,13200和17600lx光照条件下培养,通过测定根外菌丝和菌根中精氨酸的含量,探究了光照条件对丛枝菌根真菌吸收不同外源氮产生精氨酸的影响．结果表明：不同光照条件下不同外源氮对根外菌丝和菌根中精氨酸含量的影响不同,4800lx光照下添加谷氨酰胺和17600lx光照下添加NH4NO3,根外菌丝和菌根中的精氨酸含量均高于同光照条件下其他外源氮处理;13200lx光照下,不同外源氮对根外菌丝中精氨酸含量的影响大小为Arg〉Gln〉Urea〉NH4NO3,对菌根中精氨酸含量的影响为Gln〉Arg〉Urea〉NH4NO3．强光照可以促进丛枝菌根真菌孢子量、根侵染和菌丝量的提高．在相同氮源处理下,光照强度的影响表现为17600lx〉13200lx〉4800lx．     

不同宿主植物对丹参根围土著AM真菌生长发育的影响

利用盆栽实验在灭菌条件下研究了玉米(Zea mays)、葱(Allium fistulosum)、黑麦草(Loliumperenne)和三叶草(Trifolium repens)等4种宿主植物对丹参(Salviamiltiorrhiza)根围土著AM真菌生长和繁殖特性的影响.结果表明,4种供试植物都能与AM真菌形成共生关系,但不同宿主植物形成的菌根特性和程度有明显差异.以三叶草为宿主植物对AM真菌生长最为有利,其根内菌丝SDH活性、孢子数均高于其他3种植物.     

非根际土壤中丛枝菌根网和碳酸钙互作对香樟幼苗氮磷养分的影响

为考察非根际土壤中丛枝菌根网(后简称菌根网)和碳酸钙互作对香樟(Cinnamomum camphora)幼苗氮磷养分的影响，模拟构建了植物根际和非根际隔室装置，采用尼龙网隔离实现根际与非根际隔室菌根网互联，在根际隔室中种植香樟幼苗并接种丛枝菌根真菌，在非根际隔室施加或未施加外源碳酸钙，培养期结束后测定植物生物量和氮、磷含量。结果显示：菌根网对香樟幼苗植株生物量，氮、磷摄取量及氮磷比有明显影响；施加碳酸钙明对幼苗植株氮含量、氮摄取量及氮磷比有明显的影响；在施加碳酸钙后菌根网明显提升了幼苗植株生物量，氮含量及氮、磷摄取量，叶片氮、磷摄取量和根的氮磷比；在菌根网存在时施加碳酸钙可明显提高植株氮含量、根和叶的氮摄取量以及根的氮磷比；菌根网与碳酸钙的交互作用明显影响了幼苗植株氮含量，氮、磷摄取量和氮磷比，但对幼苗植株生物量无明显影响。研究结果提示非根际喀斯特土壤中互联菌根网和碳酸钙相互作用能够促进植物对氮磷养分的吸收利用。     

内生真菌和丛枝菌根真菌提高植物逆境适应性研究进展

内生真菌(endophytic fungi)和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi, AMF)能与绝大多数植物形成互惠共生体,这种共生体中宿主植物为真菌提供其生长繁殖所需的营养物质,真菌则有效促进宿主植物的生长并提高其抗逆性.内生真菌和丛枝菌根真菌在宿主植物抵御生物胁迫和非生物胁迫中所起的作用逐渐引起国内外学者的关注,因此作者综述了内生真菌和丛枝菌根真菌在植物抵御干旱胁迫、盐碱胁迫和重金属胁迫等非生物胁迫以及致病菌和线虫侵染等生物胁迫中的作用,以使读者能及时并全面地了解这一领域的研究动态.     

植物共生微生物混合接种效应的研究进展

以菌根真菌为主 ,从菌根真菌与根瘤菌间的关系及其对宿主植物的影响、VA菌根与外生菌根混合接种对宿主植物的影响以及菌根真菌与共生固氮放线菌的关系对宿主植物的影响三方面 ,对近年来国内外一些相关研究加以评述和讨论 .着重论述了菌根真菌、共生微生物与宿主植物的相互作用对宿主植物生长、营养、生理及抗逆性等方面产生的影响 .并对今后这方面的研究、应用和发展方向提出建议 .     

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.     

VA菌根与植物的矿质营养

在低磷条件下,VA菌根能促进植物生长,其机制在于菌丝扩大了根系的养\r 分吸收空间,促进植物对矿质养分的吸收,尤其是对磷的吸收．VA菌根促进吸磷是 由于菌根真菌活化土壤中的难溶性无机磷酸盐、有机磷以及与解磷细菌的互作;菌丝 桥的养分传递作用也有一定的贡献．建立并利用几个新的VA菌根研究技术,揭示 了VA菌根促进植物高效利用土壤养分的途径及机理．     

春兰与丝核菌共生菌根及结构研究

将丝核菌CLB111和KW214菌株及兰科丝核菌CLB113菌株接种到春兰组培苗,对兰苗生长有不同程度的促进作用。处理苗4.5个月后鲜重分别是初始值的170.6%,170.2%和166.1%,其中CLB111,CLB113菌株处理苗与对照达极显著差异(α=0.01),KW214菌株处理苗与对照达显著差异(α=0.05)。通过光学显微镜和电子显微镜连续切片观察发现,菌根结构与普通营养根的结构基本相同,但在菌根的皮层组织细胞中有着色较深、形状不一的菌丝结。春兰外皮层无通道细胞,真菌是通过破坏根被组织进入皮层细胞,并通过菌丝穿越细胞壁不断向内继续扩展。在电子显微镜下观察发现菌丝结是真菌菌丝围绕细胞核形成的,菌丝结在皮层组织靠外的几层细胞中出现较多,随着菌丝团被逐渐消解吸收,伴随新菌丝生长和入侵,为春兰的生长提供营养。从生物量增长、显微及超微结构表明,CLB111,CLB113及KW214等3个菌株与春兰可形成菌根。     

毛乌素沙地豆科植物丛枝菌根真菌分布研究

从毛乌素沙地柠条锦鸡儿（CaraganaKorshinskii）、沙打旺（Astragalus adsurgens）和塔落岩黄耆（Hedysarum fruticosum）等植物根际0—10， 10—20， 20—30， 30—40和40—50cm 5个土层分别采集了土壤样品.研究了3种豆科植物根际丛枝菌根真菌的种类和分布.结果表明，丛枝菌根真菌种类和分布与宿主植物密切相关.在分离的2属11种丛枝菌根真菌中，近明球囊霉（Glomus claroideum）仅分布在沙打旺根际，透光球囊霉（G. diaphanum）仅出现在塔落岩黄耆根际，而皱壁无梗囊霉（Acaulospora rugosa）仅出现在柠条锦鸡儿根际.在沙打旺根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度高，而在柠条锦鸡儿和塔落岩黄耆根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度低.土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响，最高定殖率和最大孢子密度均出现在10—20cm土层.孢子密度与泡囊、菌丝和总定殖率呈正相关.在评估荒漠生态系统和豆科不同植物形成菌根的能力时，丛枝菌根真菌种类、孢子密度、菌根定殖程度是十分有用的指标.     

马尾松容器苗生长和养分性状对磷添加和接种菌根菌的响应及关联

【目的】 开展马尾松容器苗添加不同水平磷(P)及接种菌根菌互作试验,明确添加不同水平P与接种菌根菌的互作效应。【方法】 采用裂区试验设计,主区为菌根菌处理,分为接种与不接种2个处理,接种处理为播种时在播种穴下方置入由蛭石与松乳菇菌丝体悬浮液制作成的固体菌剂0.3 g;副区为添加P处理,设置以P为主的水溶肥添加梯度共7个水平,样地P添加量介于50~600 g/m³。于7—10月分15次等时间间隔将不同梯度水溶肥溶于水后均匀喷洒在苗木上,分析苗木生长性状和氮(N)、P吸收利用与添加P量及菌根菌的关系。【结果】 接种菌根菌后,1年生马尾松容器苗平均苗高、地径、总生物量和根系直径等生长指标比不接种分别增加了9.87%、3.35%、41.50%和12.41%,N、P吸收量和利用指数等养分指标分别增加了5.05%、25.03%、100.36%和70.53%;高径比、总根长、N和P含量分别降低了5.98%、22.47%、24.97%和11.26%,除苗高和N吸收量外各生长和养分性状指标接种前后存在显著差异。随P添加量增加,接种前后马尾松容器苗地径、整株P吸收量均呈增加趋势,高径比呈下降趋势,整株N和P含量呈先增加后降低趋势。不同添加P水平马尾松容器苗地径、总生物量、根系直径、整株P吸收量、N和P利用指数均为接种大于不接种;而高径比、总根长和整株P含量均为不接种大于接种。接种菌根菌和添加P对马尾松容器苗生长和养分性状无显著的互作效应。接种后马尾松容器苗生长性状对整株N含量的变化更敏感,对N、P吸收量和利用指数的响应进一步增强。【结论】 接种菌根菌(松乳菇菌)可与马尾松容器苗建立较好的协同共生关系,不仅促进了马尾松容器苗的生长,而且提高了N、P养分利用效率。接种后苗木的高径比降低,N、P利用指数增加,能以较低的养分浓度进行正常的生长和代谢,有助于培育优质马尾松苗木和节约育苗成本。     

Nitrogen transfer in the arbuscular mycorrhizal symbiosis

Most land plants are symbiotic with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which take up mineral nutrients from the soil and exchange them with plants for photosynthetically fixed carbon. This exchange is a significant factor in global nutrient cycles as well as in the ecology, evolution and physiology of plants. Despite its importance as a nutrient, very little is known about how AMF take up nitrogen and transfer it to their host plants. Here we report the results of stable isotope labelling experiments showing that inorganic nitrogen taken up by the fungus outside the roots is incorporated into amino acids, translocated from the extraradical to the intraradical mycelium as arginine, but transferred to the plant without carbon. Consistent with this mechanism, the genes of primary nitrogen assimilation are preferentially expressed in the extraradical tissues, whereas genes associated with arginine breakdown are more highly expressed in the intraradical mycelium. Strong changes in the expression of these genes in response to nitrogen availability and form also support the operation of this novel metabolic pathway in the arbuscular mycorrhizal symbiosis.     

稀土对蒙古口蘑(Tricholoma mongolicum)及四种菌根真菌菌丝体生长的影响

本文初步探讨了稀土培养基对蒙古口蘑以及四种菌根真菌菌丝体生长的影响。结果表明稀土对蒙古口蘑菌丝体生长有显著的促进作用；对卷边桩菇（Paxillus involutus)、彩色豆马勃（Pisalitus tinctorius 270）菌丝体的前期生长有促进作用，后期生长有抑制作用；对二色蜡蘑（Laccaria bicolors 238)、牛肝菌（Saillus sp.)菌丝体生长有抑制作用 。     

氮源对杜鹃花菌根真菌氮吸收及硝酸还原酶活性的影响

采用菌丝干重法、半微量凯氏定氮法和磺胺比色法分别测定了HD19、ZT13和D1 3个树粉孢属杜鹃花菌根真菌菌株在铵态氮、硝态氮和有机氮培养基中的生物量、含氮量和硝酸还原酶活性。结果表明:3个菌株在3种氮源培养基中生长良好,而且无机氮培养基中菌株生物量和氮吸收量均显著高于有机氮培养基; 其中菌株HD19在硝态氮培养基中氮吸收量显著高于铵态氮,而菌株ZT13和D1在铵态氮培养基中氮吸收量较高; 菌株在硝态氮培养基中硝酸还原酶活性均较高,说明树粉孢属杜鹃花菌根真菌不仅具有较好的利用硝态氮的能力,还可以吸收利用其他形态的氮源,外源硝态氮可以诱导该类真菌硝酸还原酶活性的提高。     

油茶病原菌拮抗菌筛选

通过拮抗实验,研究了59个野菊内生真菌菌株对油茶炭疽病及油茶稍枯病病原菌的拮抗性.结果表明:89.8%供试真菌菌株对油茶病原菌孢子萌发或菌丝生长有抑制作用.拮抗菌株在代谢过程中能产生抑制病原菌生长发育的抑菌物质,这些物质存在于菌丝内或分泌于菌丝外.筛选得到2个油茶病原菌强拮抗菌株,大茎点霉菌Y11和Y29.     

接种AMF及施氮对滨海盐土氮矿化的影响

【目的】研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及施氮对滨海盐土氮素转化的影响,探究提高滨海盐土氮素供应能力的有效途径。【方法】以江苏北部滨海盐土为研究对象,采用室内培养试验方法,研究接种AMF以及不同施氮水平处理对土壤氮素矿化和氮素供给的影响。【结果】施氮对菌根侵染率具有显著促进作用(P<0.05),低氮处理(N1,施氮量为92 mg/kg)菌根侵染率达45.22%,显著高于高氮处理(N2,施氮量为184 mg/kg)的32.44%,而不施氮处理(N0)菌根侵染率仅有16.00%。在接种AMF 1 d时,低氮处理的滨海盐土铵态氮含量显著低于高氮和不施氮处理的滨海盐土(P<0.05),说明较高的菌根侵染率更有利于植物对铵态氮的吸收与同化,施氮及接种处理显著影响了滨海盐土的氨化过程(P<0.05),但并未对其产生交互作用。硝态氮含量随施氮量的增加而升高,除培养5和10 d外,其余时间点高氮处理滨海盐土的硝态氮含量显著高于低氮以及不施氮处理(P<0.05)的滨海盐土,硝化作用受施氮和接种AMF的交互作用影响。滨海盐土净氮矿化量以及净氮矿化速率在施氮处理和接种处理下差异均不显著(P>0.05),但交互作用对其产生了极显著促进作用(P<0.001)。【结论】对于滨海盐土,添加过多的氮反而抑制丛枝菌根真菌与耐盐植物共生关系的建立;施氮有利于提高滨海盐土的氮矿化作用,施氮量过高并不能对其供氮能力产生促进作用;丛枝菌根真菌与植物共生关系的建立能有效提高氮肥利用效率。施氮和接种AMF通过一定的交互作用对滨海盐土氮矿化过程产生影响。     

An arbuscular mycorrhizal fungus accelerates decomposition and acquires nitrogen directly from organic material

Arbuscular mycorrhizal fungi (order Glomales), which form mycorrhizal symbioses with two out of three of all plant species, are believed to be obligate biotrophs that are wholly dependent on the plant partner for their carbon supply. It is thought that they possess no degradative capability and that they are unable to decompose complex organic molecules, the form in which most soil nutrients occur. Earlier suggestions that they could exist saprotrophically were based on observation of hyphal proliferation on organic materials. In contrast, other mycorrhizal types have been shown to acquire nitrogen directly from organic sources. Here we show that the arbuscular mycorrhizal symbiosis can both enhance decomposition of and increase nitrogen capture from complex organic material (grass leaves) in soil. Hyphal growth of the fungal partner was increased in the presence of the organic material, independently of the host plant.     

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.