重金属胁迫下丛枝菌根真菌对白茅生长和生理生态特征的影响

以重金属污染矿区生态恢复过程中的优势植被白茅为研究对象，探究重金属铅和镉胁迫下，接种不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对白茅生长和生理生态特征的影响。通过温室盆栽试验，模拟矿区镉和铅的含量，对重金属胁迫下接种根内球囊霉(Rhizophagus irregularis)和摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)的白茅生长和生理指标进行测定，分析不同AMF对白茅生理生态特征的影响。结果表明，AMF种类和重金属胁迫显著影响AMF菌根侵染率、孢子密度、净光合速率以及蒸腾速率。在铅胁迫下，接种根内球囊霉会显著增加白茅地上总氮含量，降低地上碳氮比。AMF种类、重金属胁迫及二者交互作用对白茅叶绿素含量有显著影响。重金属胁迫降低了白茅植株叶绿素b以及总叶绿素含量。此外，镉胁迫下，接种AMF显著提高了白茅的蒸腾速率，且接种根内球囊霉对白茅胞间CO₂浓度、气孔导度和净光合速率均有显著促进作用；铅胁迫下，接种摩西管柄囊霉显著提高了白茅的气孔导度和蒸腾速率。重金属胁迫下接种AMF能够促进植物的生长、提高植物光合作用，接种...     

Cd胁迫下接种丛枝菌根真菌对秋茄幼苗生长与抗氧化酶系统的影响

近年来,由于工农业发展导致的河口重金属污染等的影响,红树林退化与消失的趋势相当严重,红树林的保育恢复已成为我国环境保护工作的重点.立足于丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与红树植物的共生关系,以红树植物秋茄(Kandelia obovata(S.,L.)Yong)为试材,在施加重金属Cd(0,5,10,20,40mg/kg)的条件下,通过接种与不接种混合AMF,对比研究从红树林生境中筛选扩繁的优势AMF菌种对秋茄幼苗生长与抗氧化酶系统的影响.研究表明:接种AMF使得秋茄幼苗的生物量增加,但株高未出现明显变化.Cd胁迫引起了秋茄叶片和根系丙二醛(MDA)含量的持续上升,且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为低含量下刺激,高含量下抑制的效应.接种AMF使得MDA含量显著减少,SOD、POD、CAT活性显著增加,从而能够更好地清除活性氧,减轻Cd胁迫下秋茄的膜脂过氧化程度,保护植物.研究揭示AMF在红树林湿地生态系统中潜在的抗重金属污染生理生态功能,为红树林污染的生物修复提供了一条新思路.     

镉、铜复合污染下丛枝菌根真菌对玉米重金属吸收的影响

 农田重金属污染引发的环境问题日益受到关注。通过盆栽实验,开展Cd、Cu 复合污染条件下丛枝菌根真菌（AMF）对玉米的接种研究,探讨了重金属污染对宿主与AMF 共生的影响、AMF 对玉米重金属耐受性和吸收方面的作用。结果显示,AMF 具有一定的Cd、Cu 耐性,但重金属处理能明显抑制AMF 对玉米根系的侵染（P<0.05）,尤其是减少AMF 的丛枝和泡囊结构形成。重金属明显抑制了玉米的生长,但AMF 能够缓解重金属的生物毒性效应,表现为玉米植株的生物量、株高的显著增加（P<0.05）。接种AMF 会显著提高玉米对Cd 和Cu 的积累（P<0.05）。结果表明,重金属污染对农田生态系统中农作物和AMF 均具有潜在的危害。在一定程度重金属污染的农田生态系统中,AMF 能够改善农作物对重金属的耐性,也可能提高重金属进入人类食物链的风险。     

干旱胁迫对接种AMF的香樟幼苗生物量分配及生长的影响

采用3种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——幼套球囊霉(Glomus etunicatum,GE)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和层状球囊霉(Glomus lamellosum,GL)分别对香樟(Cinnamomum camphora)种子单一接种、混合接种以及不接种(对照)处理,对90 d大幼苗进行不同程度的干旱胁迫:正常供水(NW,土壤含水量为田间持水量的80%~90%)、轻度干旱胁迫(MW,土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、中度干旱胁迫(MS,土壤含水量为田间持水量的56%~60%)、重度干旱胁迫(SS,土壤含水量为田间持水量的35%~40%);150 d后对香樟生长指标进行测定。结果表明,在不同干旱胁迫下,除GM外接种AMF提高了香樟幼苗植株总生物量和抗旱性,而在SS条件下接种AMF显著促进了幼苗的生长(p<0.05);在干旱胁迫下接种AMF通过影响植株的生长性状来影响植物的生物量分配;在干旱胁迫下,菌种差异通过影响叶面积来影响幼苗根、叶生物分配从而影响幼苗的总生物量积累和生长;在干旱胁迫下,菌种组合的方式则对幼苗生物量分配与生长均无显著影响;在喀斯特地区多种菌种共存不是以简单的叠加来发挥它们的影响效应,而是通过多种菌种应对不同的水分条件,发挥不同的抗旱效应来影响植物的生长性状,从而优化植物生物量的分配,维持植物在干旱生境下的生长。
     

干旱胁迫对接种AMF的香樟幼苗生物量分配及生长的影响

采用3种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——幼套球囊霉(Glomus etunicatum,GE)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和层状球囊霉(Glomus lamellosum,GL)分别对香樟(Cinnamomum camphora)种子单一接种、混合接种以及不接种(对照)处理,对90d大幼苗进行不同程度的干旱胁迫:正常供水(NW,土壤含水量为田间持水量的80%~90%)、轻度干旱胁迫(MW,土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、中度干旱胁迫(MS,土壤含水量为田间持水量的56%~60%)、重度干旱胁迫(SS,土壤含水量为田间持水量的35%~40%);150d后对香樟生长指标进行测定。结果表明,在不同干旱胁迫下,除GM外接种AMF提高了香樟幼苗植株总生物量和抗旱性,而在SS条件下接种AMF显著促进了幼苗的生长(p0.05);在干旱胁迫下接种AMF通过影响植株的生长性状来影响植物的生物量分配;在干旱胁迫下,菌种差异通过影响叶面积来影响幼苗根、叶生物分配从而影响幼苗的总生物量积累和生长;在干旱胁迫下,菌种组合的方式则对幼苗生物量分配与生长均无显著影响;在喀斯特地区多种菌种共存不是以简单的叠加来发挥它们的影响效应,而是通过多种菌种应对不同的水分条件,发挥不同的抗旱效应来影响植物的生长性状,从而优化植物生物量的分配,维持植物在干旱生境下的生长。     

根际微生物群落多样性在重金属土壤修复中的研究

植物根际微生物在植物修复重金属污染土壤时分泌的激素、铁载体、ＡＣＣ脱氨酶、黄酮类化合物和酚酸类等 有机物具有增强植物生长、促进植物根际对重金属吸收、转运和积累的作用,同时促进适应相应根际环境的功能微 生物群落的建立．文章结合作者课题组的研究结果,概述根际微生物在植物修复重金属污染土壤过程中的作用,总 结了根际细菌、真菌、古菌在植物修复中的作用,进一步分析了土壤污染类型、改良剂、根际植物的种类等对根际微 生物活动的影响,对今后植物修复重金属污染土壤过程中与根际微生物作用相关的研究进行了展望．     

重金属胁迫下土壤微生物促进蕈菌菌丝生长的研究

对两株具有重金属活化能力的微生物粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens） M6和粘质红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）K1的植物促生长特性做了分析：M6和K1均产吲哚乙酸（IAA）、铁载体并具有溶磷能力,但不能利用ACC（1氨基环丙烷1羧酸）作为唯一氮源生长.种子根伸长实验表明：M6和K1均不能促进小白菜种子发芽和根伸长,相反,50mg/L Cd和Zn培养条件下,接种菌株K1对小白菜种子生长有显著抑制作用.蕈菌菌丝生长实验表明：接种M6菌株于金福菇菌丝边缘,可促使菌丝生长更为浓密;接种K1菌株,可提高菌丝生长速度;此外,接种菌株还可缓解重金属对蕈菌菌丝生长的胁迫效应.     

马缨丹对镉的耐性及Glomus intraradices对镉吸收转运的影响

为探讨马缨丹（Lantana camara L.）应用于植物修复的可行性，通过盆栽试验，研究了马缨丹对土壤中重金属镉（Cd）的耐性，以及不同施Cd水平下丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）Glomus intraradices（GI）对马缨丹吸收和转运Cd的影响. 结果显示:当土壤Cd含量为50 mg/kg时，马缨丹的生长受到明显的抑制作用；当土壤Cd含量为10 mg/kg时，马缨丹地上部具有较高的Cd积累量. GI表现出对Cd较强的耐性，能较好地侵染马缨丹根系. 与对照相比，接种GI能缓解Cd对马缨丹的生物毒性效应，显著提高马缨丹的生物量（P＜0.05）；接种GI对马缨丹转运Cd没有显著影响（P＞0.05），但当土壤Cd含量为100 mg/kg时,接种GI会抑制马缨丹对Cd的富集. 结果表明马缨丹对Cd具有较强的耐受性，在低Cd污染土壤中具有较高的提取效率；接种GI显著提高了马缨丹对Cd的耐性和地上部Cd的提取量（P＜0.05），表明马缨丹在修复Cd污染土壤方面具有应用潜力.     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

AM真菌和PGPR对番茄根结线虫病的影响

在温室盆栽条件下,研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)和/或植物根围促生细菌(PGPR)菌株对番茄生长状况及其对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)病害的影响。结果表明,摩西球囊霉(Glomus mosseae)比地表球囊霉(Glomus versiforme)能更好地促进番茄的生长发育,抑制南方根结线虫的生长发育;单接种PGPR时,菌株B的促生防病效果较菌株C好;而与AMF双接种时,菌株C促生防病效果较好,且菌株C与Glomus mosseae同时接种时,促生防病效果最佳,是防治番茄根结线虫的最佳组合。     

丛枝菌根真菌与蚯蚓对马缨丹镉吸收和抗氧化酶活性的影响

本文采用盆栽试验，研究不同施镉水平（0、7和28 mg/kg）土壤中单独或联合接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）和蚯蚓对马缨丹（Lantana camara L.）的生物量、镉吸收和抗氧化酶活性的影响. 结果表明，镉抑制了马缨丹的生长，降低了地上部磷的含量和过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）的活性，提高了过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量. AMF能较好地侵染马缨丹根系，接种AMF提高了马缨丹地上部的干重、磷浓度、镉含量和吸收量以及SOD活性，降低了CAT活性和MDA含量. 添加蚯蚓增加了马缨丹地上部镉含量和吸收量，降低了CAT、POD和SOD活性，提高了MDA含量. 多因素方差分析表明，接种AMF和蚯蚓的主效应比它们的交互作用对马缨丹镉吸收和抗氧化酶活性的影响更重要. 相关性分析显示抗氧化酶活性与地上部镉和磷含量显著相关，这表明接种AMF和蚯蚓可能是通过对马缨丹吸收镉和磷的作用来影响抗氧化酶活性.     

微生物对藨草和白茅积累土壤重金属的影响

利用从重金属污染土壤中筛选的两个微生物种群(芽孢杆菌属Bacillus)、真菌(头孢霉属cephalosporium)制成液体培养菌，分别添加到种植白茅和藨草的污染土壤中，经与对照比较，在两种微生物菌液的调控下，白茅和藨草对不同重金属的积累有不同程度的改变．     

微生物菌剂与植物协同修复铅污染土壤

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,将培养重金属生物菌剂与2种富集植物联合修复铅（Pb）污染的土壤,通过微生物培养、高效液相色谱、微生物群落多样性分析等方法,开展了土壤中重金属残留、酶活性、叶绿素含量、重金属抗性菌、微生物数量和群落多样性研究。Pb污染浓度为400mg·Kg-1,分别经过联合修复30天和60天,土壤中重金属浓度分别下降了19.61%、19.48%,60天比30天吸附率分别提高了16.82%、17.83%。过氧化氢酶由对照组的5.6mg·kg-1增加到11.4mg·kg-1、15.9mg·kg-1;碱性磷酸酶的活性由45.6mg·kg-1增加到88.4mg·kg-1、93.4mg·kg-1;蔗糖酶的活性由4.2mg·kg-1增加到9.6mg·kg-1、9.9mg·kg-1;脲酶的活性由32·6mg.kg-1增加到66·3mg·kg-1、71.2mg·kg-1。叶绿素的含量分别增加9.16%、9.18%。重金属抗性菌检出数量分别减少21.31%和20.27%。细菌、真菌和放线菌的数量分别最高增加了97.68%、67.63%、210.09%。微生物群落多样性和丰度也相应增加2.7%、2.9%。检测结果表明污染土壤经过微生物菌剂与植物联系修复后,植物的光合作用增强,加快重金属的吸附和转运,提高酶活性,提升植物对重金属的耐受性,重金属抗性菌数量显著降低、细菌、真菌和放线菌的数量显著增多;生态多样性增加,阐明微生物菌剂强化修复机制,为高效治理重金属污染提供科学依据。     

植物对重金属污染土壤的生态修复

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,筛选4种植物,通过重金属含量检测法、抗性菌检测、微生物群落分析法和土壤酶活性等研究方法,提取菌根孢子;分离重金属抗性菌;检测土壤中菌脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、碱性磷酸酶含量和土壤微生物数量;酶活性显著变化、重金属抗性菌抗性降低、生态多样性增加。研究结果表明所筛选是植物对重金属污染的土壤有较好的修复作用,为营建景观技术研究的提供了科学的依据。     

利用植物-根际菌协同作用修复石油污染土壤

通过盆栽试验,初步探究根际微生物和植物协同作用对石油污染土壤的生物修复效果的影响。选择根瘤菌、石油烃降解菌、根际促生菌并与豆科植物扁豆的不同组合为调控因子,通过盆栽试验,进行了土壤石油污染物生物降解的初步研究。结果表明:在修复过程中扁豆与根际微生物均能提高土壤石油降解率并存在一定的协同作用。处理前,石油土壤的污染水平为8.75%,经过56 d的修复试验,对照组的土壤石油污染降解率为27.08%;种植扁豆裸土组的土壤石油污染降解率为44.81%,比对照组提升了17.73%;添加微生物裸土组的土壤石油污染降解率最大为70.57%;种植扁豆并添加微生物组的土壤石油污染降解率为83.05%。种植植物对土壤石油污染修复有较好的作用,同时合理添加各种微生物,利用协同作用能明显提高修复的效果。     

丛枝菌根真菌对植被混凝土中黄花决明生长和抗旱性的影响

干旱胁迫是植被混凝土技术在干旱半干旱地区进行生态修复的最大障碍之一.本研究采用盆栽试验法,探究干旱胁迫下接种摩西斗管囊霉(FM)和根内根孢囊霉(RI)对植被混凝土中黄花决明生长、抗旱性的影响.试验设置为双因素(3种水分×3种接种处理)完全随机试验.结果表明：相同干旱胁迫下,与对照组相比接种AMF能减缓干旱对黄花决明根长和总生物量的抑制作用,但会降低黄花决明的株高.接种AMF显著提高干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,同时降低丙二醛(MDA)含量,其中RI对上述指标的的作用效果显著高于FM.干旱胁迫导致可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量显著升高,可溶性蛋白(SP)含量显著降低.接种AMF对提高干旱胁迫下SS和SP含量效果显著,但显著降低Pro含量.通过主成分分析法对不同处理下黄花决明抗旱性进行综合评价发现,接种AMF能有效提高黄花决明抗旱性,其中接种RI对于提高植被混凝土中黄花决明抗旱性的作用优于FM.     

低浓度尿素对橡胶籽β-葡萄糖苷酶活性和稳定性的影响

为了促进橡胶籽资源的充分利用,本研究以橡胶籽β-葡萄糖苷酶为研究对象,通过对其添加不同浓度的尿素后,测定了β-葡萄糖苷酶残余酶的活性变化,探讨了尿素对β-葡萄糖苷酶活性及其热稳定性的影响,同时以内源荧光光谱分析法研究了不同浓度的尿素对酶结构的影响.结果表明,添加低浓度的尿素时,β-葡萄糖苷酶水解p NPG的活力上升,极限温度下其失活半衰期也得以延长,72℃下等电点纯化β-葡萄糖苷酶的热失活半衰期延长47. 62%;当在β-葡萄糖苷酶溶液中添加高浓度尿素时,酶活下降明显,72℃下其失活半衰期缩短30%.荧光光谱显示,添加低浓度尿素时所引起的酶蛋白结构的变化更利于蛋白结构的稳定;低浓度尿素作用下β-葡萄糖苷酶的活性和稳定性提升,这可能是由于蛋白结构的变化有利于酶与底物的相互作用,从而致使酶活提升的缘故;此外,由于该结构较为稳定,因此热处理时其稳定性较高.     

喀斯特山区晴隆锑矿不同介质砷锑铋污染特征研究

以喀斯特山区锑矿冶炼厂周围旱地农田土壤、水和典型植物为研究对象,对土壤、水和植物中重金属As、Sb和Bi进行分析研究,探讨喀斯特山区晴隆锑矿冶炼As、Sb和Bi对环境介质造成的影响。结果发现:土壤表层受As、Sb和Bi污染程度不同,生物有效性Sb>As>Bi,与贵州省土壤背景值相比差异极显著(P<0.01);作为生活饮用水源的黄家洞山泉水Sb含量符合饮用安全标准;调查3种野生优势本土植物:芒萁(Dicranopteris pedata)、白茅(Imperata cylindrica)和头花蓼(Polygonum capitatum Buch.-Ham.exD.Don),发现同种植物在不同土壤条件下对重金属的积累有显著差异,芒萁和白茅可作为修复锑矿污染土壤的首选植物,头花蓼可作为修复砷污染的首选植物。     

螯合剂对香樟生理特征和镉积累效率的影响

植物修复效率常常受限于污染土壤中较低的重金属生物有效性,添加螯合剂活化土壤中的重金属以提升植物修复效率是一种重要的技术措施.采用盆栽实验研究了EDTA(0.25 mmol·kg-1)和柠檬酸(0.2mmol·kg-1)对Cd污染条件下(10 mg·kg-1)香樟(Cinnamomum camphora)幼苗生物量积累、生理特征、养分含量以及Cd积累量的效应.结果表明,在Cd污染条件下,单独添加EDTA、柠檬酸以及复合添加2种螯合剂一定程度增加了香樟幼苗的细根生物量,但对其它器官生物量、总生物量以及根冠比没有显著影响;添加以上螯合剂增强了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低了过氧化物酶(POD)的活性,但并未显著影响丙二醛(MDA)的含量;单独添加EDTA增加了细根的N含量(质量分数约14%)以及叶片的P含量(质量分数约15%),添加柠檬酸及复合添加2种螯合剂降低了香樟细根的N含量(均降低约20%)以及茎的P含量(分别降低约41%和36%);单独添加柠檬酸并没有显著促进各器官Cd的吸收和积累,但单独添加EDTA和复合添加2种螯合剂显著增加了香樟各器官Cd的含量和积累量,与单独添加2种螯合剂相比,复合添加2种螯合剂对Cd的积累表现出协同促进作用.这些结果表明,复合添加2种螯合剂的条件下,虽然香樟幼苗Cd的吸收和积累效率最高,但N、P等养分却受到更显著的负面影响,可能会对香樟的后续生长和Cd积累效率产生负面效应,因此认为单独施加EDTA能够提升Cd抽提效率,并且不会对香樟的生理特征产生负面影响,是比较适宜的方法.