干旱胁迫下AMF对柑橘幼苗渗透调节及抗氧化能力研究

试验以1年生椪柑/枳橙为材料,研究长期水分胁迫下丛枝菌根真菌（AMF）对柑橘根叶生长、渗透调节物质及抗氧化酶活性等生理变化的影响。结果表明：干旱胁迫显著降低菌根侵染率,抑制幼苗生长。与未接种对照相比,接种AMF可以有效缓解干旱胁迫对柑橘幼苗生长的抑制,显著提高根冠比及根系活力。同时,接种AMF进一步促进干旱胁迫下植株根叶可溶性糖及蛋白积累,但在胁迫后期菌根效益削弱。接种AMF可提高干旱胁迫下植株体内SOD、CAT、POD活性,而显著降低幼苗根叶Pro和MDA含量,并随时间的延长MDA降低率越高。由此可见,干旱胁迫下接种AMF可通过促进植株生长,改善渗透调节,提高抗氧化酶活性,增强柑橘耐旱性,从而使柑橘在干旱环境下更宜存活。     

VA菌根对白三叶吸收水分和养分的影响

采用土培试验,研究水分胁迫条件下,施磷肥接种VA菌根菌对白三叶的生长,养分吸收和水分利用的影响.结果表明,土壤干旱严重则抑制地上部和根系的生长,影响植株吸收养分,降低水分利用率.随着施磷量的提高,该状况则得以缓解.在水分胁迫和正常供水条件下,施磷量相同,接种菌根组的地上和根系生物量干重显著高于不接种组,干物质累积增加,减轻水分胁迫对植株生长的抑制程度,改善了植株体内磷素养分状况,提高了白三叶对土壤磷的有效利用及水分利用率.     

干旱胁迫下AMF对枳生长和活性氧代谢的影响

在正常水分和干旱胁迫下,研究丛枝菌根真菌(AMF)Funneliformis mosseae对枳生长和活性氧代谢的影响。结果表明：6 周的干旱处理显著抑制了枳根系菌根侵染率和植株生长。接种AMF能显著增加正常水分和干旱胁迫下枳株高、茎粗、叶片数,也显著降低叶片丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子自由基含量,并显著增强叶片超氧化物歧化酶(主要是Mn-SOD和Cu/Zn-SOD)、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性。研究揭示了菌根化植株具有更高的抗氧化防御能力,导致较低的氧化伤害,从而增强植物的抗旱性。     

盐胁迫下AMF对枳实生苗生长及生理代谢的影响

为揭示丛枝菌根真菌（AMF）对增强枳实生苗耐盐性的作用,以期为盐渍土条件下提高柑橘生长提供依据。在正常水分和盐胁迫（100 mmol /L NaCl）下,研究接种Funneliformis mosseae对盆栽枳实生苗生长和生理代谢的影响。结果显示：接种AMF显著提高了盐胁迫下枳的株高、叶片数、总鲜重、二级和三级侧根数、根系总长、投影面积、表面积和体积;接种AMF还显著提高了盐胁迫下枳叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,以及枳根系和叶片的蔗糖含量。此外,盐胁迫下接种AMF显著抑制了叶片MDA和H2O2以及根系H2O2和O2?－的积累,显著提高了盐胁迫下根系和叶片Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、POD和CAT的活性以及根系Fe-SOD活性。本研究表明盐胁迫下接种AMF的植株维持了更高的植物生长、根系发育、光合色素、蔗糖含量和抗氧化酶活性,因而具有高的耐盐性。     

丛枝菌根真菌对3种水土保持草本植物生长和土壤团聚体的影响

【目的】 筛选出红壤区最优水土保持草本植物与丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）组合,提升红壤侵蚀区坡面水土流失治理水平。【方法】 选择优良水土保持植物白三叶（Trifo-lium repens）、百喜草（Paspalum notatum ）和雀稗（Paspalum thunbergii）在温室进行盆栽试验,设接种摩西管柄囊霉（Funneliformis mosseae）、根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices）及不接种（对照）3 种处理,测定3 种植物的AMF 侵染率、地上、地下生长指标及土壤团聚体情况。【结果】 接种AMF 可显著促进3 种植物的地上部生长,对百喜草和白三叶的促生效果显著（P＜0. 05）;接种AMF 可显著增加白三叶根长、根体积、根系分叉和根冠比数等,促进其根系生长发育;白三叶对AMF 根冠比的生长响应及菌根依赖度优于另外2 种植物;接种AMF 显著提高了白三叶土壤水稳性团聚体含量。【结论】 白三叶具有较高菌根侵染率,能与AMF 共生,获得更加发达的根系和良好的长势,有效促进植被-土壤相互作用,增强调控坡面侵蚀的能力。     

丛枝菌根真菌与褪黑素对多年生黑麦草耐热性的影响

高温胁迫是限制冷季型草生长发育的主要因素。为探究单独接种丛枝菌根真菌（AMF）和外源褪黑素以及联合应用对多年生黑麦草生长和耐热性的影响，采用盆栽试验测试分析高温胁迫下丛枝菌根真菌和外源褪黑素处理对多年生黑麦草的生长，内源褪黑素含量及其合成基因的表达，抗氧化能力和渗透调节物质含量的影响。结果表明，高温胁迫明显抑制多年生黑麦草的生长，而外源褪黑素处理提高了AMF在多年生黑麦草根系中的定殖率。接种AMF和/或褪黑素处理均能促进高温胁迫下多年生黑麦草的生长，增加多年生黑麦草根系内源褪黑素含量和上调褪黑素合成基因的表达，降低相对电导率（EL）、丙二醛（MDA）含量和多酚氧化酶（PPO）活性，同时提高根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，以及类黄酮、脯氨酸、总酚、可溶性糖和甜菜碱的含量。其中接种AMF和褪黑素联合应用对提高多年生黑麦草耐热性效果最佳。总的来说，AMF接种和褪黑素处理可上调多年生黑麦草根系褪黑素合成基因表达，提高内源褪黑素含量，增强抗氧化酶活性，降低氧化损伤，同时提高渗透调节能力以增强多年生黑麦草的耐热性。     

减量施肥下AMF对盆栽柑橘生长及土壤酶活性的影响

为研究减量施肥下丛枝菌根真菌（AMF）对柑橘幼苗生长的影响,采用盆栽试验,研究3个施肥水平（习惯施肥、减量30%施肥和减量60%施肥）和接种AMF（摩西斗管囊霉）对大雅柑/香橙脱毒苗生长、土壤养分积累和酶活性的影响。结果表明：相同施肥水平下,接种AMF后均促进了柑橘幼苗生长、土壤养分积累和酶活性。未接种条件下,减量30%施肥不会影响柑橘幼苗的生长,但是减量60%施肥明显抑制了柑橘幼苗生长;接种处理后,减量30%施肥水平下柑橘幼苗生长最好,但减量60%施肥水平下柑橘幼苗的接种效应最高。因此,在当前习惯施肥水平下适当减少氮磷钾用量不会影响柑橘幼苗的生长,接种AMF后适当减少氮磷钾肥施用量还能促进柑橘幼苗的生长、改善土壤养分过量累积和提高土壤养分利用率。     

接种丛枝菌根真菌对低温胁迫下垂穗披碱草影响的研究

低温是影响植物生长的主要限制因子。采用沙培法研究了接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对2份不同海拔梯度下的购买自北京正道公司（ZD）和采集自西藏康马县（KM）垂穗披碱草（Elymus nutans）生长与生理特性的影响。结果表明：接种AMF的植株根系均受到不同程度的侵染,且侵染率随时间的变化呈先增加后减少的趋势。低温胁迫下,2种垂穗披碱草的生长均受到一定程度的抑制。然而,接种活性AMF能显著提高低温胁迫下ZD和KM的地上和地下生物量、根系形态结构指标、光合色素含量和抗氧化物酶类活性,且显著降低低温胁迫下植株相对电解质渗透率（REL）、丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O₂^·-）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量（P<0.05）。综上所述,接种活性AMF能够明显提高45 d垂穗披碱草ZD和KM幼苗对低温胁迫的耐受性。     

丛枝菌根真菌对干旱胁迫下鹅绒委陵菜生理指标的影响

为了探究鹅绒委陵菜（Potentilla anserina L.）-丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhiza fungi,AMF）共生体应答干旱逆境的机制,了解鹅绒委陵菜抗旱机理。本研究以鹅绒委陵菜与根内根生囊霉（Rhizophagus intraradices）为试验材料;采用控制变量的方法,以栽植在未接种根内根生囊霉的灭菌土壤的鹅绒委陵菜为对照组,以栽植在接种根内根生囊霉的灭菌土壤的鹅绒委陵菜为处理组;并分别测定其丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性及可溶性蛋白含量。结果表明：干旱胁迫会影响土壤中丛枝菌根真菌的正常生长;与未接AMF的鹅绒委陵菜相比,鹅绒委陵菜-AMF共生体在干旱条件下,MDA含量降低、SOD和POD活性升高、可溶性蛋白含量升高,表明AMF能够有效减轻干旱胁迫对鹅绒委陵菜的伤害。     

生物炭和AM真菌对重金属污染下土壤养分及望江南生长的影响

以望江南为研究对象,通过盆栽试验研究了在重金属胁迫条件下添加生物炭与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对望江南生长及土壤养分的影响。结果表明,接种AMF对土壤pH及养分含量无显著影响;施用生物炭可显著增加土壤pH及土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但对碱解氮、全钾含量影响不显著;普通生物炭显著增加了AMF侵染率,铁改性生物炭则作用相反;接种AMF可显著增加根系各形态参数,2种生物炭对望江南根系参数的影响则有所差异,单一普通生物炭(biochar, BC)处理下根系总根长、根表面积、总投影面积、根尖数和根系分叉数增加,而单一铁改性生物炭(Fe modified biochar,Fe-BC)处理下,相应参数则均降低,但2种生物炭均降低了根体积和平均直径。接种AMF与BC复合处理下,与对照、单一接种AMF处理和单一BC处理相比,各根系形态参数均增加;播种后初期,生物炭和AMF对望江南株高、叶长及叶宽无显著影响,随着生长期延长,AMF处理下望江南株高、叶长和叶宽显著高于未接种处理,两种生物炭单一处理对望江南株高、叶长及叶宽的增长均无显著影响,但与AMF互作则显著增加望江南株高、叶长和叶宽;不同处理下望江南地上部及根系干重与植株株高的变化情况一致。总体而言,普通生物炭与AMF互作对土壤pH、土壤养分及望江南根系的扩展、植株生长及干物质积累的改善效果最好。     

丛枝菌根真菌与根瘤菌对3种豆禾混播植物种间互作的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根瘤菌是两类重要的土壤微生物,可与宿主植物形成互利共生关系。本研究通过对多年生黑麦草(Lolium perenne)、鸭茅(Dactylis glomerata)和白三叶(Trifolium repens)构建的混播组合接种AMF和根瘤菌,探讨两种微生物对3种植物竞争关系的调控机制。结果表明,混播处理中鸭茅和多年生黑麦草的株高及生物量显著高于各自的单播处理,白三叶的株高及生物量显著低于其单播处理;接种AMF提高了混播中白三叶的株高、生物量、根系结瘤数,但AMF抑制了群落中优势种鸭茅的生长,缓解了鸭茅对白三叶的竞争排除作用。综上所述,双接种AMF和根瘤菌进一步提高了混播中白三叶的地下生物量及结瘤数,促进白三叶生长固氮并调节了3种植物的种间竞争关系,从而有利于豆禾混播群落功能性和稳定性的维持。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

丛枝菌根真菌与个体植物的关系及其对群落生产力和物种多样性的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是陆地生态系统的重要组成部分,能够与大约80%的陆地植物种类形成AMF-植物共生体。AMF能够影响个体植物的养分吸收,调节物种间的相互作用和植被更新,进而对群落生产力和物种多样性产生重要影响。为了把握AMF与个体植物、植物种间作用以及植物群落关系的研究现状,阐明AMF对群落生产力和物种多样性的作用机制,本研究拟从以下几个方面进行论述。首先,分析了物种水平上AMF与植物间的共生关系及其影响因素,提出预测AMF在不同土壤磷水平下对植物生长影响的概念模型。其次,总结了AMF对植物种间相互作用关系以及幼苗定植的影响。最后,分析了AMF对群落生产力和物种多样性的作用机制,提出相应的预测模型。对于实际生产,本文的研究结果能够应用到牧草生产和草地管理中,为利用人工草地土壤中AMF的养分吸收功能和天然草地的多样性保育及稳定性维持提供了科学根据。对于学术研究,本文综合了国内外最新研究进展,分析了当前研究中存在的科学问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

丛枝菌根真菌对柳枝稷苗期生长作用机制的研究

柳枝稷(Panicum virgatum L.)存在苗期生长缓慢的现象,而菌根真菌与植物共生可以促进植物生长。为了探究菌根真菌对柳枝稷苗期生长的影响,我们以来自于柳枝稷低地型品种Alamo的2个品系Ma和Mg为材料,诱导丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与柳枝稷共生,研究丛枝菌根真菌对柳枝稷苗期生长的影响及其分子机制。结果表明:丛枝菌根真菌可以侵入苗期柳枝稷根的内部形成共生菌根,并显著增加柳枝稷苗期的叶绿素含量、株高、叶片数和生物量。寄生植物瓜列当(Orobanche aegyptiaca)种子萌发和独脚金内酯(Strigolactones,SLs)合成标记基因检测实验表明,丛枝菌根真菌与柳枝稷共生可以抑制柳枝稷根系合成独脚金内酯,进而解除独脚金内酯对柳枝稷分蘖的抑制作用,促进柳枝稷苗期的生长。     

不同盐浓度下AM真菌和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

以多年生黑麦草(Lolium perenne)为材料,在温室内研究了不同盐浓度处理下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和禾草内生真菌(grass endophyte)对黑麦草生长的影响。试验设对照,无盐胁迫(0%)、轻度盐胁迫(0.2%NaCl)和重度盐胁迫(0.5%NaCl)处理,AM真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae),禾草内生真菌处理以含有、不含有内生真菌种子建立。结果表明:盐分处理可显著降低黑麦草的株高、生物量、根冠比,以及AM真菌的菌根侵染率,禾草内生真菌与AM真菌均在不同盐分处理下对黑麦草的生长有一定的促进作用,两菌协同作用明显,其中禾草内生真菌处理下的多年生黑麦草的株高、地下生物量和根冠比较对照分别增加13.26%,15.30%和19.51%(P0.05);AM真菌处理下黑麦草的株高、N、P含量分别提高9.76%,32.12%和12.45%(P0.05);在无盐胁迫下,禾草内生真菌可促进丛枝菌根真菌侵染,使其侵染率提高5.53%。与两类共生微生物单独作用相比,AM真菌与禾草内生真菌互作,对多年生黑麦草生长、耐盐性有一定的提高,但差异不显著。     

不同pH下接种AM真菌和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

本研究设定4个pH梯度(4.43,5.06,6.43和7.16),设置了接种AMF根内球囊霉(Glomus intraradices)、苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium medicae)、同时接种AMF和根瘤菌以及不接菌处理分析温室不同pH处理下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根瘤菌(rhizobia)对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长的影响。结果表明,酸胁迫抑制了紫花苜蓿的生长,使其株高降低了1.27%~10.13%,地上生物量降低了33.33%~55.56%;AM真菌可以缓解酸胁迫,促进紫花苜蓿的生长,与不接种AM真菌相比,株高提高了244.26%~294.17%,地上生物量提高了727.78%~1 737.50%,地下生物量提高了1 120%~2 220%,根长提高了39.85%~102.63%,根冠比提高了5.71%~90.32%;根瘤菌单独接种未显著影响紫花苜蓿生长(P0.05),但与AM真菌混合接种后,可显著促进紫花苜蓿生长(P0.05)。     

接种AMF替代磷肥促进退化草地黄花苜蓿的补播建植

退化草地土壤肥力和有益微生物的降低是补播植物建植的主要限制因子。为探究植物共生菌与施肥对补播豆科的退化草地群落结构和生产力的影响,本研究选取黄花苜蓿(Medicago falcate)、羊草(Leymus chinensis)和冷蒿(Artemisia frigida)进行盆栽试验。结果表明：(1)与不接种相比,接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)使黄花苜蓿的地上生物量显著提高259.54%;不接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿地上生物量显著提高465.93%,而双接种加施磷肥比不施肥下黄花苜蓿的地上生物量仅显著提高46.58%;(2)与不接种相比,接种AMF使羊草的地上生物量显著降低60.66%;不接种加施磷肥比不施肥时羊草地上生物量显著提高34.49%;(3)不接种加施磷肥比不施肥下冷蒿地上生物量显著提高149.32%;接种AMF时,冷蒿地上生物量在氮磷同施处理下较其它施肥处理平均显著提高129.39%。因此,在退化草地中补播黄花苜蓿时,为减少肥料用量及节约成本,可通过接种AMF替代施用磷肥。