丛枝菌根真菌与高羊茅协同修复镉污染土壤

本研究采用温室盆栽试验,利用丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae进行接种试验,研究了在Cd胁迫下（0、5、15和30mg/kg）接种AM真菌对高羊茅Festuca elata ‘Crossfire II’的生物量、防御酶活性、磷和镉（Cd）含量的影响。结果表明,随着Cd浓度的增加,高羊茅的菌根侵染率和菌根相对依赖性有所增加。接种AM真菌改善了磷从植株根系向地上部的转运,有助于植株在地上部积累更多的磷。此外,AM真菌和Cd胁迫对高羊茅植株抗氧化酶活性都有显著影响,在镉胁迫下,与未接种植株相比,接种AM真菌显著提高了植株的过氧化氢酶活性,而显著降低了植株的丙二醛含量。与未接种植株相比,接种摩西管柄囊霉显著提高了寄主植物对Cd的富集能力,有利于重金属在根部的积累,同时降低了地上部的Cd含量。本研究表明,高羊茅-丛枝菌根共生体在Cd污染土壤的修复中具有潜在应用价值。     

丛枝菌根真菌对薰衣草耐热性的影响

于不同温度（25℃/20℃、35℃/30℃和40℃/35℃）下测定接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae、变形球囊霉Glomus versiforme和F. mosseae+G. versiforme 混合菌种处理对狭叶薰衣草Lavandula angustifolia耐热性的影响。结果表明,供试AMF能与狭叶薰衣草根系形成菌根共生体,以混合菌种处理的侵染率最高,达到68%。40℃/35℃下,与不接种AMF对照相比,混合菌种处理的狭叶薰衣草叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素等含量以及根系活力分别提高了46%、68%、65%、29%和70%;与不接种AMF对照相比,3种温度处理下接种AMF显著增加了狭叶薰衣草植株超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和硝酸还原酶活性,而降低相对电导率及丙二醛含量。表明接种AMF能增强狭叶薰衣草抗氧化酶活性,减轻高温造成的伤害,增强耐热性,与单一接种相比以混合接种摩西斗管囊霉和变形球囊霉提高狭叶薰衣草耐热性的效应最大。     

丛枝菌根真菌摩西管柄囊霉侵染增强番茄对机械损伤的响应

植食性昆虫取食会给植物造成机械损伤并激活植物的防御反应,而与有益微生物共生是否可以增强植物对机械损伤的响应对植物抗虫有重要意义.本研究在番茄根系被丛枝菌根真菌摩西管柄囊霉侵染后,研究机械损伤对番茄防御反应的影响.结果表明: 预先接种菌根真菌的番茄叶片受到机械损伤处理(FD)后,叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性,以及叶片和根系苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)和β-1,3-葡聚糖酶基因(PR2)的转录水平均显著高于只进行机械损伤的处理(D)、只接种摩西管柄囊霉的处理(F),以及既未接种菌根菌也未进行机械损伤的健康番茄植株(CK).虽然D和 F处理也可诱导部分酶活性及基因转录水平升高,但FD处理诱导的防御反应更迅速和强烈.表明丛枝菌根真菌侵染可以警备(prime)番茄对机械损伤做出更快速和强烈的响应.     

丛枝菌根真菌对枳根系形态和蔗糖、葡萄糖含量的影响

研究丛枝菌根真菌接种(摩西球囊霉、地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉)对盆栽枳的生长、根系形态以及蔗糖、葡萄糖含量的影响.结果表明: 3个接种处理都显著提高枳的株高、茎粗、叶片数,以及地上部和地下部生物量,诱导1级、2级和3级侧根的发生,同时增加了根系投影面积、表面积、体积和总长度(主要是0～1 cm根长),但降低根系平均直径,其中以地表球囊霉效果最明显.丛枝菌根真菌接种显著提高枳的叶片蔗糖和根系葡萄糖含量,但降低叶片葡萄糖和根系蔗糖含量.由于根系“菌根碳库”的存在,丛枝菌根真菌接种导致根系维持较高的葡萄糖和较低的蔗糖含量,从而有利于宿主根系的生长和发育,建立更优的根系形态.     

镉胁迫对绢毛委陵菜-丛枝菌根真菌共生体根系结构和生理的影响

为从生理水平上揭示绢毛委陵菜（Potentilla sericea L.）-丛枝菌根真菌共生体对镉胁迫的应答机制,以绢毛委陵菜多年生植株为试验材料,分别接种根内根生囊霉（Rhizophagus intraradices）和摩西球囊霉（Funneliformis mosseae）,80 d后以不同浓度的镉胁迫处理并测定菌根侵染率,研究侵染率较高菌种的共生体植株的生理指标变化和结构变化。结果表明：摩西球囊霉较根内根生囊霉对绢毛委陵菜菌根侵染率高,达100%,而根内根生囊霉侵染率为89.33%;接种摩西球囊霉真菌的植物,当镉质量浓度达10 mg?L^-1时,细胞壁小范围破裂、液泡出现变小的趋势,高浓度镉（20 mg?L^-1）处理时,根系细胞壁破裂,细胞无法维持原有形态;镉胁迫下,Cd（5 mg?L^-1）~ Cd（10 mg?L^-1）MDA含量显著上升（P<0.05）,Cd（0 mg?L^-1）~Cd（5 mg?L^-1）SOD活性和脯氨酸含量变化显著（P<0.05）,可溶性蛋白含量和叶绿素含量显著减少（P<0.05）,Cd（10 mg?L^-1）~Cd（15 mg?L^-1）可溶性蛋白含量和叶绿素含量变化不显著（P>0.05）,植物可以抵抗一定浓度范围的镉胁迫。综合来看,接种摩西球囊菌可以增强绢毛委陵菜耐镉胁迫能力,为利用绢毛委陵菜修复镉污染土壤提供了理论依据。     

水分胁迫下丛枝菌根真菌对红橘叶片活性氧代谢的影响

研究了水分胁迫下接种地表球囊霉（Glomus versiforme (Karsten) Berch）对红橘(Citrus tangerine Hort. ex Tanaka)叶片活性氧代谢的影响.结果表明：水分胁迫显著抑制了地表球囊霉对红橘根系的侵染,抑制率为33％.在正常供水和水分胁迫下,接种地表球囊霉处理的红橘叶片磷含量显著增加,与未接种处理相比,分别增加了45％和27%,丙二醛（MDA）和H₂O₂含量分别降低了25％、21％和16％、16％.正常供水和水分胁迫下接种地表球囊霉增强了叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;提高了可溶性蛋白质、还原型抗坏血酸（ASC）和总抗坏血酸(TASC)含量.水分胁迫下接种处理显著降低了叶片超氧阴离子自由基（O₂^-_·）含量,与正常供水相比降低了31％.表明菌根化红橘植株的抗旱性增强.     

缺铁和过量重碳酸盐胁迫下丛枝菌根真菌对枳活性氧代谢的影响

采用盆栽沙培试验,研究了缺铁处理及重碳酸盐胁迫下丛枝菌根真菌地表球囊霉对枳实生苗抗活性氧系统的影响。试验结果表明,在缺铁以及重碳酸盐胁迫处理下,丛枝菌根真菌显著提高了枳叶片和根系中可溶性蛋白含量、超氧化物岐化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性,明显增强了叶片类胡萝卜素含量,显著降低了枳叶片和根系中的丙二醛含量,增强了枳自身防御能力,减少了胁迫对枳细胞膜的伤害。     

AM真菌增强孔雀草耐阴性的效应

于温室盆栽不同光照条件（遮光率分别为0%、24%、48%、72%、96%）下,对孔雀草Tagetes patula进行接种丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum、摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae、球状巨孢嚢霉Gigaspora margarita和不接种对照处理,测定孔雀草菌根侵染率、生长指标和生理指标,旨在评价AM真菌对孔雀草耐阴性的影响。结果表明,供试AM真菌均能侵染孔雀草根系形成典型的丛枝菌根,不同遮光处理均以接种F. mosseae的侵染效果最佳,强光及弱光均不利于AM真菌侵染,当遮光率为24%时,孔雀草生长状况最佳。与不接种对照相比,接种F. mosseae显著提高了孔雀草株高、茎粗、叶面积、根冠比、比叶重、着花数和花茎,单花花期延长,提高了根系活力、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和可溶性糖含量,降低了脯氨酸含量,光补偿点下降,光饱和点升高,最大净光合速率增大。结果表明,适当遮荫有利于孔雀草生长发育,接种AM真菌能增强孔雀草对光照的适应能力,促进植株生长发育,减缓弱光造成的损伤,增强其耐阴性,且以接种F. mosseae效果最好。     

栽培基质酸碱度对甘草生长及菌根效应的影响

为分析不同栽培基质的酸碱度对甘草生长及菌根效应的影响,使用摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae（FM）菌剂,以盆栽甘草Glycyrrhiza uralensis为材料,以灭菌的水洗河沙为栽培基质,设置接菌组和空白组,浇灌以不同pH的水,处理60d后测定各处理组的侵染率、侵染密度、生物量指标、光合指标以及有效成分含量。实验结果表明,未接菌条件下,甘草更适合在pH 6-7范围内生长;接种菌剂后,甘草在pH 7-8范围内长势更佳。在pH 7-8范围内,菌根对甘草生长的贡献率较大,光合速率较快。接菌情况下,pH 7时,甘草有效成分积累高于其他接菌组和未接菌组。因此在甘草的种植应用上,摩西管柄囊霉F. mosseae适合在中性和偏碱性栽培基质上配合使用。     

摩西斗管囊霉改善连作花生根际土壤的微环境

花生(Arachis hypogaea)长期连作导致土壤环境恶化, 严重影响产量和品质。丛枝菌根真菌(AMF)作为有益真菌能够与80%的陆生植物根系形成共生关系, 这种共生体能够改善植物根系微环境, 提高植物对营养物质的吸收和对逆境胁迫的抗性。为了探究AMF对花生连作土壤微环境的影响, 该研究通过对花生连作土壤接种和未接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)试验, 在花生不同生长期检测根际土壤的酶活性、土壤矿物质含量、土壤微生物群落结构和多度的变化情况, 以及对连作花生产量和品质的影响。研究结果表明: 1)摩西斗管囊霉能够显著提高花生根际土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和硝酸还原酶的活性; 2)摩西斗管囊霉显著增加花生连作土壤中全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾的含量; 3)摩西斗管囊霉显著降低土壤中有害真菌曲霉菌属(Aspergillus)的多度, 减少镰刀菌属(Fusarium)和赤霉菌属(Gibberella)的多度, 但是没有达到显著水平, 显著增加有益细菌放线菌Gaiella属的多度; 4)摩西斗管囊霉显著提高连作花生的产量, 增加籽仁中蛋白质、油酸和亚油酸的含量。因此, 摩西斗管囊霉能够改善连作花生根际土壤微生态环境, 增强连作土壤对致病菌的抵抗能力, 从而缓解连作障碍对花生根系的危害。     

摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对连作大豆分枝期根系AM真菌群落结构的影响

本文研究摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对短期连作3个大豆品种分枝期根系AM真菌群落结构的影响,旨在探索不同大豆品种与AM真菌在连作土壤中的互作效应。通过向黑农44（HN44）、黑农48（HN48）和恳丰16（KF16）3个大豆品种盆栽土壤中接种F. mosseae,对接菌连作0年（未连作对照组）、连作1年、连作2年土壤中的大豆根系,采用Nested-Program Control Register-DGGE技术分析。结果表明,接种F. mosseae后,不同大豆品种根系AM真菌多样性指数和丰度值表现为连作2年的土壤>连作1年的土壤>未连作的土壤;其中,球囊霉属Glomus和F. mosseae为3个大豆品种根系中AM真菌的优势菌群。接种F. mosseae对连作1年、连作2年3个大豆品种根系AM真菌群落结构具有显著影响。     

接种丛枝菌根真菌对模拟大气氮沉降下灌木铁线莲根系形态及养分承载的影响

为了解菌根化处理的灌木铁线莲（Clematis fruticosa）苗木根系形态及养分承载对氮沉降的应激响应,以1年生盆栽灌木铁线莲为对象,分别采用单接种和混合接种,即：单接种根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices,以下简称+R）,单接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,以下简称+F）;混合接菌（上述2菌种菌剂按体积1∶1混合,以下简称+RF）的菌根苗。以非菌根苗（未接菌,以下简称-M）为对照。氮沉降处理设置4个梯度（不施氮（0N,0 g·m^-2·a^-1）、低氮（LN,3 g·m^-2·a^-1）、中氮（MN,6 g·m^-2·a^-1）、高氮（HN,9 g·m^-2·a^-1））,1年后测定各处理细根形态（直径≤0.5 mm的总根长、总表面积、总体积、根尖数量）、菌根侵染率、土壤孢子密度及根、茎、叶各器官的养分（碳、氮、磷）含量等指标。①在+R和+RF处理下,LN处理的苗木菌根侵染率和孢子密度达到最大,且LN处理的苗木菌根侵染率显著高于HN处理;而+F处理的苗木菌根侵染率随氮沉降递增无显著差异。②0N处理下,+F和+R处理的灌木铁线莲苗木细根（直径≤0.5 mm）的总根长、总表面积、总体积和根尖数量均显著高于-M处理。然而,+F和+R处理的灌木铁线莲苗木上述根系形态指标随着氮沉降量的增加均呈下降的趋势。③+F和+R处理下,苗木养分承载量随氮沉降量增加呈增加的趋势。氮沉降处理下,接菌处理的苗木碳、氮、磷养分含量显著高于-M处理,其中+F处理下苗木碳氮磷养分含量最高。④直径≤0.5 mm细根形态指标与养分含量指标均呈正相关关系。综上,接菌处理可改变灌木铁线莲苗木细根形态对氮沉降的响应规律,接种摩西斗管囊霉有效增强苗木对氮沉降的适应能力,提高了高氮沉降处理下苗木的养分承载量。     

AM真菌控制蚕豆枯萎病发生的根际微生物效应

在温室盆栽条件下,研究了接种尖孢镰刀菌蚕豆专化型和丛枝菌根(AM)真菌(摩西球囊霉Gm、扭形球囊霉Gt、根内球囊霉Gi及幼套球囊霉Ge)对灭菌连作土壤中蚕豆幼苗生长、枯萎病发生、根际镰刀菌数量和微生物代谢功能多样性的影响.结果表明: 接种AM真菌能显著增加蚕豆幼苗地上部和地下部鲜质量;接种Gm、Gt、Gi和Ge真菌使蚕豆枯萎病病情指数分别显著降低94.0%、60.0%、64.0%和94.0%,使蚕豆根际镰刀菌数量分别显著降低98.6%、74.3%、77.8%和90.4%,以Gm和Ge真菌对蚕豆枯萎病的抑制效应最好.接种Gm、Gt和Ge显著提高了根际微生物对糖类(CH)、氨基酸类(AA)、羧酸类(CA)和酚酸类(PA)碳源的利用,使蚕豆根际微生物的AWCD值分别显著提高34.4%、31.5%和50.8%;而接种Gi对AA、CA、PA类碳源利用和AWCD值均无显著影响,使微生物对CH类碳源的利用显著降低59.3%.主成分和相关分析表明, 接种AM真菌明显改变了蚕豆根际微生物的群落结构.接种Gt真菌提高了蚕豆根际微生物对AA类碳源(β-甲基-D-葡萄糖苷、D-半乳糖酸-γ-内酯、D-甘露醇、N-乙酰基-D-葡萄糖胺、D-纤维二糖)和CA类碳源(D-半乳糖醛酸)的利用,而接种Gi真菌降低了微生物对以上碳源的利用;接种Gm和Ge真菌提高了根际微生物对L-精氨酸和4-羟基苯甲酸的利用.表明糖类和羧酸类是接种Gt真菌后蚕豆根际土壤微生物利用的主要碳源, 氨基酸和酚酸类是接种Gm和Ge后蚕豆根际土壤微生物利用的主要碳源.接种AM真菌显著提高了蚕豆根际微生物的活性,改变了微生物群落结构并抑制病原菌的增殖,是AM真菌减轻了蚕豆枯萎病的发生的重要原因.不同AM真菌减轻了蚕豆枯萎病的发生与其改变微生物的碳源利用密切相关.     

保水剂和丛枝菌根真菌异形根孢囊霉对紫花苜蓿生长与抗旱性的影响

为探讨保水剂（super absorbent polymers,SAP）和丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对植物生长和抗旱性的影响,以紫花苜蓿Medicago sativa为供试植物,开展了温室盆栽试验。植物播种时设置土壤添加和不添加聚丙烯酰胺型SAP（BJ2101）处理,以及接种和不接种异形根孢囊霉Rhizophagus irregularis处理,通过称重法维持12%的土壤含水量（正常供水）,植物生长30d,各处理一半植物接受干旱胁迫（6%的土壤含水量）,另一半仍正常供水,持续30d后收获。结果表明,在干旱胁迫下,接种AMF显著增加了紫花苜蓿的植株干重,促进了植物对矿质元素的吸收,提高了叶片中叶绿素和脯氨酸含量,增强了植物的抗旱性。SAP抑制了R. irregularis对植物根系的侵染;与单接种AMF相比,SAP和AMF的联合施用降低了紫花苜蓿的生物量,影响了植物对矿质元素的吸收。本研究中,SAP和AMF的联合施用并没有表现出协同增效作用,这一方面可能是因为研究设定的土壤水分管理模式,另一方面SAP与AMF共同施用的适宜条件还需进一步探索优化。     

混合接种球孢白僵菌与摩西球囊霉对烟草促生抗逆影响

利用球孢白僵菌Beauveria bassiana与摩西球囊霉菌Glomus mosseae以单独和混合接种的方式在烟草Nicotiana tabacum苗期进行接种处理,检测烟草苗期和成熟期的农艺性状和生理特性。结果表明：在育苗期,混合接种处理烟苗具有最大的叶长和最大叶宽,与对照相比提高了30.27%和42.98%,球孢白僵菌处理组生物量最大,AM真菌处理组烟草株高最高;在成熟期,混合接种处理组烟草的株高、最大叶长、最大叶宽、茎围、生物量等指标均优于单接种处理,且过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性最高,丙二醛（MDA）含量最低。球孢白僵菌和AM真菌可协同提高烟草生长和抗逆能力。     

干旱胁迫下接种丛枝菌根真菌对七子花非结构性碳水化合物积累及C、N、P化学计量特征的影响

以濒危植物七子花二年生幼苗为研究材料,采用盆栽试验方法,研究干旱胁迫和接种丛枝菌根真菌(AMF)处理对幼苗不同器官C、N、P化学计量关系和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响。试验共设计4个处理:对照(CK)、干旱胁迫(D)、接种AMF(AMF)、干旱胁迫和接种AMF(D+AMF)。结果表明: 在干旱胁迫下七子花根系AMF的侵染率显著下降,但接种AMF处理植株的株高、叶片数显著高于未接种处理。接种AMF显著提高了干旱胁迫下植株根、叶可溶性糖和NSC含量及茎、叶淀粉含量,且茎和叶可溶性糖与淀粉比显著下降。干旱胁迫导致植株C含量在根和叶中显著增加,P含量在茎中显著减少;与干旱胁迫相比,胁迫下接种AMF植株根、茎、叶P含量及叶C含量显著提高,而根C、N含量及茎C含量显著降低。胁迫下接种AMF植株根、茎C∶N、C∶P、N∶P和叶N∶P均显著低于单一胁迫处理。NSC与C∶N∶P计量比的相关性分析表明,根、叶P含量与可溶性糖和NSC含量呈显著正相关,茎P含量与淀粉和NSC含量呈显著正相关,各器官N∶P与NSC含量呈显著负相关。综上,干旱胁迫显著抑制了七子花幼苗的生长,接种AMF通过提高植株根和叶的可溶性糖含量、根的可溶性糖/淀粉,增加地上部分淀粉含量,促进P元素吸收和降低各器官N∶P来增强植株耐旱性,从而提高七子花幼苗在干旱环境中的存活率。