VA菌根菌与宿主植物之间的相互作用

综述了VA菌根菌与宿主植物这一共生体系之间在生理、分子水平上的相互作用.

AMF根外菌丝对重金属铅的吸收与转运

【目的】探讨丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis,Ri)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)根外菌丝对重金属铅的吸收及转运能力,为明确AMF根外菌丝的铅转运能力提供依据。【方法】以菌根植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula,寄主)和非菌根植物油菜(Brassica napus)为试验材料,采用三室培养系统(菌根室-施铅室-非菌根室)进行研究,其中菌根室种植蒺藜苜蓿并进行AMF处理,包括接种Ri、Fm和未接种对照(CK)3个处理;施铅室(中间隔室)设置0和800 mg/kg 2个铅处理;非菌根室种植油菜,试验共设CK、Ri、Fm、Pb、Ri×Pb、Fm×Pb 6个处理,研究铅胁迫下2种AMF根外菌丝对植物生长及铅离子富集的影响。【结果】(1)与CK处理比,Ri和Fm处理蒺藜苜蓿总生物量分别提高了43.55%和256.98%,铅胁迫对Ri和Fm处理蒺藜苜蓿的生物量无显著影响。(2)0 mg/kg铅胁迫下,2种AMF均能够与蒺藜苜蓿形成良好共生关系,Fm和Ri处理菌根侵染率达到90%以上。Fm和Fm×Pb处理侵染根段丛枝丰度分别是Ri和Ri×Pb处理的8.75和2.51倍。(3)与Ri处理比,Ri×Pb处理菌根室培养基质中菌丝密度显著提高231.57%,施铅室培养基质中菌丝密度显著降低49.56%;与Fm处理比,Fm×Pb处理菌根室培养基质中菌丝密度提高314.09%,施铅室培养基质中菌丝密度降低21.09%。(4)Ri×Pb、Fm×Pb处理蒺藜苜蓿地上部铅含量分别是CK处理的3.60和8.45倍,根系铅含量分别是CK处理的7.45和217.87倍;Fm×Pb处理油菜根系铅含量是CK处理的62.15倍。【结论】AMF根外菌丝能够直接吸收并转运铅至寄主植物根部,并可能借由“外排”效应将铅运输至非菌根植物根系,且Fm促进植物生长及根外菌丝吸收转运铅的能力显著高于Ri。

外生菌根真菌菌丝对马尾松苗氮素传递的影响

为探究外生菌根真菌菌丝对马尾松Pinus massoniana幼苗氮素的吸收、传递及分配规律的影响,本研究应用^(15)N示踪技术,采用四室隔网系统进行盆栽试验。研究表明:供体接种外生菌根真菌后,根外菌丝能够穿过粘土层和隔离层到达受体室,在供、受体植株之间形成菌丝桥。接种不同外生菌根真菌均显著增加供体植株苗高、地径及生物量(P<0.05),但对受体植株的影响有差异,其中接种橙黄硬皮马勃Scleroderma citrinum(Sc)对植株苗高、地径及生物量具有显著的促进作用(P<0.05)。接种对供、受体植株全氮含量无显著性的规律(P>0.05),只有接种东方豆马勃Pisolithus orientalis(Po)的植株全氮含量显著高于其他处理。接种能够显著提高供体植株根、茎、叶的吸氮量,且叶>根>茎,受体植株中,接种Po、Sc和褐环乳牛肝菌Suillus luteus(Sl)的植株总吸氮量较不接种(NE)显著增加(P<0.05),而接种混合菌(Sm)的植株与NE无显著差异(P>0.05)。接种Sl的植株^(15)N传递率最高(75.86%),受体植株对^(15)N吸收量最大(91.68μg/pot),Po次之。供体植株中,除接种Sl的植株^(15)N主要分配在叶外,其他处理的^(15)N分配中心均在根部,在受体植株中,接种Po、Sl、Sm的植株^(15)N主要分配在根部,而NE和接种Sc的植株^(15)N主要分配在茎。综上,在马尾松供、受体苗木间能形成菌丝桥,接种外生菌根真菌能够促进马尾松供体植株苗高、地径的生长及生物量的积累,提高植株吸氮量,对于受体植株不同菌种的作用有差异,其中接种Sc的苗木表现最好。此外,不同的菌种菌丝对植株的全氮含量、^(15)N吸收量、传递率及分配率的影响也不同,其中,以接种Po和Sl的苗木表现较好。