接种根内球囊霉(Glomus intraradices)对地毯草(Axonopus compressus)再生及土壤的影响

研究主要探讨了根内球囊霉(Glomus intraradices)对地毯草(Axonopus compressus)再生以及土壤性状的影响。结果发现:(1)接种AMF(Arbuscular Mycorrhiza Fungi)能够显著提高地毯草的生物量、绝对再生高度和根系活力;(2)接种处理对地毯草地上部和地下部总N含量的影响不显著,但接种处理地毯草地上部总P含量显著高于对照;(3)接种组的土壤pH显著高于对照组,且土壤团聚体的平均重量直径和几何均重直径较对照分别提高了39.1%和114.5%。可见,菌根真菌能够有效促进地毯草的生长,并在一定程度上有利于土壤的理化性质的改良。

接种根内球囊霉对白三叶抗铜毒害的影响

采用盆栽试验研究丛枝菌根(AM)真菌根内球囊霉(Glomus intraradices)接种白三叶(Trifolium repens L.)对高度铜(Cu)污染(300mg/kg)的生理生化反应。结果表明:铜污染降低了白三叶单株干重、叶片光合色素、可溶性糖、脯氨酸、过氧化氢酶(CAT)及各部位磷(P)水平,而提高了叶片相对电导率、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸(ASA)、过氧化氢(H_2O_2)、地上部镁(Mg)和各部位Cu水平以及Cu迁移量;AM真菌显著提高了Cu污染条件下白三叶单株干重、叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、POD、CAT、ASA、P、Cu及各部位Mg水平,降低了叶片相对电导率和H_2O_2含量;在Cu正常和Cu污染条件下,接种株的Cu迁移量均显著高于未接种株。可见,接种根内球囊霉不仅促进了Cu污染条件下白三叶生长及Cu在地上部的积累量,还通过提高渗透调节和抗氧化能力来增强其抗Cu毒害能力。

黑麦草-根内球囊霉联合修复铀污染土壤

针对铀矿周边土壤污染修复问题,植物-微生物联合修复技术具备高效性、环保性优点,能有效解决土壤污染问题而受到人们广泛关注。根内球囊霉(Glomus intraradice,Gi)可与大多数植物形成互利共生的关系,利用Gi接种黑麦草根部修复铀污染土壤。设置Gi接种黑麦草根部与未接种组对照,在不同浓度(18.74、52.15、112.40、202.40mg/kg)铀污染土壤进行修复模拟,探究Gi对黑麦草修复铀污染土壤的强化过程。结果表明,所有铀处理组接种Gi的菌根侵染率均大于50%;生物量显著提升,202.40mg/kg铀处理组中黑麦草地上部分、根部的生物量提升幅度达86%、136%;铀含量、生物富集系数以及吸收氮、磷、钾元素含量均显著提升,但转运系数均低于未接种处理组,说明Gi增强植物根部对铀的富集固定作用,抑制铀由根部向茎叶转移。综上所述,Gi可以增加宿主植物对铀金属毒性的抗逆能力,强化铀污染土壤的植物根部对铀的固定过程,有效提高黑麦草对铀的富集能力。

3种球囊霉属真菌对盆栽木薯生长影响

应用盆栽试验法,单独接种球囊霉属Glomus菌种:根内球囊霉G.intraradices(G i)、木薯球囊霉G.manihotis(Gm)和幼套球囊霉G.etunicatum(Ge)菌剂及混合菌剂(2G),检测不同接种条件下对盆栽木薯Manihot esculenta根系的侵染能力及其对木薯生长的影响.3个试验菌种均可与木薯形成疆南星型(Arum-type)丛枝菌根(arbuscu larmycorrh iza,AM),其中G i和Gm均可在菌根内形成根内孢子.2G和G i均显示较强的侵染能力,Gm在早期的侵染较慢,但在后期的感染率较高,Ge侵染能力最差.2G、G i和Gm处理组木薯的高度生长均比非接种处理的对照组好,但只有2G处理组无论株高生长还是生物积累均达到显著水平,其他处理组差异不显著,Ge处理组木薯在叶部和根部生物量的积累有负向影响.

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P<0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。

接种丛枝菌根真菌对玉米小斑病发生的影响

采用磷高效(181)和磷低效(197)两个玉米基因型研究了接种丛枝菌根(AM)真菌对玉米小斑病发生的影响。结果表明,玉米苗期的发病等级与地上部磷浓度呈极显著负相关,说明磷营养的改善是降低小斑病发病率的原因之一。在供磷不足(施磷量为20和50 mg/kg)时,两个玉米基因型小斑病发病率均最高,此时接种AM真菌显著提高了磷低效基因型197的地上部磷浓度、降低了其小斑病发病指数;而对磷高效基因型181接种AM真菌未显著提高地上部磷浓度,因而接种AM真菌对其小斑病的抗性影响不显著。以上结果表明,接种AM真菌能够提高玉米对小斑病的抗性,其机理与改善磷营养状况有关。

以新鲜根段进行AM真菌的分子检测及竞争性侵染研究

运用nested-PCR技术和AM真菌特异性引物,建立了用新鲜植物根段直接检测AM真菌的分子生物学方法。以真核生物通用引物LR1和NDL22对混合接种的西红柿新鲜根段进行第1次扩增,将其产物进行稀释,再分别以Glomus intraradices 和Glomus mosseae的种特异性引物8.22和5.25进行第2次扩增。在琼脂糖凝胶上观察到AM真菌种特异性条带;运用该技术检测出混合接种时同一根段内不同的AM真菌,并探讨了真菌在植物根部的竞争性侵染。用盆栽方式种植西红柿,混合接种G. intraradices 和G. mosseae,在1个月后,前者侵染占优势。

百脉根LysM型受体LcLRK1参与菌根真菌丛枝形成

从日本百脉根(Lotus corniculatus)中克隆到一个可能与菌根因子识别相关的Lc LRK1基因,通过设计简并引物并利用RACE PCR手段,在百脉根中扩增得到Lc LRK1基因全长序列。通过生物信息学的方法,对Lc LRK1基因进行结构分析和预测;接种Rhizophagus irregularis,检测Lc LRK1基因在百脉根不同组织中的表达水平;构建Pro Lc LRK1∶∶GUS重组载体,观察Lc LRK1基因在根中的表达部位;最后通过RNA干扰(RNAi)技术进行Lc LRK1基因沉默。结果表明:Lc LRK1编码一个Lys M型受体激酶,由3个胞外Lys M结构、1个跨膜结构域与1个胞内激酶结构域组成;Lc LRK1在AM共生早期表达水平明显增强,并在根的表皮细胞及根毛基部表达;Lc LRK1基因沉默后抑制了早期丛枝的形成;相对于对照组,在Lc LRK1RNAi的植株中AM真菌的侵染率明显下降,丛枝数目也明显降低。证实Lc LRK1基因与菌根真菌信号分子识别相关,并且影响AM真菌丛枝的形成。

接种丛枝菌根对木薯华南5号生长的影响

[目的]研究菌根菌接种剂对木薯生长的影响。[方法]应用大田试验法,对2种菌根菌的不同接种方法进行比较。[结果]Glo-mus intraradices菌种对木薯有较强和较稳定的侵染力,但对木薯生长贡献不大;Glomus manihotis菌种对木薯早期生长效果较好;双接种菌根真菌Glomus intraradices和Glomus manihotis能有效推迟木薯的落叶期,对木薯产量有较好的作用。[结论]混合接种对木薯生长效果较好。

镉胁迫下丛枝菌根真菌对大叶女贞生长及镉耐受性的影响

为了提高大叶女贞对Cd胁迫的耐受性,以大叶女贞为试验材料,研究接种不同丛枝菌根真菌对Cd污染土壤中大叶女贞生长及Cd积累和分配的影响。结果表明,5种AMF均可与大叶女贞根系形成互利共生关系,其中,根内球囊霉(Gi)侵染率最高,达到76.52%;5种AMF均可明显促进Cd胁迫下大叶女贞的生长,其中,根内球囊霉(Gi)促生效果最佳,株高、茎粗及总干重分别比对照(CK)提升64.77%、52.48%和41.43%,均较对照达到显著差异水平(P<0.05);接种AMF均可降低Cd污染土壤中大叶女贞茎、叶的Cd含量和积累量,提升大叶女贞根部的Cd含量和积累量,大叶女贞总Cd积累量也显著得到提升(P<0.05),其中,接种根内球囊霉(Gi)变化幅度最大。接种AMF均可明显降低大叶女贞Cd迁移率、提升Cd滞留率和富集系数,其中,接种根内球囊霉(Gi)变化幅度最大,迁移率较对照(CK)降低66.30%,滞留率和富集系数分别较对照(CK)提升71.6%和87.31%。

接种丛枝菌根真菌对番茄生长及果实品质的影响

以"中研998"番茄品种为试材,在幼苗期接种丛枝菌根真菌根内球囊霉,研究在大田条件下,接种丛枝菌根真菌对番茄生长和果实品质的影响。结果表明,接种丛枝菌根真菌明显提高番茄幼苗期的生长;接种根内球囊霉提高了番茄的单果重和果实的红果率;番茄果实中所含维生素C的量以及可溶性糖的含量都得到一定程度的增加,而酸味程度则有所下降,使番茄品质和风味得到提升。

植物磷营养状况对丛枝菌根真菌生长及代谢活性的调控

采用四室隔网培养装置,以玉米为宿主植物,通过在植物生长室设0、50、250和500 mgPkg-1 4个施磷水平,研究了植株体内的磷营养状况对AM真菌Glomus sinuosum和Glomus intraradices生长及活性的影响。研究发现在不施磷条件下,接种AM真菌G. intraradices显著促进了植物生长和磷的吸收;低磷条件(50 mgPkg-1)下,接种菌根真菌显著促进了植物对磷的吸收,但对植物生长没有明显的影响;而在高磷条件(250 mgPkg-1 和500 mgPkg-1)下,接种菌根真菌不但没有促进植物的生长和磷的吸收,反而对其有抑制作用。随着施磷水平的提高, AM真菌根内菌丝的碱性磷酸酶活性显著下降;与不施磷相比,低量(50 mgPkg-1)供磷增加了AM真菌土壤中根外菌丝的密度,高磷(250 mgPkg-1 和500 mgPkg-1)降低了土壤中根外菌丝的密度。上述结果说明:⑴ 给宿主植物施用磷肥引起的植物磷营养状况的改变,对AM真菌生长和代谢活性具有一定的调控作用;⑵ G. sinuosum和G. intraradices两种AM真菌的生长和代谢活性对施磷水平的响应程度无显著性差异;⑶ 高磷抑制AM真菌生长和代谢活性,使真菌吸磷量减少。

松嫩盐碱草地2种优势丛枝菌根真菌对紫花苜蓿耐盐性的影响

为评价丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,简称AM)真菌提高紫花苜蓿(Medicago sativa)的耐盐性效应。在光照培养室条件下研究松嫩盐碱草地2种AM真菌[地表球囊霉(Glomus versiforme,简称GV)、根内球囊霉(Glomus intraradices,简称GI)]对不同浓度(0、0.5%、1.0%)盐处理的紫花苜蓿生长和部分生理指标的影响。结果表明,各浓度盐胁迫下,所有接种AM真菌的处理均能促进紫花苜蓿个体生物量的积累、降低叶片相对电导率和丙二醛的含量、增加叶绿素含量;随着Na Cl浓度的增加,菌根侵染率显著降低(P<0.05),3种接种AM真菌处理的侵染率表现为混合菌剂>地表球囊霉>根内球囊霉。

温室条件下AM真菌和禾草内生真菌对根腐离蠕孢侵染黑麦草的影响

在温室盆栽条件下,以侵染禾草内生真菌(E+)和未侵染禾草内生真菌(E-)的黑麦草种子为材料,设立接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌根内球囊霉(AM)和不接AM真菌的对照(NM)处理,并在上述处理下植物生长6周后,在植物根部(B+根)和叶片(B+叶)接种病原菌根腐离蠕孢,以不接种病原菌(B-)的处理作为对照,病原菌接种2周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、P含量、SOD活性以及MDA和H 2O 2浓度的变化,研究AM真菌和禾草内生真菌互作对病原菌侵染后黑麦草生长和生理生化指标的影响。结果表明:叶片接种病原菌的黑麦草发病率为2.50%~31.25%。AM真菌和禾草内生真菌的存在均可在一定程度上降低发病率,促进P吸收和光合作用的进行,增加生物量的积累。与NME-对照相比,侵染禾草内生真菌和接种AM真菌的处理降低了叶部接种病原菌的黑麦草发病率,降幅为32.00%~92.00%。叶片和根部接病原菌的黑麦草,AM真菌和禾草内生真菌共同作用时,植物净光合速率、气孔导度、叶绿素含量、总P含量和SOD酶活性分别提高132.25%和132.17%、56.00%和134.48%、37.69%和40.77%、41.51%和38.17%、95.65%和11.72%(P<0.05),MDA和H 2O 2浓度分别降低31.36%和24.45%以及58.62%和22.22%(P<0.05)。这些研究结果表明,AM真菌和禾草内生真菌能促进植物生长,提高植物抗病性,且二者共存时,效果最好。

AM真菌在煤矿废弃物中生态适应性的初步研究

以粉煤灰、草炭、蛭石、河沙为培养基质,分别对4种不同AM真菌:Glomus mosseae,G.diaphanum,G.intraradices和G.versiforme的生态适应性进行研究。结果表明,菌根的侵染率、孢子密度和菌丝长度分别与菌根真菌种类、培养基质状况及寄主植物种类有关。4种基质的扩繁效果顺序为:河沙>粉煤灰>草炭>蛭石。G.mosseae和G.diaphanum在基质中的产孢量和菌丝长度优于G.intraradices和G.versiforme,可作为优势菌株。4种菌根真菌在粉煤灰中对寄主的侵染率均达到60%以上,粉煤灰作为菌根真菌培养基质具有更大潜力和实际应用价值。

接种3种AM菌对盆栽木薯‘华南205号’的生长影响

为探讨丛枝菌根真菌作为薯类作物菌肥应用的可行性,以木薯作为供试作物进行优势菌肥的筛选,并研究其对菌根感染率和生长的影响。应用盆栽试验法,研究了3种AM菌种,包括根内球囊霉Glomus intraradices(Gi)、木薯球囊霉G.manihotis(Gm)和疣状无梗囊霉Acaulospora tuberculata(At)在单菌接种和混合接种条件下对木薯(Manihot esculenta)'华南205号’生长的影响。初步研究结果显示,单菌接种处理中,Gm对木薯有较高的感染频率,菌根的形成对木薯的株高生长及茎的P含量吸收有较好的促进作用;Gi和At处理组对木薯的生长促进作用不明显。总体来说,混合接种处理2G和2G+At对木薯生长的促进作用优于单菌接种,2G处理在生物量累积方面和2G+At处理在菌根感染强度方面表现尤为出色。本试验结果揭示接种AM真菌对木薯产量的提高有一定的积极作用。

接种AM真菌对烟苗抗旱性的影响

采用2×3双因子设计,研究了接种AM真菌(根内球囊霉和摩西球囊霉)后烟苗的抗旱性。结果表明,干旱可显著抑制非菌根烤烟苗生长,其叶片SOD和CAT活性下降,丙二醛含量和电导率升高;但接种AM真菌后的烟苗的SOD、CAT和POD活性、株高以及生物量均显著高于非菌根苗,其丙二醛含量和电导率显著低于非菌根苗。说明接种AM真菌可显著提高移栽后烟苗的早期抗旱性,减轻干旱的伤害作用。

丛枝菌根真菌侵染番茄离体毛状根双重培养体系的建立

利用发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes A4诱导樱桃番茄Micro-Tom产生毛状根,并在此基础上成功建立了丛枝菌根(AM)真菌根内球囊霉Glomus intraradices与转移Ri T-DNA番茄离体毛状根的双重培养体系。该真菌侵染14d左右,菌丝开始形成多级分支,17-21d时,一些菌丝顶端膨大,长出新生孢子。接种后3个月时,每皿孢子数量达到600-800个。新形成的孢子无需休眠,可直接侵染番茄离体根。成功的番茄双重培养为番茄菌根生理分子机制的研究提供了理想的实验体系。

不同基质和菌种组合对丛枝菌根真菌扩繁效果的影响

为筛选出菌剂扩繁的最优组合,以玉米为宿主植物进行盆栽培养,设置了3种基质(风化煤+砂土+蛭石+珍珠岩1:1:1:1、伊利石+砂土+蛭石+珍珠岩1:1:1:1、砂土+蛭石+珍珠岩2:1:1),由丛枝菌根真菌摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内球囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)和解磷菌斯氏泛菌(Pantoes stewarti,PS)组成6种菌种组合[CK(对照组)、Fm、Ri、Fm+PS、Ri+PS、Fm+Ri],研究不同基质和菌种组合对菌根真菌的侵染程度、产孢量、菌丝密度和玉米生长状况的影响.结果表明,摩西管柄囊霉和斯氏泛菌与风化煤+砂土+蛭石+珍珠岩组合的扩繁效果最佳,玉米的菌根侵染强度、产孢量、菌丝密度分别为91.7%、92个/cm3、5.05 m/g,同时玉米的叶绿素值和地上生物量也较高,显著高于其他单接AM真菌的组合(P<0.05).基质和菌种组合对菌根侵染强度、产孢量均有交互作用.在常规基质添加风化煤下,同时联合解磷菌斯氏泛菌,有助于摩西管柄囊霉能达到最佳的扩繁效果,摩西管柄囊霉、根内球囊霉联合接菌与风化煤+砂+蛭石+珍珠岩组合是扩繁联合菌剂的的最佳选择.