丛枝菌根真菌-植物共生体系在石油污染土壤修复上的研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌能够与陆地80%~90%的维管植物建立共生关系,产生的地下菌丝体网络连接着植物根系、土壤及根际微生物。目前,丛枝菌根真菌被认为是提高石油污染土壤修复的工具。该文从石油对丛枝菌根真菌及其群落结构的影响、丛枝菌根真菌对植物的帮助及与其它微生物及物质共同作用提高石油修复效率等方面做以阐述。未来研究方南有以下几个方面:(1)寻找并选择针对不同石油及土壤的丛枝菌根真菌与宿主植物组合,并建立组合库;(2)利用分子手段及基因工程等技术研究丛枝菌根真菌对石油的降解或者提高宿主植物对石油的耐受性或降解等机制等;(3)关注菌丝际生态功能区,以“共生功能体”的概念入手深入挖掘,探究植物、根际及菌丝际微生物之间的相互作用及功能等三个方面开展工作,以期对未来修复工作提供科学支持。

蚯蚓与丛枝菌根真菌的相互作用及其对植物的影响

蚯蚓和丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌都是有益的土壤生物,对提高土壤养分有效性和植物吸收利用营养元素具有重要影响。本文综述了蚯蚓对AM真菌取食、传播和侵染的影响、蚯蚓与AM真菌相互作用的效应和机制方面的最新研究进展,以及AM真菌与蚯蚓互作改善植物营养和生长以及协同修复土壤重金属方面的作用,以期为今后研究发展提供依据。

生石灰—丛枝菌根真菌对酸性锡尾矿化学性质及6种草本植物生长的影响

【目的】研究生石灰—丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)—草本植物协同作用对酸性锡尾矿的改良效应,筛选酸性锡尾矿适生优势植物。【方法】采用盆栽试验研究生石灰与AMF混合菌剂对锡尾矿上黄茅[Heteropogon contortus(L.)Beauv.]、香根草[Chrysopogon zizanioides(L.)Roberty]、狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、苜蓿(Medicago sativa L.)、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.]和黑麦草(Lolium perenne L.)生长、重金属累积和根际主要理化性状的影响。【结果】与对照处理相比,添加生石灰—AMF可提高尾矿pH值、有机质和速效养分含量,且显著增加6种草本植物生物量,尤以黑麦草增加最多。所有复合处理中,生石灰处理下黄茅根际尾矿pH值最高,较改良前提高了0.92;生石灰—AMF处理下,香根草根际尾矿有机质含量较高,较改良前提高了7.6倍;苜蓿和黑麦草根际尾矿碱解氮和速效磷含量相对较高,分别较改良前提高约14倍和21倍。生石灰—AMF—草本植物组合可有效降低根际尾矿有效态Cu、Pb含量,分别降低了15.66~17.07和1.43~1.48 mg/kg,而仅有生石灰—AMF—狗尾草或黑麦草组合可有效降低有效态Cd含量,降低了0.58~0.59 mg/kg。【结论】生石灰—AMF—草本植物协同有助于锡尾矿的改良。在生石灰—AMF组合改良下,建议推荐黑麦草、黄茅、香根草和苜蓿为酸性锡尾矿植被恢复的先锋植物。

丛枝菌根真菌和根瘤菌与植物共生研究进展

丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌可以影响植物生产力、微生物群落结构和土壤质量,是生态系统可持续发展的重要驱动因子。在长期的进化过程中,AMF和根瘤菌逐步形成了互惠互利共生关系,充分发挥AMF-根瘤菌-植物共生体的生物固氮和养分吸收等作用,对于减少化学肥料的投入,保障农业可持续发展具有重要意义。但也有研究表明AMF和根瘤菌之间存在相互制约的作用,这可能与环境因素密切相关。因此,需要系统总结AMF-根瘤菌与植物共生相互作用的机理及其影响因素。本研究通过文献梳理以及定性比较分析,阐明了植物根系通过根系分泌物刺激根瘤菌和AMF形成结瘤因子和菌根因子,激活后续信号通路,从而使根瘤菌和AMF与植物建立共生关系的过程和机制;概述了AMF-根瘤菌与植物共生的协同增效和拮抗作用;总结了影响AMF和根瘤菌与植物共生及其相互作用的生物和非生物因素。最后,本研究提出AMF-根瘤菌与植物建立共生关系的作用机理目前还不完全明确,微生物菌肥研发缓慢等问题,并从理论、技术和应用等层面对未来研究的重点方向进行了展望,以期为利用AMF和根瘤菌促进农业可持续发展提供新思路和新方法。

丛枝菌根真菌对植物逆境胁迫抗性及次生代谢产物合成的影响

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)是球囊菌门真菌与植物根系组成的共生体系,71%的维管植物有AM。球囊菌门(Glomeromycota)现下设1纲4目11科27属,约有300种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)。AMF可以提高植物对干旱、盐度、重金属等非生物胁迫和由其他生物引起的生物胁迫的抵抗力以及调节植物次生代谢产物的合成。本文综述了AMF对植物逆境胁迫和次生代谢产物影响的研究进展。阐述了AMF对植物形态结构、生理生化、基因表达和次生代谢等生命活动的影响。总结了AMF提高植物逆境胁迫抗性和调节植物次生代谢产物合成方面的作用机理。旨在为深入研究AMF响应植物逆境胁迫和调节植物次生代谢产物合成的作用机理提供参考。

丛枝菌根真菌与根围促生细菌相互作用的效应与机制

丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌是植物活体营养专性共生菌,广泛存在于陆地各生态系统中。研究表明,AM真菌与根围促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)之间的相互作用,尤其是它们之间的协同作用不仅影响植物养分吸收利用、病原物发生发展、土壤理化特性与生物修复等,而且对于可持续农、林、牧业生产、稳定生态系统都具有十分重要的意义。因此,近年来给予众多关注和研究。综述了AM真菌与PGPR之间的相互影响及其可能的作用机制,以及AM真菌与PGPR协同改善植物营养和生长、协同抑制病原菌、协同修复土壤方面的作用,旨在总结AM真菌与PGPR相互作用的效应与机制方面的最新研究进展,为今后研究发展提供依据。

丛枝菌根真菌与植食性昆虫的相互作用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)真菌与昆虫均是陆地生态系统中的重要组分,同植物关系密切,对植物的影响和作用是巨大的。生态系统中则以AM真菌-植物-昆虫互作体系参预食物网与生态过程。早在20世纪80年代,人们已开始研究AM真菌对昆虫的影响。进入21世纪人们越来越重视AM真菌与昆虫的相互作用。总结了AM真菌对昆虫取食偏好、生长、繁殖和对植物危害等方面的影响、以及昆虫对AM真菌侵染、扩展和产孢的影响;分析了植物营养状况、昆虫性别、昆虫龄期和AM真菌种类等对AM真菌与昆虫相互作用的影响特点;探讨了AM真菌与昆虫相互作用的机制;展望了利用AM真菌抑制植食性害虫、及促进天敌昆虫和部分传粉昆虫作用的可能性,旨在丰富菌根学研究内容、促进AM真菌与昆虫互作领域的深入研究、为探索生物防控农林业害虫的新途径提供依据。

丛枝菌根真菌与大豆胞囊线虫相互作用研究初报

在温室盆栽条件下对大豆‘开育 10’品种接种了丛枝菌根 (AM)真菌 :Gigaspora margaritaBecker & Hall、Glomus fasiculatum (Thaxt) Gerd.& Trappe、G.intraradices Schenck & Smith、 G.mosseae Nicolson & Gedermann 及 G.versiforme Berch 和 /或大豆胞囊线虫 (SCN,H eteroderaglycines) 4号生理小种。供试 AM真菌可不同程度地促进大豆植株的生长发育 ,增加植株高度、地上部和地下部干重及单株产量 ,减轻感病大豆品种‘开育 10’SCN的危害 ,降低病情指数、根上和根围土壤中胞囊数量、2龄幼虫和胞囊内卵数。其中 ,G.fasiculatum、Gi.margarita和 G.intraradices的效应大于 G.mosseae和 G.versiforme的处理。接种 SCN显著降低了 G.intraradices和 G.versiforme对大豆根系的侵染率、G.fasiculatum的产孢数量及 G.intraradices的侵入点数量 ,增加了 G.mosseae的产孢数量。认为部分 AM真菌能有效地抑制 SCN对大豆根系的侵染、胞囊发育和

丛枝菌根真菌与葡萄南方根结线虫的相互作用及其对寄主的影响

在温室盆栽条件下对‘巨峰’葡萄扦插苗接种丛枝菌根 (AM)真菌 (GlomusversiformeBerch、GigasporamargaritaBecker&Hall及GlomusmosseaeNicolson&Gedermann)和南方根结线虫 (Meloidogyneincognita)。结果表明 ,供试AM真菌能不同程度地抑制南方根结线虫病害的发生发展 ,降低根围土壤中二龄幼虫数量、卵块直径、平均每个卵块的卵量及平均每克葡萄根系上的卵量 ,先接种AM真菌后接种南方根结线虫的处理比同时接种二者抑制线虫病害的效果更好。接种AM真菌可提高葡萄植株光合速率 ,增加植株高度、茎粗、叶面积、地上部干样质量和地下部干样质量 ,这在一定程度上补偿了由于线虫所造成的损害。此外 ,接种南方根结线虫降低了G .mosseae的根内泡囊和入侵点数量、G .versiforme及Gi.margarita的侵染率 ;但增加了G .versiforme及Gi.margarita的根内泡囊数及入侵点数。因此 ,对每一种AM真菌—植物—线虫组合关系不可能作出统一的概括。

菌根真菌与植物激素相互作用研究进展

菌根真菌生长及其与植物共生过程中可直接合成或诱导植物产生多种激素类物质,如生长素(auxin)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、乙烯(ET)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)等,这些物质除了调节植物自身生长发育、控制植物形态建成和生理代谢外,还能在菌根真菌与植物相互识别、菌根形成、诱导植物抗逆性等方面发挥作用。本文总结了菌根真菌对植物激素种类、形态和含量的影响,以及植物激素对菌根真菌生长发育、侵染、产孢和功能的影响。旨在为进一步研究菌根真菌与植物激素相互作用关系、探索菌根真菌生理代谢特点提供依据。

丛枝菌根与植物寄生性线虫相互作用及抗性机制

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能够与大多数陆地植物互惠共生,促进植物对养分的吸收,提高植物对各种生物和非生物胁迫的抗逆性,对植物健康生长有重要的作用。在土壤中丛枝菌根真菌与植物寄生性线虫共同依靠寄主植物根系完成生命循环,但二者对寄主植物作用完全相反,引起研究者广泛兴趣,成为菌根研究的热点和焦点之一。本文分析了丛植菌根真菌与植物寄生线虫的相互作用,并探讨了菌根提高植物对线虫抗性的可能机制:菌根真菌改善植物的生长和营养状况、改变植物根系形态结构、影响根系分泌物和根际微生物区系、诱导寄主植物产生防御反应等,旨在深入挖掘丛枝菌根真菌的生物学功能,进一步发挥其在农业生产中的应用潜力。

沙棘林密度和丛枝菌根真菌接种对林下植物和土壤性状的影响

【目的】在我国干旱半干旱地区采煤沉陷区的生态修复区,分析不同沙棘种植密度和接种丛枝菌根真菌(AMF)及其交互作用对林下植物和土壤性状的影响,探究最佳人工生态修复方式。【方法】本研究以陕西省神木市大柳塔镇微生物复垦区种植的不同密度沙棘林(L:835 tree·hm^(-2);M:1111 tree·hm^(-2);H:1667 tree·hm^(-2))为研究对象,布设接菌区和对照区处理,以无人工干预的自然恢复区为完全对照,总样地大小为8400 m^(2)。人工林于2012年4月种植,2012年7月以穴施的方式在接菌区接种AMF。2020年10月,对人工林和林下植物进行调查,并采集表层土壤(0~20 cm)测定土壤性状,每个处理设置3个重复。选取林下植物指标、土壤指标进行主成分分析,筛选出特征值大于1的5个主成分,通过因子载荷矩阵确定权重,计算各处理综合得分。【结果】1)增大种植密度和接种AMF显著提高了沙棘林盖度和现有密度。2)增大种植密度显著提高了林下植物的Pielou均匀度指数,降低了Simpson优势度指数,接种AMF显著提高了林下植物的Pielou均匀度指数,降低了Simpson优势度指数;种植密度显著影响林下植物群落组成、生物量和盖度,中等种植密度下林下植物生物量最大。接种AMF显著影响林下植被群落组成并提高了生物量。3)种植密度和接种AMF显著影响AMF生物量、土壤性状,在中等种植密度下AMF的生物量、微生物生物量、土壤理化性质处于较高水平。4)人工林种植密度和接种AMF对林下植被群落和土壤的理化性质具有显著的交互作用。相较于对照区,在接菌区人工林种植密度对林下植被与土壤性状的影响较小。5)综合得分结果表明,中等种植密度且接种AMF的处理得分最高,自然恢复区的综合得分最低,所以,中等密度且接种AMF的处理对植物和土壤的修复效果最佳。【结论】中等种植密度的沙棘人工林生态修复效果最佳,接种AMF促进了土壤养分的活化,为沙棘人工林提供了更多的生态位,打破了种植密度过高对林下植被生长和正向演替的限制。

苯并[a]芘污染土壤的丛枝菌根真菌强化植物修复作用研究

研究了种植紫花苜蓿 (MedicagosativaL )在接种和不接种菌根真菌 (GlomuscaledoniumL )情况下对土壤中苯并 [a]芘 (B[a]P)的降解动态。历经 90天的温室盆栽试验表明 ,较高浓度 (10 0mgkg-1)B[a]P能降低菌根真菌对植物根的侵染率。种植紫花苜蓿和接种菌根真菌能促进土壤中可提取态B[a]P的降解 ,在接种情况下 ,有植物时对三种浓度 (1mgkg-1,10mgkg-1,10 0mgkg-1)B[a]P的降解率分别达 86 2 %、86 6 %、5 7 0 % ;而没有植物时B[a]P的降解率为 5 3 5 %、5 3 0 %、33 0 %。不接菌根真菌时的降解率比接菌根真菌的低得多 ,不接种菌根真菌时 ,有植物的B[a]P降解率分别达 75 9%、77 7%、5 3 4 % ;而不种植物的降解率分别为 5 4 9%、5 2 6 %、34 1% ,低、中浓度 (1mgkg-1,10mgkg-1)两处理的降解率明显地高于高浓度处理(p <0 0 5 )。B[a]P添加对土壤中多酚氧化酶活性有较大的影响 ,特别是高浓度B[a]P处理土壤的酶活性明显地低于其它三个处理 ,接种菌根真菌能够提高土壤中的酶活性 ,从而促进了土壤中B[a]P的降解。

丛枝菌根真菌在植物修复砷污染土壤中的作用

丛枝菌根真菌能增强植物对矿质元素的吸收、提高植物的抗逆性、增强抗病性、改善植物根际微环境,减轻重金属对植物的毒害,影响植物对重金属的吸收和转运,在重金属污染土壤的植物修复中显示出极大的应用潜力。近年来,As污染已成为全球非常突出且急需解决的环境问题之一,对As污染土壤的生物修复也因而成为研究热点。本文主要从丛枝菌根真菌改变土壤pH和酶活性、增强植物对As的耐性和影响植物对As的吸收方面综述了丛枝菌根在As污染土壤修复中应用的研究进展,揭示出菌根应用在As污染土壤中的作用潜力和研究方向。

丛枝菌根真菌-豆科植物-根瘤菌共生体系的研究进展

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)-豆科植物-根瘤菌(Rhizobia)三者形成的共生体,是植物与微生物共生中的一种特殊类型。本文对这种共生体中微生物与植物之间的营养关系;AMF和根瘤菌双接种豆科植物的效应以及影响双接种效应的因素;AMF和根瘤菌在与豆科植物形成共生过程中的分子互作机制等进行了综述。同时对这种共生体还需进一步研究的问题及其在基础研究和实践应用方面的前景进行了讨论。

湿地植物与丛枝菌根真菌(AMF)相互关系的研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是湿地植物主要共生菌之一,在湿地生态系统中具有重要的作用.本文就近年来AMF对湿地植物的营养物质吸收、生长发育、抗逆境胁迫和抗污染能力等的作用,湿地植物、水分、季节、土壤理化性质因素对根际AMF的多样性、侵染能力、空间分布、生长发育、孢子密度的影响,以及植物与AMF之间相互作用关系的研究进展进行综述.

丛枝菌根(AM)真菌-豆科植物-根瘤菌共生识别信号研究概况

植物与微生物共生是自然界中普遍存在的一种生物学现象,其中高等植物和丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌共生形成的菌根、以及豆科植物和根瘤菌（rhizobia）形成的根瘤与农林牧业生产和生态系统的稳定性密切相关。豆科植物形成根瘤的同时还能与AM真菌形成菌根,最终建立三位一体互惠共生体系（弓明钦等1997）。

丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展

丛枝菌根真菌(AMF)作为一种能与大多数植物共生的土壤有益菌,其与植物共生形成的菌根体系在提高植物重金属耐性、强化植物修复重金属污染方面发挥着重要作用。为系统阐述AMF在重金属污染土壤中的作用及其增强植物耐性的机制,本文综述了AMF在植物生长及环境治理方面的应用,着重对其在重金属修复方面的效果进行讨论,并总结了其增强植物重金属耐性的机制(生长稀释及限制吸收作用、抗氧化机制、螯合重金属机制、吸附固持重金属机制),以期为AMF在重金属污染环境中的应用提供科学和理论支撑。

丛枝菌根真菌影响植物病害的研究进展

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)广泛存在于自然界中,在提高植物抵抗病害胁迫中起到积极作用。为进一步加快农业投入品的减量增效步伐,提高生物防治在农作物种植中的应用比例,总结了近年来国内外在丛枝菌根真菌对植物病害的影响及其作用机制的研究进展,同时展望了丛枝菌根真菌的进一步研究及应用方向。