辜夕容[1]2004年在《外生菌根缓解铝毒性研究》文中指出活性铝是限制酸化土壤中植物生长的一个重要因素，它常导致森林生产率普遍下降，成为酸性土壤上最主要的问题。外生菌根真菌是土壤中非常重要的一类真菌，能与70-75％的造林树种形成外生菌根。有些优良的外生菌根真菌与树木根系形成菌根后，能改善营养状况，提高抗铝能力，促进树木的生长。选用抗铝能力强、促进林木生长效果好的优良外生菌根真菌感染苗木根系，可以经济、方便、有效地降低酸化土壤中铝对植物的毒害，提高林分质量和产量。进行外生菌根缓解铝毒性研究，可弄清外生菌根缓解铝毒性的机理，并筛选出抗铝的优良外生菌根真菌，为缓解铝对林木的毒害，提高酸铝地区的造林质量和林木产量提供理论依据和实现途径。 试验将国际上已有较多研究基础，较有代表性的菌种彩色豆马勃Pisolithus tinctorius stain715(Pt715)、双色蜡蘑Laccaria bicolour stain S238A、L. bicolour stain S238N(Lb S238A、Lb S238N)、L. bicolour stain 270(Lb 270)、土生空团菌Cenococcum geophilum strain SIV(Cg SIV)，线波粘滑菇Hebeloma repandum(Hbr)分别培养在铝浓度不同的Pachlewski液体培养基中，进行了外生菌根真菌的生长、分泌作用及磷、钾、铝吸收的研究，同时以双色蜡蘑的叁个株系Lb S238A、Lb S238N、Lb 270分别感染我国南方林区分布最广、受铝害严重的代表树种马尾松(Pinus massoniana Lamb.)，形成菌根化苗，进行了菌根苗木生长、养分吸收和抗铝性的研究及菌根活化根层土壤养分的研究，明确了外生菌根真菌和外生菌根缓解铝毒害的能力和机理，并筛选出抗铝能力和养分吸收能力强、促进树木生长效果好的外生菌根真菌。研究结果如下： 纯培养时，外生菌根真菌Pt715能耐受高铝，Hbr、CgSIV和LbS238N能耐受低铝，但对高铝敏感。LbS238A和Lb270对铝敏感，且LbS238A的生物量在高铝时急剧下降了39％，为对铝最敏感的外生菌根真菌。在6种真菌中，CgSIV生物量增长最多，低铝时达到16％，其次为Pt715，高铝时增长了12％。6种真菌生物量大小顺序是CgSIV＞Pt715＞Lb270＞Hbr＞LbS238A＞LbS238N。 铝浓度增加刺激Hbr和CgSIV的H~+分泌，而抑制Pt715、LbS238A、LbS238N的H~+分泌，Lb270的H~+分泌不受铝的影响。培养液中铝浓度增加引起外生菌根真菌草酸分泌量和草酸在总酸中所占的比例显着增加。真菌分泌草酸的能力大小依次是：Lb270＞Pt715＞LBS238A＞LbS238N＞Hbr＞CgSIV，草酸离解的H~+在总H~+中所占比例高低却是：LbS238A＞LbS238N＞Pt715＞CgsIV＞Hbr＞Lb270。伴随草酸分泌量的增加，培养液中的Al-P沉淀溶解。 除Lb270菌丝体内磷、钾含量不受培养液中铝浓度的影响外，其余5株外生菌根真菌菌丝体内磷、钾、铝含量和Lb270的铝含量均随培养液中铝浓度的增加而显着增加。真菌菌丝体内磷含量增加最多的是Hbr，增量为64％，其后依次是：LbS238A(55％)、LbS238A(45％)、CgSIV(25％)、Pt715(21％)、Lb270(2％)。菌丝体内磷含量多少顺序是：西南农业大学博士学位论文旦照，旦旦组，旦旦，里旦旦，组些LbS238A>丈bS238N>Pt715>Lb270>Ilbr>心s1V，这种能力人小不受培养液中足否存在侣的影响。真菌的磷含量最高以bs238A)与最低(Cgslv)间相差6.5倍。菌丝体内钾含量多少顺序是:Lb270>P t7 1 5>Lb23尔> CgsIV>LbS238N>Hb:，Lb27O的钾含量是Hb:的38倍。菌丝体内铝含量多少顺序是:LbS238卜、>Lbs238A>Hbr>Pt715>Lb27o>Cgslv，去占s23sN的铝含量是心slv的11倍。 铝施入土壤后，马尾松苗木根层土壤pH值下降，各形态活性铝尤其是可交换态铝和单聚体羚基铝含量升高，对!照苗木根层的Al一P、Fe一P、ca一P、o一P含量均增加，增量分别为29%、19%、16%、36%。马尾松苗木和层有效氮、有效磷、交换性钙、交换性镁尤其是有效磷和交换性钙含量均降低。儿种苗木中，有效代:、有效磷、交换性钙、交换性镁含量降低得最多的是对照，分别降低了13%、27%、17%和14%。 与对照苗木相比，马尾松菌根苗木根层土壤pH值降低，Lbs238A根层可交换态铝比例下降，LbS23sN不fl Lb27o}层可交换态铝和单聚体轻基铝比例增加，去bs238A和去bs23sN使AI一P、ea一P、O一P的比例下降，j·270使Ca一P和O一P的比例卜降。菌根苗木根层有效氮、有效磷、交换性钙、交换性镁含量均封.着高于对照苗木。叁种真菌提高养分有效性的能力大小是Lb270>LbS238N>L关弓238A。 双色蜡蘑的叁个株系LbS238A、LbS238N、Lb270在强酸性黄壤上进行苗床接种后，显着促进了马尾松苗木，尤引是地上部的生长，菌根苗的生物量比非菌根苗高出52一76%，其促进效应顺序是Lb270>LbS23助>LbS238A。双色蜡蘑还显着促进马尾松苗木的地径生长和高生长，分别比对照增加了10一19%不115一20%。 铝处理后，对拱苗木的根叶磷含量均降低，幅度分别为30%和26%。而叁种菌根苗的根叶磷含量均上升，其中高针时Lb270苗木的根叶磷含量增长得最多，分别为98%和48%，其后为LbS238A (38%和29%)和L!) 5238N(13%和5%).儿种马尾松苗木根铝含量均随外界铝浓度的增加而增加，其中对照苗木根铝补量增加得最多，比无铝时增加了75%，而LbS238A、LbS238N和Lb270分别增
张慰[2]2012年在《马尾松林下外生菌根生境调查及耐酸铝外生菌根真菌筛选》文中认为酸沉降是我国主要的大气环境问题之一,随着社会经济的发展,酸沉降问题日益复杂且更难以控制。在陆地生态系统中,植物-土壤单元是酸沉降污染的主要对象,植物受到的伤害最为明显。随着酸沉降的不断发展,目前的调节措施难以保护乡土物种和存在潜在威胁的情况下,有必要寻求一种更合理的调控措施来应对酸沉降的影响。外生菌根在森林树木中广泛存在,它与植物-土壤有紧密的联系。本研究以南方酸沉降严重区马尾松林为调查对象,对马尾松林地调查采样,分析菌根侵染率、土壤养分、pH值以及植物生长参数等,找出外生菌根、树木和土壤这叁者潜在的关系；同时通过酸铝毒性处理探索实验,设置为两因素(pH、铝浓度)完全随机实验,pH设置为叁水平3.5、4.5、5.5,铝浓度设置为0、0.2、0.5、1.0四个水平,通过测定液体培养基中pH的变化,菌丝体中钙、钾、镁、磷等营养元素的含量,筛选出对酸铝表现出抗性的外生菌根真菌资源,为受到酸沉降危害的森林生态系统的恢复提供一定的理论依据。研究取得的主要结果如下：(1)野外采样土壤中,重庆铁山坪土壤酸度最强,pH值最低。四个样点的侵染率同侵染指数的变化规律是不完全一致的,雷公山区域的侵染率和侵染指数同为最大,重庆铁山坪的侵染率和侵染指数较高均大于流溪河和蔡家塘,此地区的外生菌根具有较强的耐酸铝性。(2)野外采集植物叶片中,铁山坪的营养元素含量相对较高,可能与外生菌根侵染率和侵染指数有关,而蔡家塘的侵染率指数和营养元素相对较低。从土壤样品来看,雷公山相对较高,其余地区没有明显的变化规律。重庆铁山坪pH最低,其土壤营养元素钙、钾含量最低,但其侵染率和侵染指数较高,植物叶片钙、钾含量最高。在酸雨污染严重的区域,外生菌根的形成有利于植物生长,提营养元素的吸收量。(3)外生菌根真菌液体培养基的酸度受到外加酸铝的显着影响。在真菌液体培养结束后,pH值在各处理水平下表现出一致降低的趋势。这可能和酸、铝胁迫作用下,菌根真菌分泌的有机酸有一定的关联。(4)酸铝共同作用下,外生菌根真菌的营养元素含量会受到不同程度的影响。相应的营养元素(钙、钾、镁、磷)的含量增加,表明真菌通过营养物质的大量吸收可能为其缓解酸铝毒害的一种重要方式。(5)外加酸铝影响外生菌根真菌的生长,且影响程度有差异。9种真菌可分为两类,JYS2、JYS4、JYS5属于酸铝敏感型,JYS1、JYS3、JYS6、TSP1、TSP2、TSP3属于耐酸铝型。
张慰, 陈展, 邓仕槐, 尚鹤[3]2012年在《外生菌根缓解植物酸雨胁迫的机理研究进展》文中认为森林作为陆地生态系统的主体,是酸雨污染的主要受体,酸雨对生态系统产生着巨大的影响。菌根是菌根真菌与植物营养根的共生体。外生菌根真菌与宿主植物间互惠互利,在森林生态系统中,外生菌根在维持生态系统的养分平衡和改善树木营养等方面有重要的作用。本文综述了国内外关于菌根和酸雨关系的研究,酸雨能抑制外生菌根的形成,降低其活力;但另一方面,外生菌根能够缓解酸雨造成的植物危害,提高植株对酸雨的耐受力。外生菌根主要通过以下几方面缓解酸雨胁迫:(1)菌根形态结构的物理屏蔽作用;(2)增加养分吸收,增加御酸能力;(3)增强酶活性,提高植物生存能力;(4)产生有机酸或其他物质。
喻田甜[4]2014年在《外生菌根真菌对铝胁迫的响应》文中研究指明A13+广泛存在于pH<5.5的酸性土壤中,土壤酸化、铝毒害是造成森林退化和衰亡的重要原因之一。外生菌根真菌是森林生态系统的重要组成部分,优良的外生菌根真菌与树木形成外生菌根后,可以促进树木生长,提高抗逆能力,增加养分吸收。因此,研究外生菌根真菌的抗铝机制对于亚热带、热带地区植树造林和天然林的保护有重要意义。本项研究选用来自于西昌的酸性红壤(pH≤5.9)的彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt715)、重庆金佛山酸性黄壤(pH≤4.0)的褐环乳牛肝菌(Suillus luteus (L. Fr.) Gray,Sl13)和内蒙古大青山中性土壤(pH≈7.1)的亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus (Peck) Snell ex Slipp&Snell, Ss00)等叁株外生菌根真菌为材料,研究了Al3+在外生菌根真菌中的含量分布,以及在不同铝浓度处理下,供试菌株的生长、养分吸收、有机酸分泌、调控草酸分泌关键酶的活性等。主要研究结果如下：(1)不同外生菌根真菌对铝的敏感程度不同,Pt715比Sl13和Ss00抗(耐)铝性强；同为乳牛肝菌的Sl13和Ss00,前者的抗(耐)铝性强于后者,表明同种属菌株对铝的敏感程度存在显着差异。(2)在0.5～2.5mmol·L-1Al3+胁迫下,铝主要分布在外生菌根真菌的质外体中,约占总吸收量的91-98%,其中非交换性铝占质外体含铝量的53～90%,进入原生质膜内的数量极少(10～100μg·g-1dw),并且进入细胞内的铝还有20～80%被泵入液泡。说明原生质膜的屏障作用,以及质外体固持铝的能力可能是外生菌根真菌缓解铝毒的原因之一(3)在铝胁迫下,菌株Pt715对磷钾养分的吸收量增高,菌丝的含磷量与质外体非交换态铝的含量有一致性,这可能是菌株增强抗铝性的原因之一(4)在铝胁迫下,外生菌根真菌分泌有机酸的种类、数量因菌株的不同而异。在3株供试菌株营养液中均能检测出草酸、柠檬酸和苹果酸。Pt715还检测出了丁二酸、甲酸和乙酸,它是检出有机酸种类及数量最多的供试菌株。(5)在铝胁迫下,菌株及培养时间的差异均显着影响培养液中pH的变化。随着铝浓度的增加,Pt715和Sl13的营养液中pH值下降幅度明显高于Ss00菌株。在菌丝生长初期(3-6d),抗铝强的Pt715使培养介质的pH降低1.2个单位,表明该菌株能通过分泌有机酸或H+对铝胁迫作出快速应答。(6)在Pt715菌丝生长初期(第3d),铝胁迫的菌株分泌的草酸浓度比对照高2-4倍,而其它2株菌株无此现象,反映出Pt715菌株对铝胁迫有快速的调节能力。(7)Al3+对外生菌根真菌的苹果酸脱氢酶(MDH)和异柠檬酸裂解酶(ICL)活性的影响也因菌株不同而异。Ss00和Pt715苹果酸脱氢酶的活性显着高于Sl13。在Al3+胁迫下,Ss00菌株苹果酸脱氢酶活性与草酸分泌量呈显着正相关,但其它2株供试菌株相关性不明显。Pt715和Ss00菌株异柠檬酸裂解酶活性随Al3+浓度提高增加,达到峰值后随Al3+浓度提高而降低,但Sl13则无明显变化。
辜夕容, 梁国仕, 黄建国[5]2005年在《外生菌根提高植物抗铝性机理研究进展》文中认为外生菌根真菌是土壤中一类重要的微生物,能与70%￣75%的森林树种形成外生菌根。它可以促进植物对养分的吸收和利用,提高酸性土壤上植物的抗铝性。外生菌根主要通过以下几方面来增强植物的抗铝能力:(1)扩大吸收面积,增加植物对养分的吸收;(2)排斥或吸附铝离子,阻止其向植物根系运输;(3)有机酸或其它有机物质的分泌增加,提高对铝离子的螯合和对钙、镁等离子的溶解能力;(4)增加激素的分泌,促进植物生长;(5)促进植物生长稀释铝和液泡区域化隔离铝。
周倩[6]2013年在《低pH时外生菌根真菌对铝毒的响应及抗（耐）性机理研究》文中研究说明铝毒是酸性土壤(pH<5.0)中限制植物生长的主要障碍因子之一。在酸性土壤中,铝的交换量占土壤阳离子交换总量的20%-80%,从而导致土壤中阳离子易于淋失,致使磷、钾、钙、镁等营养元素缺乏,对植被的生存生长具有极大危害。外生菌根真菌(ECMF)能够与多种森林树种形成共生体,增强植物对各种不良环境的抵御能力,对改善森林生态系统具有重要意义。要更好地利用ECMF来提高衰退森林的耐铝毒能力,须先明确ECMF对铝毒的具体响应机制和耐性机理。本研究围绕ECMF的抗(耐)铝机理展开,筛选出长势较快的彩色豆马勃Pt715、两种松乳菇Ld2、Ld3,及美味牛肝菌Be并以其为供试菌种,系统研究了ECMF在低pH(pH=3.8)条件下的生长与养分吸收、菌丝体分泌物以及对铝的吸收动力学,探索其中存在的抗性机制,以期为我国大面积退化森林的恢复及可持续经营提供理论基础和依据。主要研究结果如下：(1) Pt715, Ld2, Ld3都具有较强的耐铝毒胁迫能力,其生长并未受酸铝处理的抑制,反而表现上升趋势。其中,Ld2对铝的耐受性最强,其生长量在高铝处理时显着增加,达到52.43mg,较无铝时增加36.31%,增幅最大；Pt715和Ld3的生长在铝胁迫时未达到显着差异,两者在高铝处理时的生长量分别较无铝时增加了5.97%、14.67%；3者之间的耐受能力大小依次是Ld2>Ld3>Pt715, Ld2的平均生长速率也为最快。(2) Pt715, Ld2, Ld3对养分的吸收累积存在显着差异。高铝处理时Ld2和Ld3菌丝体内的含铝量差异不显着,但两者均明显高于Pt71563.5%和48.7%。随着铝处理浓度的增加,Pt715的含铝量呈线性增长模式,Ld2和Ld3含铝量则均呈指数性增长模式,不同的累积模式可能是松乳菇两个株系对铝的吸收能力强于彩色豆马勃Pt715的原因。3种菌株菌丝体含磷量与含铝量呈显着正相关,而菌体含钾量则与含铝量呈显着负相关,各菌种含钾量降幅由高到低依次为Ld3(53.19%)>Ld2(34.74%)>Pt715(27.28%)。菌株含铁量及含镁量因菌种及铝处理浓度的不同存在显着差异,较无铝时均有上升,且与菌株含铝量呈显着正相关。(3)各菌株的分泌物种类及含量因菌种及铝浓度不同存在显着差异。Pt715, Ld2, Ld3H+分泌总量随着铝处理浓度的增加呈先降低后升高的响应趋势,高铝时分别达到低铝时的17.49,2.69,6.99倍。Ld2分泌草酸、甲酸2种有机酸响应酸铝胁迫,Pt715和Ld3除分泌草酸、甲酸外还分泌酒石酸和琥珀酸响应酸铝胁迫。各菌株草酸平均分泌速率由大到小依次为Ld3(17.19μmol·g-1·d-1)>Pt715(15.34μmol·g-1·d-1)>Ld2(3.95μmol·g-1·d-1), Pt715和Ld3在低锚浓度下分泌草酸产生的H+分别占总H+的49.23%和46.73%,是总H+的主要来源。菌株分泌的其它有机酸含量随铝处理浓度的变化呈不同变化趋势。(4) Ld2, Be均具有较强的阳离子吸附能力,且吸收Al3+的规律符合米氏动力学方程。Ld2的阳离子交换量(CEC)显着高于Be,是Be的4.16倍。在对该2种菌株的吸收动力学特性的研究中发现,菌丝体在试验开始的前20min内培养液中的铝含量迅速下降,经过120min以后达到相对稳定的水平。2种ECMF的Km值分别为21.63和21.40μmol·L, Ld2菌丝体的Imax为B8的4.7倍,其吸收A13+的能力强于Be,较Be更适宜高铝浓度环境。
张薇[7]2015年在《铝胁迫下外生菌根真菌对酸性黄壤磷钾的利用》文中研究表明在酸性土壤上,铝毒和贫瘠是影响植物生长的主要限制因子。目前,全球性的环境污染加重和扩大了土壤酸化,严重地威胁着植物生态系统的稳定与安全。外生菌根真菌对森林生态系统作用重大,已有的研究表明,优良的外生菌根真菌具有抗铝能力。但是,在养分胁迫下,菌根真菌的抗铝特性,以及高铝条件下,菌根真菌对难溶性养分的活化利用均未见报道,所以揭示其抗性机制对于丰富外生菌根菌的研究,以及筛选优良菌株具有重要意义。本项研究以西南地区主要的贫瘠酸性森林黄壤为供试土壤,在课题组已有的研究基础上,选用彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715),褐环乳牛肝菌(Suillus luteus (L.:Fr.) Gray, Sl 13)和亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus (Peck) Snell ex Slipp & Snell, Ss 00)叁株外生菌根真菌为材料,研究不同Al3+浓度下,供试菌株的生长、养分吸收、有机酸分泌、调控草酸分泌关键酶的活性,以及活化利用土壤难溶性磷和矿物结构钾的能力等。主要研究结果如下：(1)在缺钾的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl13和Ss00叁株外生菌根真菌获得最大生物量的环境Al3+浓度依次是1.6、0.8和0.4 mmol·L-1,表明它们均能适应有A13+存在的环境,来自于南方的Pt 715和Sl13菌株比来自于北方的Ss00菌株抗铝性分别高3倍和1倍,而Pt715的抗铝性又比同为南方菌株的Sl13高1倍,说明南方菌株间的抗铝性也存在显着差异。(2)在缺磷的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl13和Ss00叁株外生菌根真菌达到最大吸磷量的环境A13+浓度分别是1.6、0.8、0.8mmol·L-1,表明菌丝的最大吸磷量与菌丝的最大生物量有较好的一致性,Pt715菌株平均吸磷量显着高于另外的2株菌株,说明吸磷能力强的菌株有利于抗铝毒,Pt 715是一株兼具抗铝和耐低磷的菌株。(3)在缺钾的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl 13和Ss00叁株外生菌根真菌达到最高吸钾量时的环境Al3+浓度分别在1.2、0.8、0.8 mmol·L-1, Pt 715平均吸钾量显着高于另外的2株菌株,说明抗铝强的Pt 715菌株吸钾能力也强,兼具抗铝和耐低钾的能力,但同为南方的Sl13菌株不耐低钾。(4)在贫瘠的酸性黄壤介质中,不同菌株对土壤难溶性磷的分解利用存在显着差异。在中、高Al3+的胁迫下(0.8、1.6mmol·L-1), Pt715对O-P、Ca-P、Al-P的分解大于其它2株菌株；Sl13则对Fe-P利用较强,但它们均能不同程度地利用土壤O-P。(5)在贫瘠的酸性黄壤介质中,不同菌株对土壤矿物结构钾的分解利用存在显着差异。Pt715对矿物结构钾的分解利用能力显着大于其它2株菌株,这可能是Pt 715吸钾量高的原因。(6) Pt 715、Sl13和Ss00叁株外生菌根真菌分泌的H+量达到最大时的环境Al3+浓度分别为1.6、0.8、0.4 mmol·L-1,表明菌丝最大分泌H+量与菌丝的最大生物量完全一致,即抗铝强的菌株分泌高量的H+用于活化利用贫瘠土壤的磷钾,而高磷量的吸收有利于缓解铝的毒害。3株菌株在有机酸分泌数量、种类和H+分泌量上存在显着差异,这可能是造成它们之间在分解难溶性磷钾出现显着差异的主要原因。(7)Pt715的草酸平均分泌量大于另外两个菌株,表明苹果酸脱氢酶的活性与菌株草酸分泌量有一致性。当Al3+浓度为2.4 mmol·L-1时,菌株苹果酸脱氢酶的活性最高,而草酸分泌量已经显着下降,主要原因在于菌株生长受到抑制导致草酸分泌的绝对数量降低。(8)Pt715、Sl13和Ss00叁株外生菌根真菌分泌的异柠檬酸裂解酶活性达到最大时的环境Al3+浓度均为0.8 mmol·L-1,表明菌丝分泌异柠檬酸裂解酶活性最高时与菌丝的最大草酸分泌量一致。
参考文献：
[1]. 外生菌根缓解铝毒性研究[D]. 辜夕容. 西南农业大学. 2004
[2]. 马尾松林下外生菌根生境调查及耐酸铝外生菌根真菌筛选[D]. 张慰. 四川农业大学. 2012
[3]. 外生菌根缓解植物酸雨胁迫的机理研究进展[J]. 张慰, 陈展, 邓仕槐, 尚鹤. 生态学杂志. 2012
[4]. 外生菌根真菌对铝胁迫的响应[D]. 喻田甜. 西南大学. 2014
[5]. 外生菌根提高植物抗铝性机理研究进展[J]. 辜夕容, 梁国仕, 黄建国. 中国农学通报. 2005
[6]. 低pH时外生菌根真菌对铝毒的响应及抗（耐）性机理研究[D]. 周倩. 西南大学. 2013
[7]. 铝胁迫下外生菌根真菌对酸性黄壤磷钾的利用[D]. 张薇. 西南大学. 2015