铜镉胁迫对2种菌根真菌生长和细胞壁离子交换量的影响

在离体培养条件下,研究了铜镉胁迫对2种外生菌根真菌美味牛肝菌(Boletus edulis)和铆钉菇(Gomphidius viscidus)生长状况,培养环境pH值和细胞壁离子交换量的影响.结果表明,以对照相比,铜镉处理抑制了菌根真菌的生物量积累.通过半致死浓度评价2种菌根真菌耐受性发现,铆钉菇的Cu耐受性强于美味牛肝菌,而Cd耐受性弱于美味牛肝菌.菌根真菌培养后,基质pH降低与真菌生物量有关.铜镉处理下菌根真菌单位生物量下降的pH单位大于对照,说明菌根真菌在重金属胁迫下能通过调节自身pH环境缓解压力.铆钉菇的离子交换量在780～1 800μmol·g^-1之间,并随重金属处理浓度的增加而增加;美味牛肝菌的离子交换量在500～750μmol·g^-1之间,并随重金属处理浓度的增加而减少.     

锌对外生菌根植物苏格兰松幼苗锌积累和光合作用的影响

在实验室条件下,对生长在锌(Zn)处理浓度为55mg·L-1和200mg·L-1下的外生菌根苏格兰松幼苗(Pinussylvestris)的锌积累和光合作用进行测定.处理4周后,两种浓度锌处理下菌根苗木Zn积累量分别为非菌根松苗的1 7倍和2 8倍,显示菌根没有减少植物对过量Zn的吸收 但200mg·L-1处理下菌根地上部分Zn与非菌根相同,说明菌根真菌可能通过调节Zn在植物内的分布积累减少重金属毒害.菌根真菌缓解了Zn对植物光合色素合成的影响,使菌根植物叶绿素含量比非菌根高12%和22%,其中叶绿素b都比非菌根的高12%.菌根真菌对Zn胁迫下的植物光合作用的影响,主要表现在缓解PSⅡ电子传递速率的减少,使Zn处理下菌根植物的PSⅡ电子传递速率比非菌根高33%和24%,但净光合强度与非菌根差异不显著.菌根还使Zn胁迫下的植物受伤呼吸减弱,在200mg·L-1Zn处理下比非菌根的呼吸耗氧低25%,减少了呼吸耗能,增加植物抵抗环境胁迫的能力.     

EDDS对土壤铜镉有效性及蓖麻吸收转运的影响

为探究螯合剂对植物吸收重金属的影响,以蓖麻（Ricinus communis L.）为供试植物,通过土培和盆栽试验,研究不同含量乙二胺二琥珀酸（EDDS）对土壤中铜镉形态和植物吸收、转运的影响.结果表明,EDDS显著增加了土壤有效态铜和镉含量,培养15 d时,增幅分别为43.01%~103.55%和51.78%~69.43%,同时促进了可还原态铜向弱酸提取态转化,增加了土壤铜的移动性.EDDS促进了蓖麻对铜的吸收、转运与富集.EDDS 2.5和EDDS 5.0处理时,地上部铜含量是对照的4.88倍和16.65倍（P< 0.05）,根部是对照的2.89倍和3.60倍（P<0.05）,铜转运系数显著提高了72.73%和381.82%.EDDS 5.0处理时,蓖麻地上部和根部的铜提取量分别是对照处理的14.08倍和2.16倍,总铜提取量是对照处理的4.70倍（P< 0.05）.此外,EDDS显著增加了蓖麻镉含量,EDDS 2.5处理时,地上部和根部分别增加了15.15%和57.42%,蓖麻总镉提取量显著提高了13.44%.综上可知,EDDS能增加土壤铜镉的有效性,促进蓖麻对铜镉的吸收,提高蓖麻的修复效率,其中5.0 mmol·kg^-1 EDDS更有利于蓖麻对铜的提取,而2.5 mmol·kg^-1 EDDS处理对镉的提取有较高的增加效果.     

镧-铅复合污染下AM真菌对玉米生长和镧、铅吸收的影响

采用温室盆栽试验的方法,模拟不同程度的镧-铅复合污染土壤(50、200、800 mg·kg~(-1)),研究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)、真菌Claroideoglomus etunicatum(CE)和Rhizophagus intraradices(RI)对玉米(Zea mays L.)菌根侵染率、生物量、矿质营养元素吸收、C∶N∶P生态化学计量比、稀土镧(La)和重金属铅(Pb)吸收、转运的影响,旨在为稀土-重金属复合污染土壤的治理和修复提供科学依据.结果表明,AM真菌CE和RI均与玉米建立了共生关系,平均菌根侵染率为26.7%~95.8%;随着La-Pb复合污染含量的增加,玉米植株菌根侵染率、地上部和根部生物量以及N、P、K、Ca、Mg这5种矿质营养元素含量显著降低,而玉米植株C∶P和N∶P以及地上部和根部La、Pb含量显著增加.接种2种AM真菌使玉米植株生物量显著提高了17.8%~158.9%,地上部和根部P含量显著提高了24.5%~153.8%,降低了C∶P和N∶P,符合生长速率假设.在3种程度La-Pb复合污染含量土壤上,AM真菌使玉米植株根部Pb含量显著增加了51.3%~67.7%,地上部Pb含量显著降低了16.0%~67.7%,Pb从玉米根部向地上部的转运率降低了31.5%~54.7%;同时,接种AM真菌显著增加了轻度LaPb复合污染土壤上玉米植株的La含量,在中度La-Pb复合污染土壤上却显著减少了玉米地上部的La含量,增加了玉米根部的La含量,抑制了La从根部向地上部的转运,重度La-Pb复合污染土壤上均没有显著影响.试验结果初步证明,AM真菌具有促进稀土-重金属复合污染土壤植物修复的潜力,对于稀土-重金属复合污染土壤生态系统的植被恢复具有潜在应用价值.     

来利山锡尾矿区优势植物调查与生态修复潜力分析

为了筛选用于锡矿区生态恢复的优势植物,对云南来利山锡尾矿废弃地进行实地调查,记录并采集了15种优势植物样本及相应根际土壤.测定其铜（Cu）、镉（Cd）、砷（As）、镍（Ni）、铅（Pb）和锡（Sn）含量,计算这15种植物对6种重金属的转移和富集系数,同时测定分析了植物根系菌根侵染率及根际土壤的化学性质,综合评估本土植物的应用潜力.结果表明,废弃地土壤pH均值为3.13,呈强酸性;有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷均值分别为6.07 g·kg^-1、5.74 g·kg^-1、0.62 g·kg^-1、8.66 g·kg^-1、30.84 mg·kg^-1和2.08 mg·kg^-1,养分较贫瘠;土壤Cu、Cd、Ni、Pb、As和Sn含量均值分别为347.40、1.02、1.34、168.47、25.81和2299.02 mg·kg^-1,其中Cd的含量已达到三级污染警戒值,Cu和Pb含量大且空间分布差异大,呈现Cu、Pb和Cd复合污染的风险.此外,木犀榄（Olea europaea L.）和柃木（Eurya japonica Thunb.）根系的菌根侵染率相对较高,桤木（Alnus cremastogyne Burk.）、小丝琴竹［Bambusa multiplex （Lour.） Raeusch.ex Schult.‘Alphonse-Kar’ R.A.Young］、灯心草（Juncus effusus L.）和莎草（Cyperus rotundus L.）等对重金属有较强的吸收和转运能力,其余植物也适应锡尾矿废弃地的生长环境,具有修复该矿区的潜在价值.     

大气臭氧浓度升高对丛枝菌根(AM)及其功能的影响

通过模拟大气O₃浓度(0.02μL·L^-1、0.1μL·L^-1和0.2μL·L^-1)升高,观察其对丛枝菌根(AM)及功能的影响.结果表明,大气O₃浓度升高对菌根侵染率影响较小,但对孢子和外生菌丝影响显著,高浓度O₃时的孢子数比自然O₃浓度时增加1倍,低、高浓度O₃分别使AM外生菌丝量比自然浓度时下降48.7%和85.6%.随着O相似文献   

两种能源草田间条件下对镉和锌的吸收累积

大生物量能源草对镉污染土壤的修复潜力如何还未知.本研究采用两种能源草杂交狼尾草（Pennisetum americanum×P.purpureum）和紫色象草（P.purpureum ‘Purple’）以及马蔺（Iris lactea var.chinensis）和镉的超累积植物遏蓝菜（Noccaea caerulescens）为对照,在镉污染农田上开展田间试验.结果表明,杂交狼尾草的地上部生物量最大,分别是遏蓝菜和马蔺的126和36倍,与紫色象草地上部生物量无显著差异.遏蓝菜地上部和根部中镉和锌的含量显著高于其他植物.马蔺地上部和根部的锌含量最小,而镉含量显著大于紫色象草和杂交狼尾草（P<0.05）.虽然地上部和根部的镉含量显著小于马蔺和超累积植物遏蓝菜,紫色象草地上部中镉和锌的累积量最大,镉累积量分别是马蔺和遏蓝菜的7.0和4.1倍,锌累积量分别是马蔺和遏蓝菜的41和11倍（P<0.05）.杂交狼尾草地上部镉和锌的累积量略低于紫色象草.遏蓝菜的地上部中镉和锌的富集系数均大于1,其体内镉和锌的转移系数均大于1,可用于提取修复镉锌复合污染土壤;马蔺根部镉富集系数大于1,其体内镉的转移系数小于1,可用于稳定修复镉污染土壤;紫色象草根部锌富集系数大于1,其体内锌的转移系数小于1,可用于稳定修复锌污染土壤.田间条件下,由于大的生物量,紫色象草和杂交狼尾草表现出较强的土壤镉和锌的提取去除潜力,且可产生经济效益,应用前景较好.     

物种多样性对铅锌尾矿废弃地植被及土壤的生态效应

尾矿库是金属矿山最常见且最难恢复的废弃地.开展野外田间试验,在铅锌尾矿上建立了具有物种多样性梯度（1、4、8和16种）的植被,分析物种多样性对植物群落、重金属迁移和营养元素的影响及其生态效应.结果表明：①植物物种多样性提高了尾矿新建植物群落的盖度和生产力.1-物种的植被盖度和生物量平均值分别为33.4%和66.7 g·m^-2,16-物种的为78.4%和183.8 g·m^-2,分别增长了2.4倍和2.8倍.②植物物种多样性促进了尾矿土壤营养元素的累积.对尾矿营养元素含量随物种多样性的增加进行线性回归发现,随着植物物种多样性的提高,总有机碳（TOC）、水溶性有机碳（SOC）、总氮（TN）和总磷（TP）累积量显著性增加（TOC：r=0.30,P<0.001;SOC：r=0.20,P<0.05;TN：r=0.24,P<0.05;TP：r=0.20,P<0.05）.③植物物种多样性减少了尾矿重金属有效态含量及重金属在尾矿土壤-植物系统中的迁移和累积.重金属有效态含量随物种多样性的增加显著下降（DTPA-Cd：r=0.20,P<0.05;DTPA-Cu：r=0.19,P<0.05;DTPA-Pb：r=0.23,P<0.05和DTPA-Zn：r=0.23,P<0.05）.随着植物物种多样性的提高,植物地上部分重金属（Cd：r=-0.16,P<0.01;Cu：r=-0.23,P<0.001;Pb：r=-0.15,P<0.05和Zn：r=-0.18,P<0.001）的含量是逐渐下降的.综合分析表明,植物物种多样性对尾矿生态恢复具有促进作用.     

Cu和Cd胁迫下接种外生菌根真菌对油松根际耐热蛋白固持重金属能力的影响

铜和镉是我国土壤重金属常见种类,生物固定过量重金属以降低其生理毒害是修复土壤重金属污染的有效方法之一.外生菌根能够通过分泌大量有机物质来降低土壤中重金属的生物有效性.在Cu或Cd胁迫下,外生菌根真菌接种油松幼苗根际分泌的耐热蛋白具有固持重金属的潜力.结果表明,纯培养条件下接种并没有增加耐热蛋白的分泌,但是在Cu或Cd的胁迫培养下,接种幼苗耐热蛋白的分泌量增加.不同Cu浓度处理下,接种油松幼苗总提取耐热蛋白(total thermostable protein,TTP)和易提取耐热蛋白(easily extracted thermostable protein,EETP)的分泌量为未接种油松的2.64~11.79倍;Cd处理下接种油松TTP和EETP的分泌量,分别是未接种油松的1.49~7.56倍.虽然Cu处理下无论是接种还是未接种,根际耐热蛋白和根系细胞中固持的总Cu量显著大于空白对照,但接种显著增加了根际的重金属固持量,其Cu总相对含量是未接种的1.81~2.75倍,且绝大部分重金属固持在耐热蛋白中,使得根际耐热蛋白中的Cu相对含量是根系细胞含量的4.19~43.00倍.Cd处理下也得到了相似的结论.说明接种菌根真菌促进了植物分泌耐热蛋白量,加强了根系对重金属的固持能力,从而达到减少过量重金属的生物有效性,缓解土壤重金属污染的目的.     

丛枝菌根真菌对铜尾矿上植物生长和矿质营养的影响

通过温室盆栽试验研究了白三叶草(Trifolium repens Linn)和黑麦草(Lolium perenne L.)在单独和混合种植情况下单独或混合接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae和Glomus versiforme对铜尾矿砂中植物生长和矿质营养的影响.试验结果表明,不同接种处理下均以单独种植白三叶草菌根侵染率较高,平均为25%.在单种和混种情况下,接种处理均显著提高了白三叶草地上部的干物重,但对黑麦草生长影响不明显同时,接种处理显著提高了三叶草植株中的磷含量,同时降低了植株铜含量,但对黑麦草植株体内元素含量影响不明显.两种植物混合种植情况下黑麦草显示了相对竞争优势,而菌根共生体能够提高三叶草的竞争能力.试验初步证明丛枝菌根真菌对于豆科植物适应铜尾矿复合逆境(养分贫瘠和重金属污染),以及在尾矿上重建具有物种多样性的植被具有潜在作用,但有必要进一步筛选耐性菌株,并验证自然条件下菌根真菌的作用潜力.     

Influences of excessive Cu on photosynthesis and growth in ectomycorrhizal Pinus sylvestris seedlings

Growth and photosynthesis responses were measured for Scots pine( Pinus sylvestris L. cv. ) inoculated with ectomycorrhizal fungi ( Suillus bovinus ) under 6.5 and 25 mg/L Cu treatments to evaluate ectomycorrhizal seedlings‘ tolerance to heavy metal stress. Results showed that excessive Cu can significantly impair the growth and photosynthesis of pine seedlings, but such impairment is much smaller to the ectomycorrhizal seedlings. Under 25mg/L Cu treatment, the dry weight of ectomycorrhizal seedlings is 25% lower than the control in contrary to 53% of the non-mycorrhizal seedlings, and the fresh weight of ectomycorrhizal roots was significantly higher than those of non-mycorrhizal roots, about 25% and 42% higher at 6.5 and 25 mg/L Cu treatments respectively. Furthermore,ectomycorrhizal fungi induced remarkable difference in the growth rate and pigment content of seedlings under excessive Cu stress. At 2.5 mg/L Cu, the contents of total chlorophyll, chlorophyll-a and chlorophyll-b were 30% higher in ectomycorrhizal plants than those in non-mycorrhizal plants. O2 evolution and electron transport of PSI and PSII were restrained by elevated Cu stress. However, no significant improvement was observed in reducing the physiological restraining in ectomycorrhizal seedlings over the non-mycorrhizal ones.     

Soluble protein and acid phosphatase exuded by ectomycorrhizal fungi and seedlings in response to excessive Cu and Cd

Fungi and their symbionts can alleviate heavy metal stress by exuding soluble proteins and enzymes. This study examined the role of soluble protein and acid phosphatase (APase) exuded by Xerocomus chrysenteron, an ectomycorrhizal fungus, and the seedlings of its symbiont, Chinese pine (Pinus tabulaeformis), under conditions of excessive Cu and Cd. The growth type showed that this poorly studied ectomycorrhizal fungus was capable of tolerating high concentrations of Cu, and may be useful in phytoremediation. X. chrysenteron grew well at 80 mg/L Cu, and the EC50 for Cd was 17.82 mg/L. X. chrysenteron also showed enhanced exudation of soluble protein in both isolated and inoculated cultivations under the influence of Cu and Cd. Soluble protein exudation, however, di ered under Cu and Cd stress in isolates. In mediums containing Cu, soluble protein exudation increased with concentration, but in mediums containing Cd the content of soluble protein increased to a comparable level at all concentrations. This study demonstrated that soluble protein was related to heavy metal tolerance, although the di erent ions played di erent roles. While APase activity in exudates of fungi and seedlings decreased under Cu and Cd stress in comparison to the control, the APase activity in seedlings was maintained by inoculation. Thus, X. chrysenteron facilitated the ability of plant to maintain a normal nutrient uptake, and therefore to protect it from heavy metal toxicity.     

Excessive Cu and Zn affecting on distribution of the metals and activities of glycolytic and nitrogen incorporating key enzymes in mycelia of ectomycorrhizal fungi Suillus bovinus

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｃｔｏ ｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌｆｕｎｇｉａｒｅｋｎｏｗｎｔｏａｍｅｌｉｏｒａｔｅｍｅｔａｌｔｏｘｉｃｉｔｙｔｏｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｈｉｇｈｅｒｐｌａｎｔｓ (Ｂｒａｄｌｅｙ ,1981;1982 ;Ｂｒｏｗｎ ,1985;Ｂｕｃｋｉｎｇ ,1995) .Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｔｏｌｅｒａｎｃｅｂｙｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｈｏｏｔｔｉｓｓｕｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ,ｃｏｕｐｌｅｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａ…     

两种外生菌根真菌对重金属Zn、Cd和Pb耐性的研究

纯培养条件下研究菌根真菌对重金属耐性的前提是选择合适的培养方式且保持重金属的有效性，比较了液体静置、液体摇床和琼脂固体培养3种方式下Cd对点柄粘盖牛肝菌(Suillus granulatus)生长的影响，筛选后确定液体静置培养是一种比较合适的方法，运用液体静置培养方法，研究了重金属Zn、Cd和Pb对点柄粘盖牛肝菌和卷缘桩菇(Paxillus involutus)生长的影响，并利用EC50值评价真菌对Zn、Cd和Pb的耐性。结果表明卷缘桩菇的CdEC50值低于点柄粘盖牛肝菌，但Zn和Pb的EC50值均高于点柄粘盖牛肝菌，表明卷缘桩菇比点柄粘盖牛肝菌更耐Zn和Ph，对Cd却比较敏感。     

施用沼渣和接种丛枝菌根真菌对甘草生长及矿质营养的影响

沼渣是厌氧发酵的残余物,可作为肥料施用,但因其含有一定量的重金属等有害物质可能导致环境污染风险.丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌作为植物共生真菌,可以促进植物对矿质养分的吸收,同时能够通过不同途径减轻重金属对植物的毒害.本文采用甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)为供试植物开展盆栽试验,考察施用沼渣结合接种AM真菌对甘草生长和矿质营养的影响.试验结果表明,施用沼渣显著促进了植物生长,提高了植物生物量、磷含量和叶片叶绿素含量,与此同时提高了土壤有机质和磷、铬、铜、铅含量,并导致植物重金属含量显著升高.另一方面,AM真菌能够和甘草根系形成良好共生关系,但施用沼渣对菌根侵染表现出显著抑制作用.接种AM真菌促进了甘草生长、提高了根系磷含量及叶片叶绿素含量,同时显著降低了植株重金属含量至安全阈值以内.本试验表明,施用沼渣同时接种AM真菌可在促进甘草生长的同时阻控重金属污染风险,因而可作为沼渣安全利用的一种可行技术途径.     

丛枝菌根真菌对海州香薷生长及其Cu吸收的影响

在温室盆栽条件下研究了接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对灭菌土壤中海州香薷生长及其Cu吸收的影响.试验设0,50,100,200,400mg·kg^-1等5个外施Cu水平,Glomus caledonium90036(36)、Acaulospora mellea ZZ(ZZ)2种菌剂处理和1个不接AM真菌的对照处理(CK).苗后60d收获植株.结果表明,尽管菌根侵染率随Cu水平的升高而降低,但都高达50%以上,说明AM真菌易于侵染海州香薷.36和ZZ处理在各Cu水平下都显著提高了海州香薷地上和根系干重.在200mg.kg^-1及以下各Cu水平时,2种菌剂处理提高海州香薷地上部分Cu浓度,在400mg·kg^-1Cu水平时,地上部分Cu浓度在36、ZZ和CK之间没有显著差异.在施Cu水平为0mg·kg^-1时,海州香薷根系Cu浓度在36、ZZ和CK之间差异不显著,在50mg·kg^-1及以上各Cu水平时,36和ZZ降低海州香薷根系Cu浓度.36和ZZ处理在各Cu水平提高地上部分Cu吸收量,在100mg·kg^-1Cu水平时提高根系Cu吸收量.总之,接种AM真菌可以促进海州香薷向地上部转运Cu,提高其地上部分Cu吸收量.     

小白菜对猪粪中高Cu和Zn的富集与转运

近年来,规模化养猪中Cu和Zn广泛应用于饲料添加剂,导致猪粪含大量的cu和Zn.猪粪土地利用中高Cu和Zn导致的环境污染和植物效应已引起了人们的高度关注.研究高Cu和Zn的猪粪施入土壤后典型蔬菜对Cu和Zn的富集和转运,可为有机蔬菜安全生产和品质提高提供科学依据,对粪便中重金属的健康风险评价具有重要的参考价值.本研究以...     

外加不同铁源和丛枝菌根对砷污染土壤上玉米生长及磷、砷吸收的影响

通过盆栽模拟试验研究了添加不同铁源及接种丛枝菌根真菌(Arbuecular mycorrhizal fungi,AMF)对高砷污染土壤上玉米生长及其吸收磷、砷、铁、锰、铜和锌的影响.试验结果表明,与对照相比,添加硫酸亚铁并接种AMF显著地提高了土壤有效铁、锰含量,降低了土壤中水溶性砷、磷含量以及玉米地上部砷的含量,并极大地增加了植株对磷的吸收,提高了植株体内磷砷吸收量之比,从而明显地改善了植株的菌根建成和生长状况.在不接种情况下,硫酸亚铁和石灰混合处理显著地降低了土壤水溶性砷、磷含量及根系砷含量,并明显增加了磷的吸收以及磷、砷吸收量的比值,使玉米植株生物量和根长增加的幅度较其它铁源处理时更大.尽管添加铁尾矿砂增加了土壤水溶性磷的含量以及植株磷的吸收而在一定程度上改善了玉米的生长,但这种效果以不接种时更为明显,因而有必要根据土壤的污染程度调整铁尾矿砂的添加量和接种抗性菌株,以强化植物的抗砷能力.     

Mineral nutrient imbalance, DNA lesion and DNA-protein crosslink involved in growth retardation of Vicia faba L. seedlings exposed to lanthanum ions

Effects of mineral nutrient imbalance, DNA lesion and DNA-protein crosslink on growth of Vicia faba L. seedlings hydroponically cultivated in concentrations of extraneous lanthanum (La) for 20 days were investigated in the present experiment. The results showed that contents of La, Cu or K elements in roots generally changed synchronously with those in leaves, while Ca, Fe, Zn, Mg, Mn or P in the roots altered inversely to those in the leaves. Thus, the extraneous La led to redistribution and imbalance of mineral nutrient elements in the roots and leaves. DNA lesion and DNA-protein crosslink were investigated by single cell gel electrophoresis (SCGE) and sodium dodecyl sulfate/potassium (SDS/K⁺) precipitation methods, respectively. The results demonstrated that the increasing La induced DNA break and DNA-protein crosslinks (DPCs) in the seedlings. These results suggested that mineral nutrient imbalance, DNA lesion and DNA-protein crosslink were involved in the growth retardation and growth alteration of the seedlings, which may help to understand the mechanisms of rare earth elements (REEs) on plant growth.