玉米接种丛枝菌根真菌后对土壤铅污染的耐受效应

重金属污染条件下植物的农艺性状及生理生化指标均会受到不同程度的影响。丛枝菌根因其独有的性质,在植物应对非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为研究玉米与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)共生后对土壤铅的耐受效应,采用盆栽方法种植玉米,用外源施加Pb(NO₃)₂老化15 d后的土壤模拟农田铅污染环境,探讨不同铅含量(0、170、570、970 mg·kg^-1)下接种不同AMF[摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)Fm;幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、地表球囊霉(Glomus versiforme,Gv)]和不接种AMF(NM)对玉米生长的影响,分析了接种AMF后玉米农艺性状、抗氧化能力及铅含量的变化。结果表明：铅污染下玉米菌根侵染率相比无铅污染处理高15.0%～36.0%;接菌玉米的株高增加11.8%～26.8%,叶绿素含量提高3.9%～7.5%,鲜重增加50%;玉米茎叶铅含量显著降低,根系铅含量显著增加,铅的转移...     

丛枝菌根真菌对采煤塌陷复垦土壤磷形态和玉米吸磷量的影响

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌用于退化农林生态系统的生物修复研究是当今生态及环境科学领域的热点问题.许多研究表明AM真菌促进植物对土壤磷的吸收利用,为了解不同的AM真菌对土壤磷形态及其转化规律的影响,通过盆栽试验以不接种处理为对照,分别接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,Mo)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)3种AM真菌,通过连续种植两茬玉米(2015-2016年)后测定AM真菌侵染率、玉米磷素吸收和土壤磷素形态的变化.结果表明:(1)接种3种AM真菌均成功侵染玉米根系,两茬玉米根系AM真菌侵染率顺序均为Ce≥Mo≥Ri,第二茬侵染率(38.3%-68.8%)较第一茬(14.5%-32.5%)有所提高;(2)随着AM真菌的侵染,接种处理显著提高了玉米磷素吸收,提高幅度达25.5%-82.0%;(3)接种3种AM真菌均显著提高了土壤活性态无机磷(H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi)和中等活性无机磷(NaOH-Pi)含量;而土壤中度稳定态磷(HCl-P)和稳定态磷(Residue-P)含量不受影响;接种Mo和Ce对土壤NaHCO_3-Pi含量提高最显著,分别提高了141.02%和88.47%,其次为Ri(43.12%);(4)接种Mo和Ri显著提高了土壤中等活性态无机磷(NaOH-Pi)的含量,分别比CK提高了36.15%和18.82%.总之,接种不同AM真菌均能提高根系侵染率、磷素吸收以及促进土壤磷素活性态、中等活性态无机磷(H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi、NaOH-Pi)的转化,提高了土壤磷素的生物有效性,其中接种Ce和Mo能够更好地促进土壤中的磷素向植物可供利用的形态转化,提高植株吸磷量,是适合该矿区土壤的经济高效菌种.(表2参33)     

接种丛枝菌根对鬼针草吸收煤矿区土壤重金属的影响

以广东梅州明山煤矿尾矿区土著先锋植物鬼针草(Bidens bipinnata)为研究对象,开展3种黄土与煤矸石基质配比条件下根内球囊霉(Glomus intraradices BGC BJ09)(A1)、摩西球囊霉(G.mosseae BGC NM01A)(A2)、摩西球囊霉(G.mosseae BGC HEB07B)(A3)和地表球囊霉(G.versiforme BGC GD01C)(A4)这4种丛枝菌根真菌接种对土壤重金属的吸收对比研究。结果表明,从宿主生物量、菌根侵染率及侵染强度、孢子密度、根系活力来看,A4是最适合鬼针草的菌种。与对照(4种菌剂混合后灭菌)相比,A1可显著促进地上部Cd吸收;4种菌根对Cu和Mn的吸收-排斥效应均不显著,但接种A3对地下部Cu和Mn以及接种A4对地下部Mn的移除量显著增加;接种4种菌根处理的Ni移除量均显著增加。接种菌根且覆土少(2 cm厚黄土覆于9 cm厚煤矸石上)的处理植株生物量均高于不接种且覆土厚(7 cm厚黄土覆于4 cm厚煤矸石上)的处理,说明接种菌根具有抵消由于覆土少而导致的植株生物量降低的潜力,极大地节约复垦费用。     

菌根真菌对芦苇铜吸收及抗铜能力的影响

接种菌根真菌作为重金属污染植物修复生物强化技术之一,已引起研究者的广泛关注。以芦苇(Phragmites australis)-菌根真菌共生系统为研究对象,研究水培条件下,0.02、1、5 mg·L~(-1) Cu胁迫条件下接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)及根内球囊霉(Rhizophagus irregularis)对芦苇铜吸收及抗铜能力的影响。结果表明,芦苇茎叶及根系的生长发育均会受到铜胁迫的抑制,然而与茎叶相比,芦苇根系受到铜胁迫的影响更显著。在铜处理浓度为1 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1)时,与无菌剂组相比,摩西球囊霉接种组的芦苇根系中的SOD活性分别提高了26.25%、42.3%,而根内球囊霉接种组的SOD活性则呈现下降趋势。接种根内球囊霉使芦苇体内的铜浓度升高,在铜处理浓度为1 mg·L~(-1)时其茎叶及根系中的铜浓度比无菌剂组分别高出80.03%、33.6%,而在5 mg·L~(-1)时,则分别高出49.43%、8.53%,增幅较摩西球囊霉接种组显著。本研究证实了菌根真菌可以通过促进芦苇的生长及营养元素的吸收,降低Cu毒害,提高其对Cu的吸收效率,结果可为菌根真菌强化植物修复重金属污染环境提供新的参考。     

两种间作体系对丛枝菌根真菌侵染及多氯联苯去除的影响

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类典型的环境有机污染物,植物与微生物的联合修复能够显著提高PCBs的降解率.以丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)M47V为供试菌种,温室盆栽条件下设置玉米/黑麦草间作、玉米/紫花苜蓿间作以及玉米单作等3个处理(均接种AM真菌),研究间作对玉米根系AM真菌侵染及土壤中PCBs去除的影响.种植90 d后测定玉米根系AM真菌侵染率、生物量、土壤PCBs含量及同系物组成、16S rDNA基因丰度,并采用末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术分析细菌群落结构.结果显示,间作对玉米根系AM真菌侵染率、玉米生物量和土壤碱解氮含量均有显著促进作用,对土壤细菌丰度和群落结构产生显著影响,其中玉米/紫花苜蓿间作显著提高了土壤细菌数量(P0.05);间作显著提高五氯联苯及总PCBs的降解率,此外玉米/黑麦草间作还显著提高三氯联苯的降解率;土壤PCBs同系物组分与细菌T-RFs片段中128 bp、148 bp片段均具有显著相关性.本研究表明,间作与AM真菌对提高玉米生物量具有协同作用,并通过影响细菌群落结构与丰度促进土壤中多氯联苯的转化与降解,同时改变其同系物结构组成,提高PCBs修复效率.     

丛枝菌根真菌Gigaspora margarita孢子伴生菌群效应分析

丛枝菌根真菌的孢子表面存在与之伴生的微生物类群,其中以细菌为主．本文以不同处理方式的珍珠巨孢囊霉（Gigaspora margarita）孢予与白三叶草（nifolium repens L．）进行共培养试验．试验分为4组：A,孢子绎表面消毒;B,孢子表面消毒后并同接伴生菌;C,孢子未经表面消毒;D,孢子存在于土壤接种物中．以灭菌的蛭石为基质,修改的Hoagland营养液作为补充营养,在相对无杂菌的环境中培养3mo,并取样观察．结果表明,处理A的植株茎叶鲜（干）重显著低于其它处理,根系鲜重无显著差异．菌根侵染率以D处理最高,A与B、C之间存在不显著的差异．产孢数量以A最少,并与B、C之间存在显著性差异．以PCR-DGGE技术分析各处理之间孢子伴生细菌的种群差异．结果显示,A处理与其它处理间存存较大的差异,其它处理间差异较小．分析认为,伴生菌群对G．margarita及其宿主植物的生命活动起着直接或间接的影响．图1表3参26     

丛枝茵根真菌Gigaspora margarita孢子伴生菌群效应分析

丛枝菌根真菌的孢子表面存在与之伴生的微生物类群,其中以细菌为主.本文以不同处理方式的珍珠巨孢囊霉(Gigaspora margarita)孢子与白三叶草(Trifolium repens L.)进行共培养试验.试验分为4组:A,孢子经表面消毒;B,孢子表面消毒后并回接伴生菌;C,孢子未经表面消毒;D,孢子存在于土壤接种物中.以灭菌的蛭石为基质,修改的Hoagland营养液作为补充营养,在相对无杂菌的环境中培养3 mo,并取样观察.结果表明,处理A的植株茎叶鲜(干)重显著低于其它处理,根系鲜重无显著差异.菌根侵染率以D处理最高,A与B、C之间存在不显著的差异.产孢数量以A最少,并与B、C之间存在显著性差异.以PCR-DGGE技术分析各处理之间孢子伴生细菌的种群差异.结果显示,A处理与其它处理间存在较大的差异.其它处理间差异较小.分析认为,伴生菌群对G.margarita及其宿主植物的生命活动起着直接或间接的影响.     

黄绿木霉T1010对花生根腐病生防效果研究

土壤种植管理不科学,可导致镰刀菌(Fusarium spp.)成为土壤优势菌,侵染花生(Arachis hypogaea L.)而致其发生根腐病;木霉(Trichoderma spp.)是土壤和植物根际常见真菌、重要生防菌,能防治土传病。2016年和2017年进行盆栽及小区试验,以伤口和自然接种法接种镰刀菌及黄绿木霉(T.aureoviride)T1010,定殖于土壤,观察镰刀菌侵染致花生根腐病,检测T1010对镰刀菌的防治效果。病原菌接种试验结果表明:分自一棵花生病株的5株镰刀菌混合接种处理花生发病严重;根部伤口处接种,花生感病迅速、严重,发病率为100%,病情级数为5~9级;浸种接种镰刀菌,花生主根细短,侧根稀少,病情级数为5级;土壤接种镰刀菌5×10~5 cfu·g~(-1)(干土),接种混合株花生发病严重,出苗率为43.33%,成株发病率为100%,主根、侧根分别比清水对照短72.74%、96.10%,侧根及根瘤数量分别降低97.17%、95.53%。生防试验结果表明:土壤接种病菌后再撒播T1010发酵物,出苗率达90%以上,成苗率为100%,防病效果达73.79%以上;T1010+F组花生主根长是F组的1.73倍,侧根长,侧根数提高数倍,根瘤数大幅度增加,开花多,入土果针多,F组土壤中镰刀菌数量为1.02×10~4 cfu·g~(-1),而T1010+F组仅为F组的3.62%,防病效果为79.16%。小区试验结果表明:空白对照组花生根腐病严重,与常规对照相比,开花下针期T1010处理组花多、根系发达、发病率低,饱果期土壤中镰刀菌数量仅为常规对照的2.62%,防病效果为88.96%,产量增产38.57%。土壤增加外源有益微生物黄绿木霉T1010,控制镰刀菌种群密度,减少农用化学品使用,消弱镰刀菌抗药性和生长力,是花生连作障碍土壤防治花生根腐病有效合理的防治措施。     

粮食与饲料中七种单端孢霉烯族真菌毒素的测定

本文提出了一种同时检测粮食和饲料中七种主要单端孢霉烯族真菌毒素的电子捕获气相色谱分析方法.粮食样品经醋酸乙酯、氯仿、乙醇提取后,减压浓缩.浓缩液用活性炭-中性氧化铝(2:1,W/W)柱净化,84％乙腈水溶液洗脱.洗脱液减压浓缩至于,残渣用N-七氟正丁酰咪唑衍生化.电子捕获气相色谱的分析结果表明,活性炭-中性氧化铝柱能有效地除去粮食中的干扰物,有很好的分离效果.T-2毒素、HT-2毒素、二乙酰藨草镰刀菌烯醇、新茄病镰刀菌烯醇、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、雪腐镰刀菌烯醇、镰刀菌烯酮-X等七种毒素在小麦、大麦、玉米及大米中的回收率在浓度范围为50ng/g—500ng/g的范围内均为80％以上.     

青海高原土壤拮抗性放线菌的生态分布

采用琼脂块法测定了分离自青海高原不同生态环境下的 1 007株代表性放线菌的拮抗性.结果表明:①供试菌中对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、假丝酵母、青霉、辣椒疫霉、西瓜枯萎菌、棉花枯萎菌及黄瓜枯萎菌有拮抗性的放线菌占供试菌总数的比率分别为 9. 1%、27. 2%、2. 1%、2. 6%、13. 8%、10. 1%、7. 1%及 7. 4%;在青海高原(西部)土壤的拮抗性放线菌中,抗细菌放线菌多于抗真菌放线菌,抗G+细菌的放线菌多于抗G-细菌放线菌,抗丝状真菌放线菌多于抗单细胞真菌放线菌.②耕作土壤中,拮抗性放线菌株数占放线菌总株数的百分率 (拮抗菌百分率 )是自然土壤的3. 5倍,且耕作土壤拮抗菌百分率按菜地(71. 7% ) >粮田(40. 6% ) >绿肥地(32. 8% ) >果园(25. 0% )的顺序排列.旱地土壤拮抗菌百分率明显高于水地.③不同类型土壤拮抗菌百分率均不同,且不同类型土壤拮抗菌百分率按黑钙土>栗钙土>灰钙土>砂土的顺序排列.④拮抗性放线菌的数量、拮抗菌百分率与土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷及磷酸酶活性有关.其中有机质和全氮与拮抗性放线菌株数和拮抗菌百分率的相关性达极显著水平 (P<0. 01).抗细菌与抗真菌拮抗性放线菌的出现频率与土壤有机质、全氮及放线菌总数量的相关性分别达到了极显著(P<0. 01)与显著水平(P<0. 05),且土     

混合型生物炭对寒冷地区PAHs污染土壤微生物修复的强化作用

北方寒冷地区存在大面积中低浓度多环芳烃(PAHs)污染土壤,潜在威胁生态安全与人群健康。以混合型生物炭(C500+W500)为载体,以耐冷假单胞菌(Pseudomonas sp.,S4)与高山被孢霉(Mortierella alpine,J7)为PAHs降解混合菌,采用吸附固定化方法制备生物修复材料,研究了低温条件下混合型/单一型生物炭加载耐冷混合菌对土壤菲(Phe)、芘(Pyr)的降解效果,并探讨生物炭对土壤中PAHs微生物降解过程的强化机理。结果表明：混合型生物炭固定化微生物对土壤Phe、Pyr的修复效果高于游离菌,亦高于单一类型生物炭固定化菌剂,并且修复效果与生物炭的混合比例有关。15℃条件下修复30 d后,以w=1.34%C500与w=0.67%W500混合生物炭为载体的固定化混合菌(CWJ2:1)对Phe和Pyr的去除率分别为51.87%和45.28%,高于游离菌25.81%和23.65%,亦高于单一生物炭固定化组15.63%-18.96%和13.62%-16.07%。生物炭添加后,减少了土壤对Phe的吸附量,促进土壤中PAHs进入生物相,提高土壤PAHs微生物可利用性。在P...