菌根真菌重金属耐性机制研究进展

菌根真菌在自然界中广泛存在,能与大多数陆地植物形成共生体,菌根共生体系对于植物适应各种逆境胁迫具有重要意义.在重金属污染土壤中通常也能发现菌根真菌,某些菌根真菌对重金属表现出较强的耐受性,在污染土壤修复方面显示出应用潜力.本文从生境选择、生理适应、功能基因表达调控等层面综述了菌根真菌重金属耐性机制方面的最新研究进展,并对今后的研究方向进行了展望,旨在推进相关机制研究及菌根技术在重金属污染土壤修复中的应用.     

三种除草剂对VA菌根真菌的侵染和植物生长的影响

用不灭菌的壤质黄潮土,在盆栽条件下研究了三种除草剂对VA菌根侵染和植物生长的影响。结果表明,三种除草剂的影响程度依次为绿麦隆>二甲四氯>氟乐灵;对菌根侵染的影响只出现在植物生长早期。接种VA菌根后,菌根侵染率、植物生长量、氮磷吸收量都显著大于不接种的对照植物。     

大同晋华宫矿煤矸石山丛枝菌根植物多样性的调查

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的主要固体废弃物,煤矸石在矿区附近堆积形成煤矸石山。本文以大同晋华宫矿煤矸石山的植物多样性为基础,调查研究了每种植物根系的丛枝菌根真菌的侵染情况。结果表明,所研究的27种植物属11科,23属,其中26种为菌根植物,占到所研究植物的96.3%。多年生草本和灌木类植物根系的丛枝菌根真菌侵染率及侵染强度较高,一年生或一二年生草本植物相对较低;豆科、禾本科和菊科植物为优势种且菌根侵染率及侵染强度较高,蒺藜科蒺藜(Tribulus terrestris)没有发现被侵染现象;须根系植物的菌根侵染率及侵染强度较高,直根系植物较低。丛枝菌根真菌的侵染率和侵染强度与宿主植物的生活型和根系类型有一定的关系。     

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.     

酸沉降对马毛松菌根共生蛋白及营养关系影响

研究模拟酸寸及不同Ｃａ／Ａｌ比对马毛松（Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉｃａｎａ Ｌａｍｂ。）菌根中真菌与植物共生及营养关系的影响，在分子水平上揭示污染对生物的作用和生物抗性机理，当ＰＢＨ２．０的模拟酸雨与铝共同作用时，马毛松菌根中酸性磷酸酶、硝酸还原酶以扩海藻糖酸和甘圳醇脱氢酶活笥明显下降，即ＰＨ２．０的模拟酸雨及铝离子对马尾松功苗根的磷、氮吸收以及两共生生物之间的营养过程产生了影响，且铝离子在Ｐ 的     

丛枝菌根控制稻田氮排放研究进展

氮肥过量施加促进了稻田的氮排放,从而加剧了水体污染和温室效应,这已成为各国可持续发展面临的共同难题。植物根系和丛枝菌根真菌形成的共生结构(丛枝菌根),不仅能够提高水稻的产量和品质,而且在控制稻田氮面源污染方面拥有巨大应用潜力。文章基于控制稻田氮排放的重大意义,指出了现有氮排放控制手段的效果和不足之处,围绕丛枝菌根的生理生态特性,总结了丛枝菌根在菜地、草地、农田、森林生态系统中的氮减排功能,预测了丛枝菌根应用于稻田氮减排的经济效益和环境效益,探讨了丛枝菌根削减稻田氮排放的植物学、微生物学和土壤学机制,并提出了目前研究面临的瓶颈问题、难点和解决方案,最终为丛枝菌根控制稻田氮排放的深入研究提供理论支撑。     

大气O3浓度升高对2种基因型矮菜豆丛枝菌根(AM)结构及球囊霉素蛋白产生的影响

以臭氧敏感性不同的2种基因型(O3敏感型:S156;O3耐受型:R123)矮菜豆(Phaseolus vulgaris L.)为宿主植物,在模拟的大气臭氧浓度升高环境中研究臭氧胁迫对2种基因型植物的AM结构和球囊霉素蛋白产生的影响,旨在了解大气臭氧浓度升高对AM真菌生长和AM结构形成的影响.结果表明,与自然大气臭氧水平(20 nL.L-1)相比,臭氧浓度升高(70nL.L-1)显著降低了S156和R123植物的菌根侵染率,特别是S156植物,下降了43.6%.臭氧浓度升高明显影响了2种基因型植物的AM结构组成,表现在根室和菌丝室外生菌丝量、单位根长丛枝数的大幅下降,以及根室和菌丝室孢子数的显著增加,特别是S156植物变化更为明显;但2种基因型植物的单位根长泡囊数随臭氧浓度变化不显著.臭氧浓度升高对2种基因型植物的菌根际和菌丝际总球囊霉素蛋白量影响不显著,但导致菌根际和菌丝际的易提取球囊霉素蛋白量大幅增加;不过2种基因型植物间差异不显著.本研究表明,大气臭氧浓度升高显著影响植物菌根侵染率、AM结构形成和易提取球囊霉素蛋白的产生,特别是对臭氧敏感型植物影响更大.     

丛枝菌根真菌和两株细菌对土壤中DEHP降解及绿豆生长的影响

采用绿豆为供试植物,通过温室盆栽试验研究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌与DEHP降解菌对DEHP污染土壤的修复作用以及对植物生长的影响.试验土壤中添加DEHP含量为100mg·kg-1,试验设AM真菌Acaulospora laelis 90034、降解菌Bacillus sp.DW1和Gordonia sp.DH3单独接种以及互相组合的联合接种处理,同时设置不接种的对照处理(CK).苗后60 d收获植株.结果表明,AM真菌能很好的侵染绿豆的根系,菌根侵染提高了绿豆地上部分的干重,而对根系的干重则没有显著的影响;同时菌根侵染也促进了绿豆的P营养.但接种DW1与DH3对菌根侵染率与绿豆生长都没有显著影响.3种菌剂无论是单独或者联合接种都能显著促进土壤中DEHP的降解,3种菌剂同时接种则对DEHP的降解能达到最好的协同作用,同时也减少DEHP在绿豆地上部分的累积,这为DEHP污染农田土壤的植物修复提供了理论依据.     

红松苗菌根菌的初步研究

通过探讨红松菌根的形成过程，菌根菌对红松苗的生长、干物质的积累、立枯病的防治和换床苗的成活率的关系；以及接种菌根菌和连作试验等，证明了菌根菌对红松苗的生长有利的影响，菌根菌对促进红松苗积累营养物质也有显著作用；有菌根的红松苗对根腐型立枯病有很强免疫力。     

蚯蚓-菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响

以灰化土(Aquods soil)为供试土壤,分别加入4种含量的Cd2 (0、5、10、20 mg·kg-1)模拟土壤污染,设置单独加8条蚯蚓(Pheretima sp.)、单独接种菌根(Inoculum Endorize-Mix2)、同时接种蚯蚓和菌根的3种处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,各处理均种植黑麦草(Lolium multiflorum),研究蚯蚓、菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响.结果表明:(1)菌根对土壤pH无明显影响,加蚯蚓可使土壤pH比对照约降低0.2,蚯蚓和菌根同时作用对土壤pH降低没有协同作用.(2)蚯蚓或菌根的加入均能显著增加土壤中可溶性有机碳(DOC)含量,蚯蚓的影响大于菌根,同时加入蚯蚓和接种菌根对土壤中DOC的增加有一定的拮抗作用.(3)蚯蚓活动增加了黑麦草根部Cd的积累,菌根则能促进Cd从黑麦草根部向地上部转移,二者具有促进Cd向地上部分转移的协同作用.(4)蚓粪和土壤中DTPA提取态Cd含量与黑麦草吸收Cd量呈显著相关(p＜0.01),而蚓粪中DTPA提取态Cd含量均显著高于土壤中的含量(p＜0.05).因此,蚓粪中有效态Cd是植物吸收Cd的重要供源.     

酸沉降对马尾松菌根共生蛋白及营养关系影响

研究模拟酸雨及不同Ｃａ／Ａｌ比对马尾松（Ｐｉｎｕｓｍ ａｓｓｏｎｉａｎａ Ｌａｍ ｂ．）菌根中真菌与植物共生及营养关系的影响,在分子水平上揭示污染对生物的作用和生物抗性机理．当ｐＨ２０ 的模拟酸雨与铝共同作用时,马尾松菌根中酸性磷酸酶、硝酸还原酶以及海藻糖酶和甘露醇脱氢酶活性明显下降,即ｐＨ２０ 的模拟酸雨及铝离子对马尾松幼苗根的磷、氮吸收以及两共生生物之间的营养物质交换过程产生了影响,且铝离子在ｐＨ值低的情况下毒性作用更强;而钙能有效地缓解铝的毒性⒚在本实验中当Ｃａ／Ａｌ比为１／１ 时,缓解能力最强;在接种外生菌根真菌彩色豆马勃（Ｐｉｓｏｌｉｔｈｕｓｔｉｎｃｔｏｒｉｕｓ）后,马尾松幼苗根部酶活性仍能保持一定水平,植物对模拟酸雨及铝毒的抗性增强．菌根形成初期,经等点聚焦电泳后分离出在植物及真菌纯培养中均不存在的共生蛋白,其等电点为４７０,经ｐＨ２０的模拟酸雨处理后该蛋白仍存在     

峨嵋山冷杉衰亡与酸性降水关系的初步研究

本文报道了峨嵋山高海拔地区冷杉衰亡与酸性降水关系的调查和研究,内容包括酸性降水和气态污染物状况的观察,冷杉枝叶生长状况和针叶解剖,树干解剖和根系观察,冷杉冠层对酸性降水的反应及酸性降水在生态系统中的变化,土壤和冷杉的元素分析等方面,并就酸性降水对冷杉衰亡的影响进行了初步评价结果指出,峨嵋山高海拔地区的酸性降水污染严重,雨水的平均pH值为1.37,酸雨频率达85.1:雾水的pH值为1.62,酸雾频率达100 有可能对冷杉产生直接和间接影响。      

三江平原佳木斯酸雨形成及其影响因素分析

酸雨严重损害农业和森林,利用气候倾向率及相关系数方法统计分析佳木斯站酸雨形成以及风向、风速、降水对酸雨形成的影响。结果表明:酸雨月平均H值与电导率呈明显正相关,为0.707;当SW为主导风向时,酸雨发生频率最大为17%;不同等级降水酸雨发生频率差异大,在降水量5¹0 mm时,酸雨发生的频率最大,超过22%;月平均H最小值出现在8月,为6.13,酸雨发生的频率在8月也最高,为17.61%,酸雨发生次数占降水总数在10月最高,为23.01%,降水酸性在夏季最强,夏季和秋季酸雨发生频率最高;酸雨年平均H值具有明显的升高趋势,升幅为0.311℃/10 a,佳木斯酸雨整体呈下降趋势,受污染程度较轻。     

湖南省酸雨变化特征、现状及成因分析

依据湖南省1993-2000年监测酸雨的数据资料,对湖南省酸雨的变化特征、分布及目前的状况和成因进行了分析.结果表明,湖南省降水pH值小于5.0的强酸性降水地区主要分布在湘中南和西南部,弱酸性降水区则分布在湘中地区;除怀化和洪江两地外,湖南降水阴阳离子基本平衡;湖南地区降雨为典型的硫酸型降雨,酸雨的形成主要受局地源的影响,其次是土壤、地形、气候和中远距离的输送等自然因素的作用.笔者认为能源结构和工业污染物等社会因素在酸雨的形成中具有决定性的作用.      

西南地区酸雨形成大气化学过程

通过野外观测、实验室实验和数值模拟研究了西南地区酸雨形成大气化学过程.新认识如下:①人为排放引起的酸雨及空气污染,目前尚未明显波及到西藏高原;②在重污染区SO_2污染严重,不管降水云是否酸性或污染,降水总是酸性、受污染的,云下洗脱痕量气体及颗粒物起重要作用,氧化剂是降水酸化的控制剂;③在典型农村地区,降水化学组成依赖于降水云的化学组成,即依赖于云化学,酸化过程中SO_2是控制剂;④该地区主要氧化剂是H_2O_2,高度越高,云水中H_2O_2含量越高;⑤该地区是硫酸型酸雨,硝酸含量有上升趋势,在考虑降水酸度时有机酸贡献不可忽视;⑥降水中很多元素来自颗粒物,颗粒物缓冲参数化并耦合到云下洗脱模型中,大大缩小了观测与数值模拟的降水酸度之差.     

湖南省酸性降水的研究

根据1993年春季在京广线湖南段区域的观测结果,对酸性降水的污染状况、特征、成因及其来源进行了分析和探讨。结果表明:湖南地区春季降雨是“严重污染的硫酸型酸雨";形成的机制与华南地区基本相同,污染物浓度是局地源贡献和外地源输送的叠加。      

辽宁凤凰山酸雨来源研究

1993和1994年在辽宁凤凰山夏季进行了2次降水观测研究,两次都发现该地区出现了较强的酸雨,降水pH均值分别为4.71和4.54?进行了后推气流轨迹的计算,首次证明,该地区的酸雨形成明显地受到朝鲜半岛和日本的影响?由于该地区降水集中在夏季,而丹东地区夏季又盛行东南风,因此该地区酸雨形成的外部输送影响是重要因素?      

模拟酸雨下土壤中稀土元素的环境化学行为和植物可利用性研究

研究了模拟酸雨对两种土壤中稀土元素的环境化学行为和植物可利用性的影响．结果表明，酸雨的酸度及淋洗量皆对稀土元素的淋溶产生影响，酸雨淋洗使土壤中稀土元素的形态含量发生了改变．由回归分析得知，有效态稀土的主要存在形态是交换态和松结有机态，实验表明，稀土的植物可利用性随模拟酸雨淋洗液的酸度增大而减小．     

昆明市五华区酸雨污染与防治

阐述了酸雨的形成和危害;监测了近3a来五华区降水pH值。结果:2004年共出现酸雨5次,占全年降水次数6.3%;2005年无酸雨;2006年共出现酸雨1次,占全年降水次数1.6%。提出了酸雨防治措施。