木质素降解酶研究进展与外生菌根真菌

综述了木质素降解酶系统的组成、分子生物学研究和主要影响因子的研究进展,以及国内外在外生菌根真菌产木质素降解酶方面的研究,阐述了其在有机污染土壤修复中的优势。木质素降解酶系统能够降解多环芳烃、氯代芳烃、硝基有机物和染料等多种环境污染物。许多外生菌根真菌都具有木质素降解酶系统。     

丛枝菌根真菌对汞胁迫下水稻叶片生理和光合特性的影响

为了研究AM（arbuscular mycorrhizal,丛枝菌根）真菌在Hg胁迫下对农作物生长的影响,通过温室盆栽试验,分析不同Hg投加量（0、0.1、1.0和2.0 mg/kg）下,接种AM真菌对水稻植株生物量、株高、叶片叶绿素相对含量、膜质过氧化程度、抗氧化酶系活性、光合速率、气孔导度、胞间CO₂、水分利用效率、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响.结果表明:①在不同Hg投加量下,AM真菌均能促进水稻植株生长.②AM真菌接种能提高水稻叶片叶绿素相对含量,增加水稻叶片光合速率.③接种AM真菌后,水稻叶片MDA（malondialdehyde）含量降低,水稻叶片超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、过氧化物酶（peroxidase）和抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）活性均升高.综合显著性分析结果来看,当Hg投加量为0.1 mg/kg时,接种AM真菌后水稻整体长势良好,多项生理指标偏高,说明AM真菌在较低Hg投加量下能促进水稻生长,提高水稻对汞的抗性.研究显示,AM真菌能通过促进水稻光合色素分泌来提高水稻光合作用,同时能提高水稻抗氧化酶活性,维持细胞稳态,缓解汞的毒害作用.总之,AM真菌能增强水稻对汞污染的适应能力,促进植株生长发育,降低汞对水稻造成的毒害及损伤,增强抗逆性,且该作用在较低Hg投加量下表现更加明显.      

Effect of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi on the degradation of DEHP in soil

The effect of inoculation with arbuscular mycorrhizal(AM) fungi( Acaulospora lavis) on the degradation of di(2-ethylhexyl) phthalate(DEHP) in soil was studies. Cowpea plants( Pigna sinensis) were used as host plants and grown in a specially designed rhizobox. The experimental results indicated that, both in sterile and non-sterile soil,mycorrhizal colonization rates were much higher in the mycorrhizal plants than in the non-mycorrhizal plants. Addition of 4 mg/kg DEHP slightly affected mycorrhizal colonization, but the addition of 100 mg/kg DEHP significantly decreased mycorrhizal colonization. DEHP degradation in the mycorrhizosphere (Ms) and hyphosphere (Hs),especially in the Hs, increased after inoculation with Acaulospora lavis. It is concluded that mycorrhizal hyphae play an important role in the plant uptake, degradation and translocation of DEHP. The mechanism might be attributed to increased numbers of bacteria and actinomycetes and activity of dehydrogenase, urease and acid phosphatase in the Ms and Hs by mycorrhizal fungi.     

丛枝菌根在草原生态系统碳固持中的重要作用

草地生态系统在全球碳循环中作用重大,而丛枝菌根广泛存在于草原生态系统中,对碳固持有着重要作用.目前菌根碳固持研究的特点表现为研究对象进一步扩大、丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,简称AMF)的功能逐渐定性量化、研究转变为植物-微生物-土壤三维立体等,向大背景、多理论和模型化方向发展.总结丛枝菌根在草原碳固持中的作用机制,主要包括以下五个方面:1)丛枝菌根是生态系统的一个重要组成部分;2)AMF淀积了植物光合产物一定数量的碳,是土壤中一个不容忽视的碳库;3)AMF能促进土壤团聚体的形成,改善土壤结构,增加土壤碳固持;4)AMF产生的球囊霉素相关土壤蛋白是土壤中一个重要碳库;5)AMF提高了草原生态系统的初级生产力和物种多样性,间接增加了生物碳固持,巩固了土壤碳库的碳储存.由于AMF对于调控碳循环具有不可替代的作用,因此全球气候变化下AMF的碳固持潜力研究、草地生态系统中不同AMF的量和菌丝在土壤结构中的功能及菌丝网在生态系统碳固持中的作用必将成为重点热点研究.     

不同生境条件下苦槠丛枝菌根对根际土壤磷酸酶活性的影响

以浙江千岛湖和宁波天童两个不同区域内的苦储(Castanopsis sclerophytta)为材料,对处于不同生境条件下的苦槠丛枝菌根(AM)进行了研究.结果表明:两地区土壤pH均处于苦储丛枝菌根生长发育的最适范围内,丛枝菌根的侵染率无明显差异;酸性磷酸酶为两区域内的主导磷酸酶,各种磷酸酶活性均是天童地区高于千岛湖地区;AM侵染率与根际土壤磷酸酶活性之间均呈现正相关,其中天童地区为显著相关,说明AM侵染率对根际土壤磷酸酶活性在某种程度上存在有一定的影响.     

Cu污染土壤接种丛枝菌根真菌对旱稻生长的影响

采用盆栽实验的方法,研究了不同Cu处理水平(0、100和200 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(arbuscular my-corrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对旱稻(Oryzal Sativa L.)生长的影响。结果表明,未添加Cu处理下,旱稻菌根侵染率可达69%,随着土壤中Cu添加量增加,旱稻菌根侵染率显著下降(P<0.05)。与未接种处理相比,接种处理显著提高100mg/kg Cu处理下根系生物量以及200 mg/kg Cu处理下地上部分生物量(P<0.05);接种处理显著降低了100 mg/kg Cu处理下旱稻地下部Cu含量,却显著增加了200 mg/kg Cu处理下旱稻地上部分以及地下部分Cu含量(P<0.05)。     

VA菌根真菌对玉米生长及根际土壤微生态环境的影响

用两种不同的VA菌根真菌Glomus mosseae和Glomuscaledonium接种玉米进行盆栽试验。结果表明,两种菌株均能侵染玉米,促进玉米生长．其中以Glomus caledonium的侵染率和作用较为明显。接种后,根区土壤中的细菌、放线菌、固氮菌的数量和微生物生物量明显增加,但真菌的数量则稍有下降。此外．菌根的形成也改善了根区土壤的微生态环境,为下一造作物的生长积累了养分基础。     

丛枝菌根真菌对百菌清引起的旱稻(Oryza sativa L.)毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了百菌清对旱稻(Oryza sativa L.)生长和氧化胁迫的影响,以及接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对百菌清污染下旱稻生长的影响和对旱稻氧化胁迫的影响.结果表明,百菌清处理对旱稻的生长有明显的抑制作用,施加百菌清后可以使旱稻地上部的生物量由2.5 g·pot-1下降到1.0 g·pot-1以下;地下部分的生物量在施加百菌清处理后由0.9 g·pot-1下降到0.3 g·pot-1以下.百菌清处理下接种AMF能显著提高旱稻生物量,接种菌根真菌能使50mg·kg-1百菌清处理下旱稻的生物量增加1倍以上.百菌清处理能显著降低旱稻对磷(P)营养元素的吸收,在50 mg·kg-1百菌清处理下旱稻地上部分P的吸收量由3 200 μg·pot-1下降到860 μg·pot-1,接种AMF能使旱稻地上部P的吸收量增加到1 900 μg·pot-1.百菌清处理还可以引起旱稻体内的氧化胁迫,改变旱稻体内抗氧化酶系统的活性,而接种菌根真菌能降低百菌清对旱稻产生的氧化胁迫,从而减轻百菌清污染对旱稻的毒性作用.总之,百菌清土壤污染能够引起旱稻体内的氧化胁迫、降低旱稻P的吸收量而影响植物生长,接种菌根真菌能显著改善旱稻的生长和降低百菌清对旱稻的影响.     

不同磷效率基因型小麦对VAM真菌依赖性的影响因子及机理

以高、中、低效３ 个磷效率基因型小麦为试材,在ｗ（Ｐ２Ｏ５） ＝２０ ｍｇｋｇ 和６０ ｍｇｋｇ 的水平下,接种或不接种两个ＶＡ菌根真菌Ｇｌｏｍｕｓ ｍｏｓｓｅａｅ 和Ｇｌｏｍｕｓｖｅｒｓｉｆｏｒｍｅ,研究了影响小麦菌根依赖性的因子及机理．结果表明,在低磷水平下,小麦菌根依赖性的大小顺序为中效＞ 低效＞ 高效;对Ｇ． ｖｅｒｓｉｆｏｒｍ 的依赖性大于对Ｇ． ｍｏｓｓｅａｅ 的依赖性;而在高磷水平下,接种菌根表现出不同程度的生长抑制作用．相关分析发现,菌根依赖性与根冠比、根长、根毛长度、根毛密度、磷利用效率之间的相关性不显著;在低磷水平下,菌根依赖性与磷效率、根吸收效率之间呈极显著的负相关,与韧皮部蔗糖运输速率之间呈显著或极显著的正相关．认为影响不同磷效率基因型小麦菌根依赖性的主要因子是根的吸收效率;菌根依赖性、磷效率和韧皮部蔗糖运输速率均受根吸收效率影响     

冬绿肥覆盖对土壤团聚体及有机碳和AMF多样性的影响

为探究冬绿肥覆盖对土壤AMF（丛枝菌根真菌）群落和团聚体及其有机碳含量的影响.以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序、湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定AMF群落组成、团聚体和有机碳含量.研究了苕子覆盖（VC）、豌豆覆盖（PC）和冬季休耕（WF）这3个处理下AMF群落组成及多样性和有机碳含量与团聚体稳定性的关系.结果表明,VC和PC处理的>2 mm团聚体含量和团聚体稳定性显著高于WF,0.25～1 mm和<0.25 mm团聚体含量则相反;VC处理的0.25～1mm团聚体和全土有机碳含量较PC、WF分别显著提高了33.21%、27.10%和25.68%、58.45%,PC处理的<0.25 mm团聚体有机碳含量则显著低于VC和WF;VC、PC的ACE和Chao1指数分别较WF处理分别显著提高了252.03%、158.55%和243.75%、158.33%;Glomus（球囊霉属）为各处理的优势属,PC和VC处理下Claroideoglomus（近明球囊霉属）的相对丰度较WF显著降低了76.29%和71.21%,PC处理下Acaulospora（无...