蒙古沙冬青AM真菌物种多样性空间异质性

2013年7月在内蒙古阿拉善、磴口、乌拉特后旗和乌海4个样地采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus monglicus)根围土壤样品,研究了不同样地AM真菌群落组成和物种多样性空间分布规律.共分离鉴定AM真菌5属25种,其中,球囊霉属12种,无梗囊霉属8种,是4样地优势属;管柄囊霉属和盾巨孢囊霉属是4样地亚优势属,内养囊霉属1种,仅在磴口和阿拉善出现.4样地共有种包括粘质球囊霉、黑球囊霉、网状球囊霉、凹坑无梗囊霉、细凹无梗囊霉、光壁无梗囊霉和黑色盾巨孢囊霉.黑球囊霉是4样地共同优势种.不同样地孢子密度、种丰度、香农指数、辛普森指数和均匀度总体变异趋势是乌拉特后旗≈阿拉善＞磴口＞乌海.乌海样地AM真菌组成与其他样地差异显著.结果表明,AM真菌群落组成随蒙古沙冬青地理分布变化而产生空间演替,这为进一步研究蒙古沙冬青与AM真菌共生关系及其生态分布规律提供了依据.     

不同接种物对分离丛枝菌根真菌的影响

在实验室条件下,用野外采集的植物根际土壤和野生葱属植物根段作为接种体接种三叶草(TrifoliumrepensL.).观察三叶草菌根侵染率,统计其根际土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度和种类、并与原始接种土壤比较.结果表明:用不同植物群落的土样作为接种物,三叶草菌根侵染率和根际AMF种类和密度有很大差异,但菌根真菌种类数目较多;用不同种葱属植物根段接种,三叶草菌根的侵染率差别明显,根际土壤孢子的种类数目较少但菌根真菌有很高的相似性.     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对桢楠根系生长和激素的影响

研究不同浓度盐胁迫下,桢楠接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）后根系形态结构和激素含量及其动态变化情况,为桢楠在盐碱地造林提供技术支撑。     

丛枝菌根真菌在农业中的应用：研究进展与挑战

 丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌能够和大多数农作物形成互利共生体系,有效改善作物矿质营养,减轻环境胁迫对作物生长的不利影响,提高作物产量和品质。由于AM真菌的功能多面性,其在农业生产中具有潜在重要作用和广阔应用前景。结合AM真菌农业应用技术途径和适用情景,讨论了作物种植制度和管理措施对AM真菌功能的影响及可能的调控途径,分析了菌根技术发展趋势及面临的机遇和挑战,提出加强AM真菌功能多面性及其应用途径优化研究,将有助于促进AM真菌菌剂相关产业的发展以及AM真菌在农业生产中的广泛应用。     

云南寻甸石漠化土壤易氧化碳对丛枝菌根真菌共生的响应

【目的】运用菌根技术改良石漠化土壤性状,已成为石漠化地区植被与土壤恢复的重要生物学途径。揭示丛枝菌根(AM)真菌与植物共生驱动下石漠化土壤碳库及养分状况的变化,探明石漠化土壤易氧化碳(ROC)对土壤碳库及养分变化的响应过程及机制,为石漠化土壤的微生物修复及提高石漠化治理效率提供参考。【方法】采集云南昆明寻甸石漠化土壤,以尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)为寄主植物,分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae, FM)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum, CE)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI),并设置对照处理(无寄主植物及无AM接种),采用高锰酸钾氧化法测定不同试验处理下土壤ROC含量,探究土壤ROC与碳库组成、养分状况及植物生长之间的相互关系。【结果】不同AM真菌均具有显著的侵染与促生效应,其中RI的侵染率与菌丝侵染密度最大,相较于对照分别提高155%和100%,并显著促进桤木树高(60%)与基径(46%)生长;不同AM真菌均显著提高ROC含量,3菌种对ROC含量的提升率大小顺序为:RI(122%)> CE(78%)> FM(61%)。ROC在土壤总有机碳库中所占比例(52%)远高于微生物生物量碳(3%~6%);3种菌种对土壤养分含量的提升效应表现为:RI > CE > FM。相较于对照,RI 菌种对植物可利用性氮、微生物生物量碳、总有机碳及植物可利用性磷的提升率分别为161%、127%、110%及97%;对ROC变化具有较大贡献的土壤环境因子分别为AM真菌侵染率(96%)、植物可利用性氮(94%)、微生物生物量碳(85%)、总有机碳(78%)及植物可利用性磷(72%)。【结论】AM真菌与尼泊尔桤木共生,显著驱动石漠化土壤碳库与养分含量变化并促进植物生长,进而增加石漠化土壤易氧化碳的积累。研究结果有助于理解石漠化地区植物生长、土壤恢复及活性有机碳沉积的微生物学调控机制。     

不同基质条件下丛枝菌根真菌对桑树生长的影响

【目的】研究不同基质条件下桑树接种丛枝菌根(AM)真菌后的生长情况,以筛选适合桑树育苗的基质和AM真菌种类,为桑树的生态和经济产业发展提供技术支撑。【方法】采用G_a(聚丛球囊霉Glomus aggregatum)、G_c(苏格兰球囊霉Glomus caledonium)、G_i(根内球囊霉 Glomus intraradices)、G_v(地表球囊霉 Glomus versiforme)、BGCH(透光球囊霉Glomus diaphanum BGC HEB07A)、BGCX(幼套球囊霉Glomus etunicatum BGC XJ03C)6种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza,AM真菌),设置P1(牛粪、菇渣、珍珠岩、黄心土体积比6.0:3.0:0.5:0.5)、P2(牛粪、菇渣、珍珠岩、黄心土体积比6:2:1:1)、P3(黄心土)3种基质配比,研究不同基质条件下接种AM真菌对桑树生长情况的影响。【结果】G_c、BGCX和BGCH 3种AM真菌对桑树根系的侵染率最高,且基质P1中的侵染率显著高于P2和P3; 接种G_c和BGCH桑树种子的发芽率最高,且在基质P1中表现更好; 接种AM真菌桑树的株高、地径、根系表面积、根系总长度、根尖数量和根系生物量均显著高于未接种的桑树,以G_c、G_v和BGCH 3种效果最好,且在基质P1中表现更好; 接种AM真菌桑树的净光合速率、水分利用效率、PSⅡ(光系统Ⅱ)最大光化学效率、PSⅡ天线转化效率、实际原初光化学效率、光合电子传递速率等参数值均显著高于未接菌种的桑树,总体上以G_c、G_v和BGCH 3种效果最好,且在基质P1中表现更好。【结论】AM真菌促进了桑树的生长,以G_c和BGCH 两种最优,且以基质P1最佳。     

氮沉降和接种菌根真菌对灌木铁线莲非结构性碳水化合物及根际土壤酶活性的影响

【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩西斗管囊霉,编号+F)、混合接菌(根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉体积比1:1的混合菌剂,编号+RF)的菌根苗和非菌根苗(未接菌,编号-M)为研究对象,设置4个氮沉降处理试验,即不施氮[CK,0 g/(m²·a)]、低氮[LN,3 g/(m²·a)]、中氮[MN,6 g/(m²·a)]、高氮[HN,9 g/(m²·a)],测定1年生灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物(NSC)[可溶性糖(SS)、淀粉(ST)],以及根际土壤酶[β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)]等指标。基于单因素方差分析、双因素交互作用分析和相关性分析方法,在氮沉降量增加的背景下,研究不同接菌处理对苗木根际土壤碳、氮、磷相关酶活性及苗木各器官内非结构性碳水化合物分配的影响,从而探讨接菌处理下各指标对不同氮沉降水平的响应差异。【结果】①除BG活性外,氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲根际土中氮、磷相关酶活性。HN处理下,接种菌根真菌显著降低苗木根际土壤NAG活性。-M处理下,与磷相关的根际土壤ACP和ALP活性在HN条件下显著增加。+R和+F处理下,ALP均在HN处理达到最大。②氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物。氮沉降处理下,各接菌处理苗木SS、ST和NSC含量高于未接菌处理苗木的,且在+F处理苗木的SS、ST和NSC含量均达到最大。③在LN、MN和HN处理下,-M处理苗木的各器官NSC含量大小顺序为茎<根<叶,而接菌处理苗木的各部位的大小顺序为根<茎<叶。HN处理下,+F处理苗木根内ST和NSC含量达到最大值,茎和叶内SS和NSC含量均达到最大值。④氮沉降和接种菌根真菌处理下,SS、ST、NSC含量与土壤氮相关的NAG活性显著负相关,而与磷和碳相关的酶显著正相关;其中苗木非结构性碳水化合物与磷相关土壤酶ALP活性的相关性系数最高,与碳相关土壤酶BG活性相关性系数最低。【结论】氮沉降和接种菌根真菌处理对灌木铁线莲苗木根际土壤氮、磷相关酶活性的影响高于对根际土壤碳相关酶活的影响,氮沉降处理显著增强菌根苗根际土壤磷酸酶活性。氮沉降背景下,接菌处理提高了苗木非结构性碳水化合物含量,其中接种摩西斗管囊霉的效果最为显著,且明显增加了高氮环境中苗木对根中非结构性碳的分配。     

Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the clonal plants in Mu Us sandland of China

Clonal plants in Mu Us sandland change the sandy enviroment. The clonal plant is a kind of resource in restoration of the Mu Us sandy landscape. Soil samples at depth of 50 cm in the rhizosphere of the clonal plants were collected in 4 replicates at each location and divided into sections corresponding to 0—10, 10—20, 20—30, 30—40 and 40—50 cm depths in two representative sites from north to south in Mu Us sandland, northwestern China, in July 2005. Clonal plants included Psammochloa villosa and Hedysarum laeve. The colonization and ecological distribution of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi were investigated in the rhizosphere of clonal plants in Mu Us sandland. The results showed that the clonal plants established well symbiosis with AM fungi; AM fungal species and spatial distribution were significantly related with the host plants and soil factors. Of 16 AM fungal taxa in three genera isolated and identified, Glomus multicaule was only observed in the rhizosphere of Psammochloa villosa; Glomus aggregatum, Glomus hydembadensis, Glomus constrictum and Acaulospora rehmii only appeared in the rhizosphere of Hedysarum leave. The depth of soil layers observably affected the spore density and the frequency of colonization (%F). The maximal %F and spore density occurred in the 10—20 cm layer at the site of Ordos Sandy Land Ecological Station, but which occurred in the 0—10 cm layer in Shanxi Yulin Rare Sandy-plants Conversation Field. AM fungal status and colonization might be used to monitor desertification and soil degradation.     

Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the clonal plants in Mu Us sandland of China

Clonal plants in Mu Us sandland change the sandy enviroment. The clonal plant is a kind of resource in restoration of the Mu Us sandy landscape. Soil samples at depth of 50 cm in the rhizosphere of the clonal plants were collected in 4 replicates at each location and divided into sections corresponding to 0—10, 10—20, 20—30, 30—40 and 40—50 cm depths in two representative sites from north to south in Mu Us sandland, northwestern China, in July 2005. Clonal plants included Psammochloa villosa and Hedysarum leave. The colonization and ecological distribution of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi were investigated in the rhizosphere of clonal plants in Mu Us sandland. The results showed that the clonal plants established well symbiosis with AM fungi; AM fungal species and spatial distribution were significantly related with the host plants and soil factors. Of 16 AM fungal taxa in three genera isolated and identified, Glomus multicaule was only observed in the rhizosphere of Psammochloa villosa; Glomus aggregatum, Glomus hydembadensis, Glomus constrictum and Acaulospora rehmii only appeared in the rhizosphere of Hedysarum leave. The depth of soil layers observably affected the spore density and the frequency of colonization (%F). The maximal %F and spore density occurred in the 10—20 cm layer at the site of Ordos Sandy Land Ecological Station, but which occurred in the 0—10 cm layer in Shanxi Yulin Rare Sandy-plants Conversation Field. AM fungal status and colonization might be used to monitor desertification and soil degradation.     

AM真菌对盐碱胁迫下杜梨幼苗生长与生理代谢的影响

【目的】探究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对盐碱胁迫下杜梨幼苗生长与生理代谢及耐盐碱能力的影响,为杜梨菌根苗在盐碱地上植被构建中的应用提供理论依据。【方法】采用双因素试验设计,以1年生杜梨实生苗为材料,将幼苗分为AMF(摩西管柄囊霉,Funneliformis mosseae)接种和未接种两组,以Na₂CO₃同时进行盐碱处理(浓度梯度为0、100、200和300 mmol/L),并测定其生长与生理性状。【结果】接种AMF提高了盐碱胁迫下杜梨幼苗的株高生长量(△H)以及生物量积累,与未接种幼苗相比,接种组幼苗的△H和生物量在盐碱胁迫下降低的幅度显著减小。丛枝菌根在一定程度上降低了Na⁺在杜梨根和叶的积累,在3个Na₂CO₃浓度处理下,接种组幼苗根中Na⁺的含量分别比未接种组低10.8%、21.6%和19.4%,从而提高了接种组幼苗根和叶中K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺的比值以维持较好的离子平衡状态。接种AMF可以提高盐碱胁迫下杜梨幼苗叶的叶绿素含量,降低脯氨酸和丙二醛在叶中的积累,表明接种AMF可以减轻盐碱胁迫对杜梨造成的离子毒害与过氧化伤害。【结论】AMF直接影响盐碱胁迫下杜梨幼苗生理代谢,提高其光合色素含量,维持其体内离子相对平衡,减少活性氧伤害,从而提高了杜梨幼苗的耐盐碱能力,促进其在盐碱胁迫下的生长。