丛枝菌根应用研究进展
- 格式:pdf
- 大小:439.98 KB
- 文档页数:4
丛枝菌根真菌(AMF)对植物养分吸收影响研究进展作者:肖质净来源:《农业科技与装备》2017年第04期摘要:土壤盐渍化严重威胁植物生长。
丛枝菌根真菌(AMF)能够寄生在植物根系,通过多种方式调节植物对养分的吸收,促进植物更好地生长。
AMF缓解盐分胁迫的作用十分明显,是改良利用盐碱地的重要手段之一。
关键词:土壤盐渍化;丛枝菌根真菌;养分吸收中图分类号:S154.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)04-0003-02土壤盐渍化已成为严重的环境问题之一。
据统计,全世界约有77万hm2耕地因盐分含量超标受到影响,占全世界耕地总面积的5%。
据估算,到21世纪中期,由于土壤盐渍化而损失的耕地将增加到50%。
近年来的研究发现,微生物能够通过各种机制提高作物的耐盐性,从而改善作物在逆境条件下的生长发育状况,进而提高作物产量。
盐生植物的菌根亲和力相对较低,但在很多盐碱环境中仍然能够发现丛枝菌根真菌(AMF)的存在。
目前,很多研究探讨了AMF在植物对抗盐分胁迫过程中所起的作用,证明AMF能够通过综合机制(如改善植物对矿物养分的吸收)来缓解盐分胁迫。
1 AMF对植物吸收养分磷的影响土壤盐分能显著降低植物对矿质养分的吸收,尤其是养分磷,因为磷酸盐离子能与土壤中的Ca2+,Mg2+,Zn2+发生化学反应而形成沉淀,使土壤有效磷变成无效态。
相关研究表明,相比没有菌根的植株,接种AMF的植株体内磷含量会增加,这主要是由于植株根系能够充分利用广泛分布的真菌菌丝,促使植株从土壤中吸收养分磷,提高植株对磷的摄取量。
据估计,植株根外菌丝能够提供植物生长所需磷量的80%。
有研究结果显示,在不同盐度(1.2,4.0,6.5,9.5 dS/m)的盐碱地上,没有AMF的阿拉伯金合欢磷含量相对较低(0.6%,0.5%,0.2%,0.1%),而有AMF的阿拉伯金合欢磷含量相对较高(1.2%,1.2%,0.9%,0.6%),说明AMF提高了植株对磷的吸收。
丛枝菌根真菌与植物共生关系的研究进展丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是一类广泛存在于自然界中的真菌,与大多数植物都有一种共生关系。
它们主要生长于植物根际,与植物根系建立起一种特殊的关系,能够为植物提供营养物质和水分的吸收,同时也能够提高植物的耐受性和适应性。
本文将简要介绍丛枝菌根真菌与植物共生关系的原理、产生的生物化学反应,以及在生态和农业方面的应用。
一、丛枝菌根真菌与植物共生关系的原理丛枝菌根真菌与植物共生是一种非常古老的生态模式。
它们的共生方式是真菌从植物根中获取有机物,然后向植物提供微量元素和矿物质养分。
这种共生方式的发生主要是由丛枝菌根真菌侵入植物根发育的末端,而在植物根中形成一种类似于“拐杖”的结构,这个“拐杖”结构就是AMF担任的重要角色之一,主要用于提供养分和水分。
此外,AMF还能够生成一种称为“外生孢子”的特殊结构,以适应生存环境的改变。
外生孢子的形成与amycorhyzal短语有关,因为孢子主要存在于土壤环境中,而非植物体内。
外生孢子对土壤环境变化有良好的适应性,一旦形成就可以在土壤中保持数年甚至数十年,等待植物根系的入侵而开始新一轮共生循环。
二、丛枝菌根真菌与植物共生关系所产生的生物化学反应丛枝菌根真菌与植物共生关系所产生的生物化学反应非常复杂,主要有以下几个方面:1、促进植物吸收营养物质。
丛枝菌根真菌能够延长植物的根系,并且使植物更加频繁的吸收有机物和无机物质,其中包括一些人工在土壤中添加的肥料。
这些有机物和无机物再通过AMF传递到植物根中,植物体再将其转化成必须的元素和化合物,使植物更加健康生长。
2、调节植物的生长发育。
丛枝菌根真菌还能够通过激活植物与真菌之间的信号传递,直接或间接调节植物的生长和发育。
例如,AMF能够刺激植物根中的根冠部细胞分裂,从而促进植物的生长;又例如AMF可以改变植物中激素的代谢途径,来影响植物开花或结实等过程。
郭 娜,张 癑,刘贤雍,等.丛枝菌根真菌提高植物耐盐性生理机制研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(4):16-23.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.04.003丛枝菌根真菌提高植物耐盐性生理机制研究进展郭 娜,张 癑,刘贤雍,乔 巍,接伟光(黑龙江东方学院,黑龙江哈尔滨150066) 摘要:随着经济的发展,诸多环境问题以及不良的农业生产活动方式使得土壤盐渍化程度加重,土壤盐渍化的改良成为全球性问题,盐碱地资源再度开发利用成为各地关注重点。
丛枝菌根真菌是一类可以与植物形成共生关系并为其改善多种抗逆特性的活体微生物,在协助宿主面对各类胁迫作用时,通过协助宿主在胁迫作用下的养分等物质吸收来减轻胁迫作用的负面影响,其在农业和生态环境方面的应用得到广泛关注。
本文从盐胁迫下丛枝菌根真菌对宿主植物的影响及对根际土壤的影响等2个角度综述了其提高植物耐盐性生理机制,初步总结了丛枝菌根真菌在促进植物应对盐胁迫时的基本策略,旨在为了解该研究领域的现状和发展提供参考,为丛枝菌根真菌提高盐渍土生产力、扩大耕地面积以及提高作物产量等实际意义提供科学依据,为增强植物耐盐性和盐碱地改良的研究提供新的思路。
关键词:丛枝菌根真菌;菌根共生体;耐盐性;生理机制;盐胁迫 中图分类号:S182;S184 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)04-0016-07收稿日期:2022-04-08基金项目:黑龙江省自然科学基金联合引导项目(编号:LH2021C076)。
作者简介:郭 娜(1983—),女,辽宁昌图人,博士,副教授,硕士生导师,从事生物活性物质利用研究。
E-mail:guona0329@126.com。
通信作者:接伟光,博士,教授,硕士生导师,从事微生物生理生态研究。
E-mail:jieweiguang2007@126.com。
丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi,AMF)在自然界中分布广泛,是普遍存在于土壤中的一种微生物,它是根际土壤的主要成分之一。
马 俊,李 珊,顾鹏程,等.丛枝菌根真菌影响植物病害的研究进展[J].南方农业,2023,17(2):28-31.丛枝菌根真菌影响植物病害的研究进展马俊1,李珊1,顾鹏程1,王其传2,吴亚胜2(1. 江苏财经职业技术学院粮食与食品药品学院,江苏淮安 223003;2. 淮安柴米河农业科技股份有限公司,江苏淮安 223006)摘 要丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)广泛存在于自然界中,在提高植物抵抗病害胁迫中起到积极作用。
为进一步加快农业投入品的减量增效步伐,提高生物防治在农作物种植中的应用比例,总结了近年来国内外在丛枝菌根真菌对植物病害的影响及其作用机制的研究进展,同时展望了丛枝菌根真菌的进一步研究及应用方向。
关键词丛枝菌根真菌;植物病害;抗病机制;次生代谢物中图分类号:S476.9 文献标志码:A DOI:10.19415/ki.1673-890x.2023.02.009丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)是一种活体营养型的土壤真菌,从属于球囊菌门(Glomeromycota),能与约80%的陆生植物根系形成互利共生关系[1]。
AMF通过侵染植物根系与植物建立共生关系,并显著改善植物矿质营养和水分吸收及运输,对植物的生长起到促进作用。
这种作用类似于豆科植物与根瘤菌的共生关系,但又具有其独特性,如可以在植物抵抗非生物和生物胁迫过程中起到积极的作用。
农作物在生长过程常受到病虫害的影响,产量出现严重下降。
传统利用杀菌剂处理病虫害的方式不仅会引起农药残留问题,而且严重影响我国农业的绿色可持续发展,迫切需要一种替代性的安全措施。
AMF可作为植物病害的潜在生物防治剂,在农业领域可作为化学农药的有效替代品,有利于提高农业生产可持续性,助力解决化学农药残留对人们健康的危害问题。
1 AMF对植物病害的影响丛枝菌根真菌在植物病害中的作用已有大量研究。
DOI: 10.12357/cjea.20220093储薇, 郭信来, 张晨, 周柳婷, 吴则焰, 林文雄. 丛枝菌根真菌-植物-根际微生物互作研究进展与展望[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(11): 1709−1721CHU W, GUO X L, ZHANG C, ZHOU L T, WU Z Y, LIN W X. Research progress and future directions of arbuscular mycorrhizal fungi-plant-rhizosphere microbial interaction[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2022, 30(11): 1709−1721丛枝菌根真菌-植物-根际微生物互作研究进展与展望*储 薇, 郭信来, 张 晨, 周柳婷, 吴则焰**, 林文雄(福建农林大学生命科学学院 福州 350002)摘 要: 根际微生态作为土壤生态环境的热区, 以多种方式影响着植物的生长和代谢, 许多科学家将根系视为第二次绿色革命的关键。
丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)是植物最普遍的菌根共生类别之一, 与陆地植物的进化史密不可分。
丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)与宿主植物根系形成的菌根共生体可改变植株根系形态、改善营养状况, 从而促进宿主植物的生长发育, 提高抗逆性及抗病性, 参与植物的许多生理代谢过程, 并通过对土壤结构及微生物群落结构的调节间接影响植物的生长。
本文简述了AMF 与植物、根际微生物和菌根辅助菌(mycorrhizae helper bacteria, MHB)的互作研究结果, 探讨了菌根共生对植株建立、竞争、维持生物多样性及其在地球环境生态中的重要作用。
尽管AMF 与植株共生已经表现出良好的生产效益, 但是大多数科学文献报道的研究都是在受控条件(生长室或温室、无菌基质)下进行的, 由于AMF 在自然环境中的响应可能会发生显著变化, 因此我们还需要在田间条件下评估AMF 的能力。
丛枝菌根真菌植物根际微生物互作研究进展与展望一、本文概述随着生态学、微生物学和植物生物学等多个学科的深入发展,丛枝菌根真菌与植物根际微生物的互作关系已成为研究的热点。
这些微生物在土壤中的共生、竞争和拮抗等相互作用,不仅影响植物的生长和发育,还对整个生态系统的稳定性和健康性具有深远影响。
本文综述了近年来关于丛枝菌根真菌与植物根际微生物互作关系的研究进展,包括互作机制、影响因素以及调控策略等方面,并对未来的研究方向进行了展望。
通过深入了解这些微生物的互作关系,我们可以为农业可持续发展、生态环境保护以及生物资源的开发利用提供新的思路和方法。
二、丛枝菌根真菌与植物根际微生物的互作机制丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)作为土壤中的重要微生物之一,与植物根际微生物之间存在着复杂而精妙的互作关系。
这种互作不仅影响植物的生长和发育,也对土壤微生物群落的结构和功能产生深远影响。
近年来,随着分子生物学、基因组学和生态学等学科的快速发展,对AMF与植物根际微生物互作机制的研究取得了显著进展。
AMF与植物根际微生物在营养竞争方面存在明显的互作。
AMF通过扩大根的吸收面积,增强植物对水分和矿质营养的吸收能力。
同时,AMF还能分泌多种胞外酶,如磷酸酶、几丁质酶等,分解土壤中的有机物质,为植物提供营养。
这种营养竞争不仅影响植物的生长,也影响根际微生物的生存和繁殖。
AMF与植物根际微生物在信号交流方面也存在互作。
AMF能感知并响应植物分泌的根际信号物质,如生长素、独脚金内酯等,从而调整自身的生长和代谢。
同时,AMF也能分泌多种信号分子,如菌根因子、几丁质等,与植物和根际微生物进行信号交流,共同调节根际微生态环境。
AMF与植物根际微生物在生态功能方面也存在互作。
AMF能提高植物的抗逆性,如抗旱、抗盐、抗病等,从而改善植物的生存环境。
AMF还能与根际微生物共同构建稳定的土壤微生物群落,维持土壤生态系统的健康与稳定。
丛枝菌根真菌侵染根系的过程与机理研究进展作者:岳辉,刘英来源:《湖北农业科学》 2015年第19期岳辉,刘英(西安科技大学测绘科学与技术学院,西安710054)摘要:丛枝菌根是土壤中的菌根真菌与植物形成的一种真菌-植物联合共生体,目前研究较为成熟的是在种群和群落水平上,主要应用在园艺、土地复垦、森林及环境修复等方面。
近年来,在细胞水平和分子水平上对菌根真菌-植物共生体的研究取得了较大进展。
综述了国内外在菌根真菌侵染根系过程和相关机理的研究进展,并指出今后仍需在分子水平上继续对丛枝菌根真菌侵染根系的机理进行深入研究。
关键词:丛枝菌根真菌;侵染根系;机理中图分类号:Q949.32;S154.34文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)19-4657-04DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.001ResearchProgressintheProcessandMechanismofArbuscularMycorrhizalFungiColonizingRootsYUEHui,LIUYing(CollegeofGeomatics,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054,China)Abstract:Arbuscularmycorrhizalfungiisakindofmycorrhizalplantswhichformedcombinedsymbiontsbymycorrhizalfungiinthesoilfungiandplant.Presentstudywaslimitedinthepopulationandcommunitylevel,mainlyinhorticulture,landreclamation,forestandenvironmentalrestoration.Researchprogresswasalsomadeatthecellularlevelandmolecularlevel.Processandrelatedmechanismofmycorrhizalfungiinfectingrootwerereviewed.Futurestudyonthemechanismofarbuscularmycorrhizalfungiinfectingrootshouldbecontinued.Keywords:arbuscularmycorrhizafungi;colonizingroot;mechanism收稿日期:2015-02-12基金项目:国家自然科学基金项目(41401496);西安科技大学培育基金项目(201306);西安科技大学博士启动基金项目(2014QDJ061)作者简介:岳辉(1983-),男,山东淄博人,讲师,博士,主要从事环境修复研究,(电话)13720559861(电子信箱)13720559861@163.com。