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土壤和宿主磷水平对AM真菌生长及ALP活性调控的研究

冯海艳  
【摘要】: 丛枝菌根共生体由宿主植物和真菌共同组成,菌根真菌的生长、代谢活性、菌丝分布以及生态适应性等特征不但与菌根效应、菌根真菌的生态功能密切相关,而且受到宿主植物和土壤条件的影响。前人有关丛枝菌根共生体的研究大多偏重于真菌对宿主植物的生态效应方面,而在宿主植物对菌根真菌生长与代谢活性的效应方面,现有的研究还不深入,许多认识仍停留在经验性或推测的水平上。本研究采用分室根箱、组织化学等手段研究了土壤施磷水平、植物磷营养状况、土壤有机磷对AM真菌生长和代谢活性的影响;不同AM真菌的代谢活性及其与菌根效应之间的关系,并对我国华北、华中和华南地区筛选出的高效菌株进行了生态适应性的比较,以期在理论上阐述宿主植物生长状况及土壤条件对菌根真菌生长和代谢活性的调控机制,筛选出具有广泛生态适应性的AM菌株。主要研究结果如下: 不同的施磷水平对AM真菌生长和代谢活性有一定的调控作用,随着施磷量的增加、植物磷含量提高,AM真菌代谢活性呈下降趋势。高磷水平下,AM真菌的菌物生长量和土壤中的根外菌丝密度明显减少,而适当施磷(50 mg·kg~(-1))对AM真菌的生长有刺激作用。高磷造成AM真菌生长和代谢活性下降,是导致菌根效应下降的原因之一。土壤施植酸钠也能促进菌根真菌的生长,其原因有待进一步研究。 宿主植物与菌根真菌的生长状况存在不同步性。宿主植物磷营养状况较差时,菌根真菌生长和代谢活性旺盛;宿主植物磷营养状况较好时,菌根真菌生长和代谢活性受到抑制,表明宿主植物的磷营养状况对AM真菌的生长和代谢活性具有调控作用。由此,我们认为植物磷营养状况调控菌根真菌生长和代谢活性的机制是:当植物处于严重缺磷胁迫时,不能合成足够的碳水化合物供给自身生长的需要,也不能向真菌提供额外的碳水化合物,因而菌根真菌生长受阻,代谢活性较低;当植物中度缺磷时,根皮层细胞质膜的组成和结构不完整,通透性大,碳水化合物通过质膜向外的渗漏量大,菌根真菌因而获得充足的碳源,保证真菌正常的生长和旺盛的代谢;当植物获得足够的磷而使体内磷营养代谢正常时,其细胞质膜组成和结构完整,碳水化合物的渗漏量保持在较低的水平,尽管此时植物合成了足够的碳水化合物,但菌根真菌仍不能获得足够的能量,导致真菌生长受阻和代谢活性降低。 AM真菌根内菌丝的碱性磷酸酶活性在一定程度上反映了不同真菌功能之间的差异,植物生长前期的根内菌丝碱性磷酸酶活性可以作为预测菌根效应的简易生理指标。 源自河北的BEG167和源自香港的BEG164两个菌种对土壤pH表现出了较强的生态适应性。


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