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外生菌根真菌吸附重金属特性及其对油松耐性的影响

李芳  
【摘要】: 重金属污染土壤上的植被恢复是人们所关注的重要问题,其中木本植物在植被恢复和生态重建中发挥着重要作用。外生菌根真菌与木本植物形成菌根共生体可以提高宿主植物抵御和适应重金属污染环境的能力,其中真菌自身对重金属的耐性和吸附作用是菌根减轻宿主植物毒害的基础。本论文以卷缘桩菇(Paxillus involutus(Batsch)Fr.)、点柄乳牛肝菌(Suillus granulatus(L.exFr.)O.Kuntze)和乳牛肝菌(Suillus bovinus(L.ex Fr.)O.Kuntze)为菌种材料,在纯培养条件下研究了菌根真菌对儿种重金属的耐性和吸附特性。在此基础上,探讨了重金属Cd和Zn污染条件下,接种真菌点柄乳牛肝菌对宿主植物油松(Pinus tabulaeformis Carr.)的生长及其对重金属耐性的影响。为阐明外生菌根真菌影响宿主植物对重金属的耐性机理,发挥外生菌根在重金属污染土壤上的植被恢复和生态重建中的作用提供科学依据。 通过盆栽试验研究了接种外生菌根真菌对油松幼苗耐重金属能力的影响,结果表明在重金属Zn和Cd污染条件下,点柄乳牛肝菌侵染油松后,显著改善了植株生长状况,大幅度降低了植株体内Zn和Cd含量,而菌根与非菌根处理植株磷营养差异不大。说明菌根增强宿主植物的耐性并不是由于菌根改善植物磷营养的间接作用所致,而显示了菌根形成后菌根真菌通过其它机制直接增强了植物对重金属毒害的耐性。 为研究外生菌根真菌本身对重金属污染的耐性,比较了液体静置、液体摇床和琼脂固体培养这三种常用的菌丝体的纯培养方法,以真菌生物量大小和分离难易程度为主要指标,筛选出液体静置方法为最优方法。在此基础上,研究了两种外生菌根真菌对不同浓度重金属Cd和Zn的耐性能力,发现不同真菌对不同重金属的耐性不同,表现在卷缘桩菇对Zn的耐性高于点柄乳牛肝菌,而两种真菌对Cd的耐性则相反。 菌根真菌耐重金属的能力与真菌吸附重金属的能力有关,因而需要了解菌根真菌对重金属吸附和固持的特性。真菌的吸附能力在一定程度上受真菌盐基代换量影响,因此测定二种真菌的盐基代换量。供试的三种菌根真菌的菌丝都具较大的盐基代换量值,因而具有较强吸附重金属潜力。此外,不同菌种之间盐基代换量值不同,其中卷缘桩菇最高,乳牛肝菌最低。在测定菌根真菌盐基代换量的基础上,研究了不同真菌对重金属Pb、Zn和Cd的吸附和固持能力。结果表明,三种菌根真菌对重金属都表现出不同程度的吸附和固持能力,该吸附和固持能力受真菌生长介质的N形态所影响,表现为NO_~--N中生长的真菌单位重量菌丝的吸附和固持能力显著高于NH_4~+-N。此外,三种真菌之间在单位重量菌丝吸附和固持能力上也存在差异,而且因重金属的种类而异。以NO_3~--N为N源条件下,点柄乳牛肝菌吸附Pb能力最强,卷缘桩菇吸附Zn能力最强;以NH_4~+-N为N源时,点柄乳牛肝菌吸附Cd的能力最强。


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