丛枝菌根真菌(AMF)对植物生化变化影响研究进展

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1、丛枝菌根真菌（AMF）对植物生化变化影响研究进展摘要：丛枝菌根真菌（AMF）能够提高植物对盐碱环境的适应性。丛枝菌根真菌可对植物生物化学变化如植物体内的脯氨酸、甜菜碱、多胺等产生影响，从而使植物更好地在盐碱土中生长。关键词：土壤盐渍化；丛枝菌根真菌；植物生化变化中图分类号：S154.4文献标识码：A文章编号：1674-1161（2017）05-0011-02土地盐碱化会导致土壤有机质不断减少、水分逐渐流失、水势越来越差，因此植物必须降低水势，以保持有利的水分梯度，使土壤中的水分能够流向根部。为达到此效果，

2、植物开发了诸多机制，其中最重要的是渗透调节及渗透管理机制。植物暴露于？｝胁迫条件下，一些含氮化合物将在植物体内不断累积，如氨基酸、酰胺、蛋白质、季较化合物、多胺等。对于不同植物物种来说，在盐分环境中产生的特定含氮化合物是不同的。渗透调节机制使细胞保持膨胀（膨压依赖过程包括细胞扩张和增长、气孔开放和光合作用），同时保持梯度水势，有利于水分进入植物。丛枝菌根真菌（AMF）和植物有机结合，能更好地帮助植物形成适应环境的生化变化，并产生更多的含氮化合物，以适应盐碱环境。1AMF对植物生化变化的影响1.1AMF对植

3、物脯氨酸的影响在水分和盐分胁迫条件下，植物中的脯氨酸变化较为常见。在盐分胁迫条件下，植物积累的脯氨酸作为无毒保护渗透物质，在低水势条件下维持渗透平衡。脯氨酸也可作为储备能源和氮源，在盐分胁迫条件下被利用。研究发现，AMF能提高植物脯氨酸累积，当NaCI浓度为12.5mM和25.0mM时，在播种40d和60d后，有AMF的绿豆植株体内的脯氨酸含量比不接种AMF的植株高。谢里菲等的报道显示，在不同的盐度(0,50,100,150,200mMNaCI)条件下，接种AMF大豆的脯氨酸浓度高于对照处理。他们还观察到

4、，AMF植物根部的脯氨酸浓度比茎部高，这可能是因为根部是主要的水分吸收部位，必须保持吸水根细胞和外部介质之间的渗透平衡。S.Wang等认为，植物的脯氨酸积累可能是低耐盐品种面对胁迫所表现出的特征，与钾离子相比，其对渗透调节的贡献微不足道。脯氨酸积累也可能是由盐度影响所致，而不是受菌根定殖影响。细叶百脉根在面对盐分胁迫时，会累积更多的脯氨酸。1.2AMF对植物甜菜碱(季鞍化合物)的影响在盐分胁迫下，植物甜菜碱快速积累是普遍现象。甜菜碱是季镀化合物，为N■甲基化的衍生氨基酸，一旦形成很少代谢，因此甜菜碱可作为

5、盐胁迫的有效指标。甜菜碱不仅是无毒的细胞渗透剂，也可稳定并激活酶和蛋白复合物，并保持细胞膜完整，从而应对盐分过高所造成的破坏作用。研究发现，在盐胁迫条件下，AMF能显著提高甜菜碱的积累，有AMF的植物体内甜菜碱含量约为对照植物的2倍。1.3AMF对植物多胺的影响自由多胺是真核细胞生长所必需的小型有机阳离子。在植物中存在3种主要多胺：腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺(Spm)O亚精胺和精胺是由腐胺连续增加氨丙基合成的,在植物应对一系列环境胁迫时发挥重要作用。多胺在盐分环境下被认为是调控根系生长发育的候

6、补成分。在盐分条件下，自由多胺的积累减少。然而，寄主植物通过接种AMF增加自由多胺浓度。Sannazzaro等的报道指出，具有AMF的细叶百脉根植物会增加总自由多胺积累。他们还观察到，单个多胺会根据盐度变化而变化；与对照相比，在盐分胁迫下，菌根化的耐盐基因型叶百脉根植物根部的精胺含量高，茎部和根部的腐胺含量较低。由此推测多胺积累是AMF的一项调节机制，可改善植物对盐渍土的适应性。1.4AMF对植物碳水化合物的影响相关研究表明，在盐分胁迫下，可溶性糖的积累能调整植物渗透势，通过形成一种重要的植物保护机制来对

7、抗盐胁迫。研究发现，增加NaCI浓度，芦苇中可溶性糖的含量会显著增加。Thomso的研究发现，碳水化合物总量的增加与寄主植物定殖AMF程度呈正相关。AL-Garni的报道显示,与对照芦苇相比，芦苇定殖AMF能有效提高可溶性糖含量。波塞尔和鲁伊斯一洛萨诺也报道：大豆根部定殖■■■■■■AMF能够增加可溶性糖的浓度，且可溶性糖含量和菌根化程度之间呈正相关，这是由于真菌对糖分的需求来自茎部组织；菌根发育过程导致光合作用速率提高，碳水化合物传递到寄主根系系统的速度加快。糖浓度的增加可能是由于在幼苗接种菌根过程中，

8、淀粉水解成糖。Feng等研究在盐碱条件下，寄主植物磷浓度和糖分积累之间的相关性，结果表明，尽管磷浓度类似，有菌根植物根系的可溶性糖浓度比非菌根玉米植株高，这可能是由AMF侵染所致，而非植物养分磷吸收状况改进。海藻糖是一种非还原二糖，是AMF主要的贮存碳水化合物。研究发现，其为非生物胁迫保护稳定脱水酶，对干燥损害生物结构保护膜具有重要作用。海藻糖存在于根外菌丝及AMF抱子内。在高级维管植物中，海藻糖是一种罕见糖，但它在AMF定殖