丛枝菌根真菌提高植物耐盐性的机理研究进展.doc

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1、丛枝菌根真菌提高植物耐盐性的机理研究进展　　摘要：土壤盐渍化是影响植物正常生长的主要因素之一，丛枝菌根真菌能提高植物的耐盐性。分析了土壤盐渍化对丛枝菌根真菌生长、发育的影响，重点从营养吸收、光合作用、根系、抗氧化防御系统和脯氨酸等5个方面阐述了丛枝菌根真菌提高植物耐盐性的机理。　　关键词：丛枝菌根真菌；土壤盐渍化；植物耐盐性机理　　中图分类号：Ｓ１５４．３６文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11401－0009-03　　　　ResearchProgressonSalt-TolerantMechanismsofPlantsEnhancedby

2、ArbuscularMycorrhizalFungi　　　　ＹＥＸｉａｎ－ｆｅｎｇ１，ＷＵＱｉａｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，２，ＳＵＮＲｕｎ－ｓｈｅｎｇ１，ＺＨＡＯＬｕｎ－ｊｉｅ１　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎwaｓａｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｎｏｒｍａｌｇｒｏｗｔｈｏｆｐｌａｎｔｓ．Ａｒｂｕｓｃｕｌａｒｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌｆｕｎｇｉｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅsalttoleranceｏｆｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏｉｌｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏ

3、ｆａｒｂｕｓｃｕｌａｒｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌｆｕｎｇｉwasanalyzed，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｔｈａｔａｒｂｕｓｃｕｌａｒｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｓｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓａｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｐｌａｎｔｓｆｒｏｍaspectsofｎｕｔｒｉｅｎｔｕｐｔａｋｅ，ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅｄｅｆｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍ，ｒｏｏｔａｎｄｐｒｏｌｉｎｅwereelaborated．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｒｂｕｓｃｕｌａｒｍｙｃｏｒｒｈｉｚａｌｆｕｎｇｉ；ｓｏｉｌｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ；ｓ

4、ａｌｔ－ｔｏｌｅｒａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ　　　　近年来，土壤盐渍化现象已越来越严重，在干旱、半干旱地区更为严重，世界陆地面积的７％已经被盐渍化；在可持续发展农业中提高植物在盐碱土壤中的正常生长显得尤为重要。丛枝菌根是广泛存在于土壤生态系统中的丛枝菌根真菌与高等植物根系建立的共生体［１］。菌根共生体的形成可以促进宿主植物对水分和氮、磷等矿质元素的吸收，提高宿主植物在胁迫生境中的存活力；同时，ＡＭＦ从宿主植物体内获取光合产物维持其生命活动的需要。一些研究已经表明，应用ＡＭＦ能够促进盐生植物的生长和提高耐盐性［２］。ＡＭＦ的有益效应已经促使其成为

5、生物改良盐渍土壤的一条途径，从而受到广泛关注。　　１土壤盐渍化对丛枝菌根真菌的影响　　在自然盐碱土壤中存在大量的ＡＭＦ，土壤盐渍化影响了ＡＭＦ的孢子数量。在盐碱土壤中，高浓度的盐分具有普遍的杀菌能力，能破坏细胞结构，使细胞失水导致生理功能失调，细胞内的稳定性受到影响，影响菌株的正常生长，一般的菌株不能够在这种环境中正常生长。Ｗｕ等［３］观察到，来自非盐碱土壤的Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ对红橘实生苗的侵染显著受到抑制，而来自盐碱土壤的Ｐａｒａｇｌｏｍｕｓｏｃｃｕｌｔｕｍ菌种不受到显著抑制，说明盐碱土壤对ＡＭＦ的影响受菌株来源的影响。有人提出相反

6、观点，认为土壤盐碱不仅没有显著降低ＡＭＦ的孢子数量，反而提高了孢子数量［４］，原因可能是在更低的菌根侵染率下，ＡＭＦ能够生产更多的孢子，从而刺激孢子的形成。　　盐渍化还能影响ＡＭＦ的侵染率和菌丝的生长，ＮａＣｌ的存在能减少ＡＭＦ对植物根系的侵染，这可能是因为土壤盐分中ＮａＣｌ对ＡＭＦ的直接影响，从而抑制ＡＭＦ的形成，影响ＡＭＦ对宿主根系的侵染以及菌丝在宿主根系的生长［３，５］。这种抑制效应主要出现在共生的初始阶段而不是在共生后期［６］。另外，菌根共生体的形成依赖根系释放的生物化学信号分子和周围的理化环境。　　２丛枝菌根真菌提高植物耐盐碱的机理

7、　　由于盐渍化植物能够与ＡＭＦ建立丛枝菌根共生体，在个体水平上可提高宿主植物对土壤水分和营养物质的吸收，进而促进宿主植物的生长发育，提高植物耐盐能力。　　２．１改善营养吸收　　尽管土壤盐碱降低了矿质营养元素的吸收，特别是Ｐ的吸收，但是在盐胁迫下ＡＭＦ对植物矿质营养吸收具有促进的作用［２］。由于丛枝菌根的根外菌丝能够扩大根系的接触体积，从而增强了对Ｐ的吸收。据估计，根外菌丝能够传递大约８０％的植物需求的Ｐ［７］。因此，ＡＭＦ对盐胁迫的植物Ｐ吸收的促进可影响维持液泡膜的完整性，促进液泡区划，选择性地吸收离子，从而减轻Ｎａ＋或Ｃｌ－离子对植物的负面

8、影响。ＡＭＦ也显著提高了盐胁迫下植物的Ｎ同化。在两种田菁属植物上接种ＡＭＦ显著提高了Ｎ在地上部的积累［８］，从而间接地帮助提高叶绿素的含量，减轻Ｎａ＋的毒害。在不同