文献综述
- 课题名称：丛枝菌根真菌侵染率及球囊霉素含量的土壤因子分析
- 选题依据
真菌能够改善养分状况和宿主植物的生长，增强植物的抗病性、抗旱性，提高植物对不良环境的耐受性，增强植物的质量与产量，改良土壤生物活性等一系列益处，还有利于生态环境的修复与改善。丛枝菌根真菌作为一类重要的土壤微生物，它的多样性与植物的共生状态是测评生态环境与土壤质量的重要指标。
从枝菌根真菌广泛存在于自然界中，并且跟大多数高等植物可以形成共生菌根[1]。分子进化的数据和化石资料中可以看出，在3.5-4.5亿年前，丛枝菌根真菌就能与陆生植物形成菌根。大量研究结果表明，丛枝菌根真菌在物质循环、种间关系、种群进化、生态系统的组成等各方面都起着重要的作用。丛枝菌根真菌可以很好的改良土壤基质，并且，土壤肥力也会得到极大地提高。
AMF主要分布在植物的根际土壤中，其侵染率受土壤因子的影响。研究表明，土壤的类型、pH、盐碱度、养分等因素都会影响AMF的生长发育和侵染状况，但影响AMF侵染状况的主要土壤因子并不一致。因此，在对特定区域植物进行菌根研究时，该地土壤因子的研究意义较大。
本研究在苏北泥质海岸轻质盐碱地林区，选择8种生态经济树种，用相关分析探究造林树种AMF侵染特征与土壤因子之间的关系，找出易被AMF侵染的树种和影响当地AMF侵染的主要土壤因子，为利用菌根技术在苏北泥质海岸盐碱地营建生态经济防护林提供理论依据。
- 国内外研究进展
1.丛枝菌根真菌简介
AM真菌是一种广泛存在于陆生植物根际的有益共生微生物，它在陆地生态系统中作为“关键共生物”，菌根真菌在土壤贫瘠条件下，可通过它繁杂的地下菌丝网络来提高植物对土壤中水分和矿质元素的吸收[2]；促进土壤团聚体的形成；在极端环境影响下，可通过改善寄主自身的营养使植物抗逆性的能力增强；在此前提下使土壤生态环境得到显著改善[3]。菌根植物根际分泌大量的化学物质，它间接或直接的在质量上、数量上影响根际中的微生物群体。丛枝菌根真菌优良的生理生态特点引起了国内外学者极大关注，对菌根真菌－植物共生体开始了广泛的研究。就目前现状而言，在种群和群落水平上，在农业、园艺、森林以及环境修复问题上大多以AM真菌为主要的应用方式，以增加农作物产量也可限制农药的使用[4]。在细胞水平上，Paszkowski[5]等描述了菌根真菌侵染植物根系的过程，Genre[6]等描述了菌根发育的过程，Zocco[7]等分析了菌根真菌新陈代谢和营养物质运输的过程。而未来菌根真菌的发展方向则在分子水平上，目前已有相关研究，比如Kistner[8]找到了豆科植物中决定丛枝菌根和根瘤菌共生关系的7种基因，Sally[9]等分析了丛枝菌根和根瘤菌共生关系基因控制信号传导的过程等，但在分子水平上的研究则是解决丛枝菌根真菌发育并侵染根系机理的本质所在。
根据研究表明，陆地90%以上的高等植物与菌根真菌都能够形成菌根共生体。而本文所研究的丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizas,AM)是植物根系被球囊霉门的真菌侵染后所形成的共生体，通过大量观察后发现，泡囊由真菌顶端膨大产生而这种情况会出现于大部分真菌中进而形成泡囊一丛枝菌根(Vesicular arbuscular mycorrhizes,VAM)。近些年的研究发现，这一类菌根真菌所具备的丛枝结构是其相对较为典型且出现较为普遍的特征，而泡囊结构只出现在一部分菌根真菌种类上。所以，大多数研究者更愿意称其为丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)。这一类丛枝菌根真菌有丛枝、泡囊、菌丝、菌根孢子(果)可作为繁殖体的结构。在这一系列结构中菌丝的活动性较强。菌丝特别纤细，直径仅1~7mu;m，具有极强的穿透力，能于土壤中汲取水分、吸收养分，对于土壤中的有机物颗粒可从间隙中穿透，而且植物根系对养分的吸收范围也随着菌丝的分枝、伸长，从而大大增加了。菌丝体无横隔，菌丝内部运输磷速度比在植物体内速率快10倍以上，根外的大量营养元素被菌丝所吸收，快速按时的运输给寄主植物[10]。
丛枝菌根真菌在促进宿主植物对土壤中矿质养分的吸收的吸收方面有显著作用，AM真菌能调节宿主体内的代谢活动，通过吸收土壤中的水分，降低植物水分胁迫的程度，从而改善寄主植物的质量，增强植物抗逆性，从而促进植物生长，增加农作物产量。由于AM真菌对植物生长发育产生相当丰富的有益作用，目前已经受到世界范出内的关注，尤其是在AM真菌改善植物碳素、矿质营养的方面[11]。研究证明，在一定条件下，接种AM真菌，可促进寄主植物对土壤中P、Zn、Cu的吸收和利用，对N、K、Mg、S、Mn等吸收也具有一定的作用，并能促进植物的生长。在氮素的研究中发现，AM真菌与豆科植物根瘤菌之间有互利作用，在豆科植物的根系中接种AM真菌，可以促进豆科植物结瘤与固氮效应，增加根系根瘤的数冃，提高固氮的能力[12]。
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