外生菌根真菌對鋁脅迫的響應(yīng).pdf

1、Al3+廣泛存在于pH＜5.5的酸性土壤中，土壤酸化、鋁毒害是造成森林退化和衰亡的重要原因之一。外生菌根真菌是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，優(yōu)良的外生菌根真菌與樹木形成外生菌根后，可以促進(jìn)樹木生長，提高抗逆能力，增加養(yǎng)分吸收。因此，研究外生菌根真菌的抗鋁機(jī)制對于亞熱帶、熱帶地區(qū)植樹造林和天然林的保護(hù)有重要意義。本項(xiàng)研究選用來自于西昌的酸性紅壤(pH≤5.9)的彩色豆馬勃(Pisolithustinctorius，Pt715)、重慶金佛山酸

2、性黃壤(pH≤4.0)的褐環(huán)乳牛肝菌(Suillus luteus(L.:Fr.) Gray，Sl13）和內(nèi)蒙古大青山中性土壤(pH≈7.1)的亞褐環(huán)乳牛肝菌(Suillussubluteus(Peck) Snell ex Slipp& Snell，Ss00)等三株外生菌根真菌為材料，研究了Al3+在外生菌根真菌中的含量分布，以及在不同鋁濃度處理下，供試菌株的生長、養(yǎng)分吸收、有機(jī)酸分泌、調(diào)控草酸分泌關(guān)鍵酶的活性等。主要研究結(jié)果如下:

3、r>　　(1)不同外生菌根真菌對鋁的敏感程度不同，Pt715比Sl13和Ss00抗（耐）鋁性強(qiáng);同為乳牛肝菌的Sl13和Ss00，前者的抗（耐）鋁性強(qiáng)于后者，表明同種屬菌株對鋁的敏感程度存在顯著差異。
　　(2)在0.5～2.5 mmol·L-1 Al3+脅迫下，鋁主要分布在外生菌根真菌的質(zhì)外體中，約占總吸收量的91～98％，其中非交換性鋁占質(zhì)外體含鋁量的53～90％，進(jìn)入原生質(zhì)膜內(nèi)的數(shù)量極少（10～100μg·g-1 dw），并

4、且進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的鋁還有20～80％被泵入液泡。說明原生質(zhì)膜的屏障作用，以及質(zhì)外體固持鋁的能力可能是外生菌根真菌緩解鋁毒的原因之一。
　　(3)在鋁脅迫下，菌株P(guān)t715對磷鉀養(yǎng)分的吸收量增高，菌絲的含磷量與質(zhì)外體非交換態(tài)鋁的含量有一致性，這可能是菌株增強(qiáng)抗鋁性的原因之一。
　　(4)在鋁脅迫下，外生菌根真菌分泌有機(jī)酸的種類、數(shù)量因菌株的不同而異。在3株供試菌株?duì)I養(yǎng)液中均能檢測出草酸、檸檬酸和蘋果酸。Pt715還檢測出了丁二酸、

5、甲酸和乙酸，它是檢出有機(jī)酸種類及數(shù)量最多的供試菌株。
　　(5)在鋁脅迫下，菌株及培養(yǎng)時(shí)間的差異均顯著影響培養(yǎng)液中pH的變化。隨著鋁濃度的增加，Pt715和Sl13的營養(yǎng)液中pH值下降幅度明顯高于Ss00菌株。在菌絲生長初期(3-6 d)，抗鋁強(qiáng)的Pt715使培養(yǎng)介質(zhì)的pH降低1.2個(gè)單位，表明該菌株能通過分泌有機(jī)酸或H+對鋁脅迫作出快速應(yīng)答。
　　(6)在Pt715菌絲生長初期（第3d），鋁脅迫的菌株分泌的草酸濃度比對照高

6、2-4倍，而其它2株菌株無此現(xiàn)象，反映出Pt715菌株對鋁脅迫有快速的調(diào)節(jié)能力。
　　(7)Al3+對外生菌根真菌的蘋果酸脫氫酶(MDH)和異檸檬酸裂解酶(ICL)活性的影響也因菌株不同而異。Ss00和Pt715蘋果酸脫氫酶的活性顯著高于Sl13。在Al3+脅迫下，Ss00菌株蘋果酸脫氫酶活性與草酸分泌量呈顯著正相關(guān)，但其它2株供試菌株相關(guān)性不明顯。Pt715和Ss00菌株異檸檬酸裂解酶活性隨Al3+濃度提高增加，達(dá)到峰值后隨Al