叢枝菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

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1、叢枝菌根真菌（AMF）在生態(tài)系統(tǒng)中的作用王信（魯東大學生命科學學院生物科學2009級02班)【摘要】菌根是植物根系與特定的土壤真菌形成的共生體，有利于生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)，協(xié)助植物抵御不良環(huán)境脅迫。現(xiàn)研究已發(fā)現(xiàn)它對生態(tài)系統(tǒng)的演替過程、物種多樣性和生產(chǎn)力及被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建等都有十分重要的作用(都江堰地區(qū)叢枝菌根真菌多樣性與生態(tài)研究，Peteretal.，1988;vanderHeijdenetal.，1998;Hartnett&Wilson，1999;Klironomosetal.，2000)。AMF可促進植物的生長與發(fā)育，改善宿主的營養(yǎng)狀

2、況，增強其抗病性和抗不良環(huán)境的能力，而且在改良土壤結(jié)構(gòu)、改善水土保持、防治環(huán)境污染、外來入侵種的入侵以及森林生態(tài)系統(tǒng)的維持和發(fā)展中具有重要意義。一、引言　生物之間的共生是一種極為普遍的生命活動和生態(tài)現(xiàn)象。從生態(tài)學的角度出發(fā)“共生是不同種類生物成員在不同生活周期中重要組成部分的聯(lián)合”（書，Margulis1981)。1982年Golf指出：共生包括各種不同程度的寄生、共生和共棲，這說明了生物間相對利害關(guān)系的動態(tài)變化，共生關(guān)系是生物之間最基本、最重要的相互關(guān)系。自然界中，幾乎所有的生物都不是獨立生活的，而是普遍存在共生關(guān)系。例如，植物都能與一定種類的

3、細菌、放線菌和真菌建立互惠共生關(guān)系，形成互惠共生體。其中我們把植物根系與一類土壤真菌形成的互惠共生體稱做菌根。將參與菌根形成的真菌稱為菌根真菌（mycorrhizalfungi)。叢枝菌根（arbuscularmycorrhizas，AM）是球菌門真菌侵染植物根系形成的共生體，它是分布最廣泛的一類菌根。叢枝菌根真菌（AMF）是一種普遍存在的共生真菌，它能夠與80%以上的陸生植物形成共生體，許多植物對叢枝菌根真菌有高度的依賴性(文獻，外來植物加拿大一枝黃花對入侵地叢枝菌根真菌的影響2009）。該類菌根以其在根系皮層細胞內(nèi)形成“叢枝”結(jié)構(gòu)而得名。除此

4、之外，大多數(shù)該類真菌還能在根系皮層形成“泡囊”結(jié)構(gòu)，少數(shù)則在土壤中產(chǎn)生類似泡囊的結(jié)構(gòu)。目前已經(jīng)確知，菌根在生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)及保護植物抵御不良環(huán)境脅迫中起關(guān)鍵作用（叢枝菌根(AM)生物技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系中的生態(tài)意義，BareaJM，JeffriesP.1995.Arbuscularmycorrhizaeinsustainablesoilplantsystems.In:VarmaA，HockBeds.MycorrhizaStructure，F(xiàn)unction，MolecularBiologyandBiotechnoligy.Heidelberg:Spr

5、inger2Verlag.521～560），本文旨在介紹AM生態(tài)意義及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用，討論今后應(yīng)用AM技術(shù)的潛力。二、AMF多樣性與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系以及在植物生態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)控作用。1、AMF多樣性與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系環(huán)境因子對AMF多樣性及其對植物根系的侵染能力有重要的影響(borges&Chaney，1989;sanders，1990;Haugen&smith，1992)。人類活動過程中往往使得生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，并減少AMF多樣性(Smith，1980;Dhillionetal.，1988;Koomenetal.，1990;Weissenhor

6、nl&leyval，1996);同時其它生態(tài)因子如溫度(Haugen&smith，1992)、光照(Pearsonetal.，1991)、季節(jié)變化(Sanders，1990)等對AMF的多樣性亦有不同程度的影響。研究發(fā)現(xiàn)低溫會使AMF的生存和發(fā)展受到抑制，主要表現(xiàn)為AMF種的數(shù)量、孢子密度和種的豐度降低（都江堰地區(qū)叢枝菌根真菌多樣性與生態(tài)研究）。另外有研究表明生態(tài)系統(tǒng)的破壞一般會使AMF孢子數(shù)量減少(Stahletal.，1988;Habte，1989)，可能原因是這些干擾嚴重破壞了AMF賴以生存的表層土壤和宿主植物，從而使得AMF種的數(shù)量和孢子

7、密度顯著降低。然而在一些研究中也會有特殊情況，喬木的砍伐沒有顯著影響AMF的孢子密度和種的豐度（張英，郭良棟，劉潤進，等。都江堰地區(qū)叢枝菌根真菌多樣性與生態(tài)研究。植物生態(tài)學報，2003，27（4）537-544）。這可能是因為AMF的宿主專一性不強，一種AMF可以和多種植物形成共生體，喬木雖被砍伐，但是草本植物卻取而代之，成為此地的優(yōu)勢植物，因此，AMF適宜的宿主植物一直都在，而且Trappe(1987)指出草本植物更容易與AMF形成共生體，這也許就是生態(tài)系統(tǒng)受到一定破壞后AMF的孢子密度和種的豐度沒有顯著減少的主要原因。2、AMF多樣性在植物生

8、態(tài)系統(tǒng)中的調(diào)控作用2.1在植物的個體水平上AM真菌提高宿主植物養(yǎng)分吸收能力并對植物生育期及生殖能力產(chǎn)生影響。AM真菌對磷作用最為顯著，普