论文部分内容阅读
A13+广泛存在于pH<5.5的酸性土壤中,土壤酸化、铝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态系统的重要组成部分,优良的外生菌根真菌与树木形成外生菌根后,可以促进树木生长,提高抗逆能力,增加养分吸收。因此,研究外生菌根真菌的抗铝机制对于亚热带、热带地区植树造林和天然林的保护有重要意义。本项研究选用来自于西昌的酸性红壤(pH≤5.9)的彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt715)、重庆金佛山酸性黄壤(pH≤4.0)的褐环乳牛肝菌(Suillus luteus (L. Fr.) Gray,Sl13)和内蒙古大青山中性土壤(pH≈7.1)的亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus (Peck) Snell ex Slipp&Snell, Ss00)等三株外生菌根真菌为材料,研究了Al3+在外生菌根真菌中的含量分布,以及在不同铝浓度处理下,供试菌株的生长、养分吸收、有机酸分泌、调控草酸分泌关键酶的活性等。主要研究结果如下：(1)不同外生菌根真菌对铝的敏感程度不同,Pt715比Sl13和Ss00抗(耐)铝性强；同为乳牛肝菌的Sl13和Ss00,前者的抗(耐)铝性强于后者,表明同种属菌株对铝的敏感程度存在显著差异。(2)在0.5～2.5mmol·L-1Al3+胁迫下,铝主要分布在外生菌根真菌的质外体中,约占总吸收量的91-98%,其中非交换性铝占质外体含铝量的53～90%,进入原生质膜内的数量极少(10～100μg·g-1dw),并且进入细胞内的铝还有20～80%被泵入液泡。说明原生质膜的屏障作用,以及质外体固持铝的能力可能是外生菌根真菌缓解铝毒的原因之一(3)在铝胁迫下,菌株Pt715对磷钾养分的吸收量增高,菌丝的含磷量与质外体非交换态铝的含量有一致性,这可能是菌株增强抗铝性的原因之一(4)在铝胁迫下,外生菌根真菌分泌有机酸的种类、数量因菌株的不同而异。在3株供试菌株营养液中均能检测出草酸、柠檬酸和苹果酸。Pt715还检测出了丁二酸、甲酸和乙酸,它是检出有机酸种类及数量最多的供试菌株。(5)在铝胁迫下,菌株及培养时间的差异均显著影响培养液中pH的变化。随着铝浓度的增加,Pt715和Sl13的营养液中pH值下降幅度明显高于Ss00菌株。在菌丝生长初期(3-6d),抗铝强的Pt715使培养介质的pH降低1.2个单位,表明该菌株能通过分泌有机酸或H+对铝胁迫作出快速应答。(6)在Pt715菌丝生长初期(第3d),铝胁迫的菌株分泌的草酸浓度比对照高2-4倍,而其它2株菌株无此现象,反映出Pt715菌株对铝胁迫有快速的调节能力。(7)Al3+对外生菌根真菌的苹果酸脱氢酶(MDH)和异柠檬酸裂解酶(ICL)活性的影响也因菌株不同而异。Ss00和Pt715苹果酸脱氢酶的活性显著高于Sl13。在Al3+胁迫下,Ss00菌株苹果酸脱氢酶活性与草酸分泌量呈显著正相关,但其它2株供试菌株相关性不明显。Pt715和Ss00菌株异柠檬酸裂解酶活性随Al3+浓度提高增加,达到峰值后随Al3+浓度提高而降低,但Sl13则无明显变化。