铝胁迫下外生菌根真菌对酸性黄壤磷钾的利用

发布时间：2018-04-25 10:26

本文选题：Al~(3+) + 外生菌根真菌　；参考：《西南大学》2015年硕士论文

【摘要】：在酸性土壤上,铝毒和贫瘠是影响植物生长的主要限制因子。目前,全球性的环境污染加重和扩大了土壤酸化,严重地威胁着植物生态系统的稳定与安全。外生菌根真菌对森林生态系统作用重大,已有的研究表明,优良的外生菌根真菌具有抗铝能力。但是,在养分胁迫下,菌根真菌的抗铝特性,以及高铝条件下,菌根真菌对难溶性养分的活化利用均未见报道,所以揭示其抗性机制对于丰富外生菌根菌的研究,以及筛选优良菌株具有重要意义。本项研究以西南地区主要的贫瘠酸性森林黄壤为供试土壤,在课题组已有的研究基础上,选用彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715),褐环乳牛肝菌(Suillus luteus (L.:Fr.) Gray, Sl 13)和亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus (Peck) Snell ex Slipp Snell, Ss 00)三株外生菌根真菌为材料,研究不同Al3+浓度下,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,以及活化利用土壤难溶性磷和矿物结构钾的能力等。主要研究结果如下：(1)在缺钾的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌获得最大生物量的环境Al3+浓度依次是1.6、0.8和0.4 mmol·L-1,表明它们均能适应有A13+存在的环境,来自于南方的Pt 715和Sl13菌株比来自于北方的Ss00菌株抗铝性分别高3倍和1倍,而Pt715的抗铝性又比同为南方菌株的Sl13高1倍,说明南方菌株间的抗铝性也存在显著差异。(2)在缺磷的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌达到最大吸磷量的环境A13+浓度分别是1.6、0.8、0.8mmol·L-1,表明菌丝的最大吸磷量与菌丝的最大生物量有较好的一致性,Pt715菌株平均吸磷量显著高于另外的2株菌株,说明吸磷能力强的菌株有利于抗铝毒,Pt 715是一株兼具抗铝和耐低磷的菌株。(3)在缺钾的酸性黄壤介质中,Pt 715、Sl 13和Ss00三株外生菌根真菌达到最高吸钾量时的环境Al3+浓度分别在1.2、0.8、0.8 mmol·L-1, Pt 715平均吸钾量显著高于另外的2株菌株,说明抗铝强的Pt 715菌株吸钾能力也强,兼具抗铝和耐低钾的能力,但同为南方的Sl13菌株不耐低钾。(4)在贫瘠的酸性黄壤介质中,不同菌株对土壤难溶性磷的分解利用存在显著差异。在中、高Al3+的胁迫下(0.8、1.6mmol·L-1), Pt715对O-P、Ca-P、Al-P的分解大于其它2株菌株；Sl13则对Fe-P利用较强,但它们均能不同程度地利用土壤O-P。(5)在贫瘠的酸性黄壤介质中,不同菌株对土壤矿物结构钾的分解利用存在显著差异。Pt715对矿物结构钾的分解利用能力显著大于其它2株菌株,这可能是Pt 715吸钾量高的原因。(6) Pt 715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌分泌的H+量达到最大时的环境Al3+浓度分别为1.6、0.8、0.4 mmol·L-1,表明菌丝最大分泌H+量与菌丝的最大生物量完全一致,即抗铝强的菌株分泌高量的H+用于活化利用贫瘠土壤的磷钾,而高磷量的吸收有利于缓解铝的毒害。3株菌株在有机酸分泌数量、种类和H+分泌量上存在显著差异,这可能是造成它们之间在分解难溶性磷钾出现显著差异的主要原因。(7)Pt715的草酸平均分泌量大于另外两个菌株,表明苹果酸脱氢酶的活性与菌株草酸分泌量有一致性。当Al3+浓度为2.4 mmol·L-1时,菌株苹果酸脱氢酶的活性最高,而草酸分泌量已经显著下降,主要原因在于菌株生长受到抑制导致草酸分泌的绝对数量降低。(8)Pt715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌分泌的异柠檬酸裂解酶活性达到最大时的环境Al3+浓度均为0.8 mmol·L-1,表明菌丝分泌异柠檬酸裂解酶活性最高时与菌丝的最大草酸分泌量一致。
[Abstract]:The results were as follows : ( 1 ) Under the condition of nutrient stress , the growth of the test strains , the absorption of nutrients , the secretion of organic acids , the control of the activity of the key enzymes for the secretion of oxalic acid , and the ability of the fungi to use the soil sparingly soluble phosphorus and mineral structure potassium were studied . The results showed that the resistance mechanisms of the fungi were 1.6 , 0.8 and 0.4 mmol 路 L - 1 , respectively . ( 2 ) In the medium of acidic yellow soil with phosphorus deficiency , the maximum phosphorus uptake was 1.6 , 0.8 , 0.8 mmol 路 L - 1 , and the average phosphorus uptake of Pt715 was 1.2 , 0.8 , 0.8 mmol 路 L - 1 . The average phosphorus uptake of Pt715 was 1.2 , 0.8 , 0.8 mmol 路 L - 1 .
( 7 ) When the concentration of Al 3 + is 2.4 mmol 路 L ~ ( -1 ) , the activity of malate dehydrogenase is higher than that of other two strains .

【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714

【参考文献】