丛枝菌根减轻宿主植物锌、镉毒害机理研究

发布时间：2020-11-02 23:32

　　 针对目前土壤生物修复技术体系存在的局限性和土壤重金属污染的复杂多样性,提出应用丛枝菌根修复重金属污染土壤的新思路。在石灰性土壤上模拟锌、镉污染,系统研究了丛枝菌根在重金属自土壤向植物体迁移过程中的关键作用,探讨了丛枝菌根减轻宿主植物重金属毒害的主导机制及菌根效应的影响因素。 盆栽试验研究了接种不同丛枝菌根真菌(G. mosseae、G. intraradices、G. caledonium、G. clarum 或G. spp.)对玉米(Zea mays L.)生长和吸收重金属(Zn 或Cd)的影响。试验结果表明,施锌或施镉均严重抑制了菌根侵染,但G. caledonium 和G. intraradices 表现出较强重金属耐性。玉米生物量在中等施锌水平(300 mg kg-1)最高而受接种处理影响不明显,不施加重金属和最高施锌水平下(900 mg kg-1)接种菌根真菌普遍促进了植株生长。在中等施锌水平,接种处理普遍降低了植株地上部Zn 浓度和吸收量,对根系Zn 浓度和吸收量影响不明显,而在最高施锌水平,接种处理趋于同时降低地上部和根中Zn 浓度。施镉情况下,玉米生物量显著降低,而G. caledonium 和G. intraradices 接种处理促进了植株地上部生长,同时明显降低了植株地上部而提高了植株根中Cd 浓度。在试验采用的5 个菌株之中,G. mosseae 和G. caledonium 改善植株磷营养的作用最为突出。试验结果证实了重金属污染条件下丛枝菌根平衡宿主植物矿质营养和减轻重金属毒害的普遍积极作用,同时表明不同真菌菌株对宿主植物适合性及对土壤适应性存在明显变异,显示了适应于不同应用目的筛选适用菌株的可能性。 为探讨在生物修复体系中应用丛枝菌根的可行途径,盆栽试验研究了施加金属螯合剂(EDTA)和接种丛枝菌根真菌(G. caledonium)对玉米吸收累积Zn 及植物矿质营养的影响。向土壤施加EDTA 普遍抑制了植株生长,而接种处理在600 mg kg-1施锌水平对植株生长表现出比较明显的促进作用。施加EDTA 提高了植株尤其是根中Zn 浓度,而且根系Zn 累积量随EDTA 施加水平提高而增加。接种处理对植株吸收Zn 的影响因不同施锌水平而异:不施锌情况下,菌根促进了Zn 自根部向地上部尤其是叶中的运输。施锌处理下,尤其在600 mg kg-1施锌水平下菌根表现出对宿主植物的保护效应,接种处理整体上降低了植株Zn 浓度。同时,接种菌根真菌显著改善了植物磷营养状况。试验结果显示,施加EDTA 能够活化土壤中金属元素,强化植物根系对金属的吸收累积;另一方面,在Zn 缺乏或污染条件下丛枝菌根均能有效平衡宿主植物矿质营养。然而,在试验条件下,施加EDTA 结合应用丛枝菌根并未强化锌的植物提取。 在两个施磷水平下,通过系列分室盆栽试验研究了丛枝菌根改善植物磷营养与减轻植物镉毒害的关系、镉污染条件下菌根际特征,以及根外菌丝对镉的吸收,试图明确菌根减轻宿主植物镉毒害的直接与间接作用。试验条件下,菌根真菌G. mosseae 对玉米侵
【学位单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2002
【中图分类】：X53
【部分图文】：

（A） （B）图 9.2 由真菌生长室回收的 G. versiforme（A）的孢子与菌丝（×110）；G. mosseae（B）的孢子果与菌丝（×200）。Fig.9.2 Photomicrographs showing (A) spores and hyphae of G. versiforme (×110) and (B)sporocarps and hyphae of G. mosseae recovered from the hyphal compartment (×200).9.2. 2 菌根植物与真菌体内养分元素浓度（试验二）以玉米为宿主植物时，真菌菌体 P、Cu 和 Zn 的浓度高于植株地上部和根系相应元素浓度（图 9.3）。菌体中 Zn 的累积尤其引人注意，在 G. mosseae 中超过 1200 mg kg-1，G. versiforme 中超过 600 mg kg-1。与此相对照地，菌体中 K、Mg 和 Mn 的浓度比植株相应元素浓度低，而 Fe 和 Ca 的浓度在真菌菌体中与植株体内非常近似。表 9.2 表明两种真菌菌体中几乎所有元素浓度都存在显著的差异。表 9.2 两个菌根真菌（宿主植物：玉米）菌体内大量元素(％)和微量元素(mg kg-1)浓度。Table 9.2 Concentration of macronutrients (%) and trace metals (mg kg-1) in two mycorrhizalfungi (Host plant: maize).菌根真菌 AMF P K Ca Mg Fe Mn Cu ZnG. mosseae
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;重金属污染防治规划即将出台 总量控制5种重金属[J];表面工程资讯;2011年03期

2 ;我国重金属污染将建终身追责制[J];表面工程资讯;2011年04期

3 ;湖北黄石整治重金属污染[J];黄金科学技术;2011年04期

4 ;青岛编制重金属污染防治规划[J];城市道桥与防洪;2011年08期

5 朱梓烨;;重金属围城[J];中国经济周刊;2011年33期

6 ;要闻[J];环境教育;2011年06期

7 ;2011年电镀行业需重点防控重金属污染[J];表面工程资讯;2011年03期

8 ;国务院批复《重金属污染综合防治十二五规划》[J];涂装与电镀;2011年03期

9 曹松屹;刘慧;张少斌;;重金属对螺旋藻生长的影响研究进展[J];食品研究与开发;2011年06期

10 ;腐植酸在修复水体重金属污染方面的应用[J];腐植酸;2011年04期

相关博士学位论文 前10条

1 王远鹏;重金属污染土壤的微生物分子生态及对修复效应的影响[D];浙江大学;2006年

2 陈保冬;丛枝菌根减轻宿主植物锌、镉毒害机理研究[D];中国农业大学;2002年

3 唐将;三峡库区镉等重金属元素迁移富集及转化规律[D];成都理工大学;2005年

4 刘景春;福建红树林湿地沉积物重金属的环境地球化学研究[D];厦门大学;2006年

5 薛红喜;黄河包头段沉积物重金属吸附机制及污染生态学研究[D];内蒙古大学;2007年

6 王辉;长江中下游干流沉积物磁学及重金属地球化学研究[D];华东师范大学;2008年

7 邱海源;厦门市翔安区土壤重金属分布、形态及生态效应研究[D];厦门大学;2008年

8 李功振;京杭大运河（苏北段）底泥重金属污染与释放规律研究[D];中国矿业大学;2009年

9 李志鹏;土地利用变化和重金属污染对水稻土土壤呼吸和有机碳损失的影响[D];南京农业大学;2009年

10 龚玲兰;山西汾河河流生态地球化学特征与重金属污染机制[D];中南大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 邹耀华;浙江省八味中药材中有机农药和有害重金属本底调查[D];浙江大学;2006年

2 刘晓辉;君子兰公园沟谷地不同植被下元素迁移对比分析[D];东北师范大学;2006年

3 黄静宜;天津市东丽区大毕庄土壤重金属污染评价及在矿物中的稳定性分析[D];中国地质大学（北京）;2008年

4 宋玉芝;土壤铅污染对我国主要农作物影响的研究[D];南京气象学院;2003年

5 储玲;铜尾矿废弃地重金属污染对三叶草幼苗生长和植物—土壤酶系统影响的研究[D];安徽师范大学;2004年

6 何小燕;工业区土壤重金属污染的微生物—植物联合修复技术初探[D];中南林学院;2005年

7 李波;江苏省主要公路两侧农田土壤及农产品重金属污染状况研究[D];南京农业大学;2005年

8 刘乃瑜;长春市城市土壤中重金属元素累积与土壤微生物学特性关系的研究[D];吉林大学;2005年

9 谢丹超;湿地修复生态工程中水生植物对重金属Cu、Zn污染废水的净化研究[D];浙江大学;2005年

10 刘欣;天津污灌区土壤重金属污染特征及可溶性无机盐对镉的形态和生物效应的实验研究[D];天津师范大学;2005年

本文编号：2867748