磷对外生菌根真菌生长及草酸、氢离子和磷酸酶分泌的影响

摘要

外生菌根真菌在土壤-植物体系中的养分循环起重要作用。在养分缺乏的情况下，菌根真菌一般都能改善植物的营养状况。研究表明，外生菌根真菌可增强树木对磷的吸收利用，促进树木的生长。目前，普遍认为外生菌根植物高效吸收磷的的原因是外延菌丝的数量多，在土壤中的延伸范围广，比表面积大，与土壤广泛接触，有益于磷的接触吸收；外生菌根真菌能分泌质子和有机酸活化难溶性磷酸盐；外生菌根真菌吸收磷(H2PO<,4><'1->/HPO<,4><'2->)Km值和临界浓度较低，且亲和性强。此外，森林土壤的有机质含量一般较高，有机磷是树木磷素营养重要来源。磷酸酶催化磷脂等土壤有机磷转化成能被植物吸收的无机磷，在土壤有机磷利用过程中起着重要作用。试验在液体培养基中加入不同浓度的磷酸盐，研究了外源磷的供应状况对外生菌根真菌生长、分泌草酸、氢离子和磷酸酶活性的影响，旨在探索它们活化土壤无效磷的可能机理及影响因素。 试验选取松乳菇(Lactarius delicious)的3个菌株(Ld-1，分泌物灰黄色；Ld-02，分泌物粉红色；Ld-03，分泌物白色。它们均是从重庆市缙云山国家森林公园的马尾松林下子实体分离获得)和双色蜡蘑[Laccaria bicolot(Maire)Orton(strain：S238N)，从法国中西部松林下子实体分离获得]为供试菌种。取保存菌株接种于Pachlewski固体培养基上生长21d备用。培养基的组成为：0.5g/L酒石酸铵、1.0g/L磷酸二氢钾、0.5g/L硫酸镁、20g/L葡萄糖、0.1g/L维生素B<,1>、20g/L琼脂和1mL/L微量元素混合液(每升含8.45mg硼酸、5mg硫酸锰<,4>、6mg硫酸亚铁、0.625mg硫酸铜、2.77mg氯化锌和0.27mg钼酸铵)。试验结果表明： 培养基中的磷浓度显著影响外生菌根真菌的生长速率，一般而言，在无磷时，外生菌根真菌生长缓慢；供给中、低浓度的磷之后，外生菌根真菌的生长速率较快；供应高磷，显著抑制Ld-03和LbS238N的生长，轻微降低Ld-01和Ld-02的生长。 由此可见，适量的磷素营养可促进外生菌根真菌的生长，但缺乏或过量都会降低它们的生长速率。不同菌株生长速率差别很大，在不同供磷条件下，4种外生菌根真菌的平均生长速率(mg dw·d<'-1>)依次是：Ld-01(15.40)≈Ld-02(15.35)>Lb S238N(11.14)≈Ld-03(10.78)。值得注意的是，在低磷和高磷条件下，Ld-01和Ld-02的生长速率显著高于LbS238N，说明后者对外界环境中的磷素供应比较敏感。培养基中的磷浓度显著影响外生菌根真菌分泌草酸的速率，无磷>低磷>中磷>高磷，高低之间的相差达2.32～8.66倍，说明无磷和低磷促进草酸分泌，高磷则产生抑制作用。不同菌株分泌草酸的速率也不一样，其分泌能力(μmol.g<'-1>dw·d<'-1>)的大小顺序为：Lb S238N(3.28)>Ld-02(2.00)≥Ld-03(1.77)≈Ld-01(1.74)。看来在4种外生菌根真菌中，活化土壤Al-P、Fe-P、Ca-P的能力Lb S238N可能最强。 培养基中的磷浓度显著影响外生菌根真菌分泌氢离子的速率，其规律类似于磷对草酸分泌的影响，规律为无磷>低磷>中磷>高磷，无磷与高磷之间相差1.18～5.86倍。不同菌株分泌的氢离子速率差异很大，它们分泌氢离子的平均速率(μmol·g<'-1>dw·d<'-1>)为：Ld-D3(4.33)>Ld-D2(3.09)>Ld-01(2.38)>Lb S238N(0.46)。 除Lb S238N外，培养基中的磷显著影响松乳菇3个菌株分泌酸性磷酸酶的速率(以培养基中的酶活性计，下同)。与正常供磷(中磷)条件相比，培养基中的酸性磷酸酶活性以无磷最高，低磷次之，高磷最低。在无磷条件下，4种外生菌根真菌分泌酸性磷酸酶的速率差别很大，它们分泌磷酸酶的速率(mg phenol.g<'-1>.h<'-1>)依次是：.Ld-03(171.82)>Ld-01(96.28)>Ld-02(49.93)>Lb S238N(11.10)，是正常供磷(中磷)的1.36～16.88倍。

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第一章文献综述

1.1外生菌根概述

1.1.1外生菌根的结构和功能

1.1.2外生菌根真菌的纯培养

1.1.3外生菌根真菌的资源调查与分布

1.1.4外生菌根真菌对植物的有益作用

1.2松乳菇

1.2.1松乳菇的生态环境

1.2.2松乳菇的生物学特征

1.2.3松乳菇的研究现状

1.3双色蜡蘑

第二章引 言

2.1研究目的和意义

2.2研究目标

2.3研究内容

2.4技术路线

第三章材料与方法

3.1供试材料

3.2试验设计

3.3测定项目与方法

3.4数据处理

第四章结果与分析

4.1磷对外生菌根真菌生长的影响

4.2磷对外生菌根真菌分泌草酸的影响

4.3磷对外生菌根真菌分泌氢离子的影响

4.4培养液中的H+和草酸含量

4.5磷对外生菌根真菌分泌磷酸酶的影响

4.6磷对外生菌根真菌磷含量的影响

第五章结论

参考文献

致 谢

发表论文及参加课题

附 照