針對(duì)目前土壤生物修復(fù)技術(shù)體系存在的局限性和土壤重金屬污染的復(fù)雜多樣性,提出應(yīng)用叢枝菌根修復(fù)重金屬污染土壤的新思路。在石灰性土壤上模擬鋅、鎘污染,系統(tǒng)研究了叢枝菌根在重金屬自土壤向植物體遷移過(guò)程中的關(guān)鍵作用,探討了叢枝菌根減輕宿主植物重金屬毒害的主導(dǎo)機(jī)制及菌根效應(yīng)的影響因素。 盆栽試驗(yàn)研究了接種不同叢枝菌根真菌(G. mosseae、G. intraradices、G. caledonium、G. clarum 或G. spp.)對(duì)玉米(Zea mays L.)生長(zhǎng)和吸收重金屬(Zn 或Cd)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,施鋅或施鎘均嚴(yán)重抑制了菌根侵染,但G. caledonium 和G. intraradices 表現(xiàn)出較強(qiáng)重金屬耐性。玉米生物量在中等施鋅水平(300 mg kg-1)最高而受接種處理影響不明顯,不施加重金屬和最高施鋅水平下(900 mg kg-1)接種菌根真菌普遍促進(jìn)了植株生長(zhǎng)。在中等施鋅水平,接種處理普遍降低了植株地上部Zn 濃度和吸收量,對(duì)根系Zn 濃度和吸收量影響不明顯,而在最高施鋅水平,接種處理趨于同時(shí)降低地上部和根中Zn 濃度。施鎘情況下,玉米生物量顯著降低,而G. caledonium 和G. intraradices 接種處理促進(jìn)了植株地上部生長(zhǎng),同時(shí)明顯降低了植株地上部而提高了植株根中Cd 濃度。在試驗(yàn)采用的5 個(gè)菌株之中,G. mosseae 和G. caledonium 改善植株磷營(yíng)養(yǎng)的作用最為突出。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了重金屬污染條件下叢枝菌根平衡宿主植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和減輕重金屬毒害的普遍積極作用,同時(shí)表明不同真菌菌株對(duì)宿主植物適合性及對(duì)土壤適應(yīng)性存在明顯變異,顯示了適應(yīng)于不同應(yīng)用目的篩選適用菌株的可能性。 為探討在生物修復(fù)體系中應(yīng)用叢枝菌根的可行途徑,盆栽試驗(yàn)研究了施加金屬螯合劑(EDTA)和接種叢枝菌根真菌(G. caledonium)對(duì)玉米吸收累積Zn 及植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響。向土壤施加EDTA 普遍抑制了植株生長(zhǎng),而接種處理在600 mg kg-1施鋅水平對(duì)植株生長(zhǎng)表現(xiàn)出比較明顯的促進(jìn)作用。施加EDTA 提高了植株尤其是根中Zn 濃度,而且根系Zn 累積量隨EDTA 施加水平提高而增加。接種處理對(duì)植株吸收Z(yǔ)n 的影響因不同施鋅水平而異:不施鋅情況下,菌根促進(jìn)了Zn 自根部向地上部尤其是葉中的運(yùn)輸。施鋅處理下,尤其在600 mg kg-1施鋅水平下菌根表現(xiàn)出對(duì)宿主植物的保護(hù)效應(yīng),接種處理整體上降低了植株Zn 濃度。同時(shí),接種菌根真菌顯著改善了植物磷營(yíng)養(yǎng)狀況。試驗(yàn)結(jié)果顯示,施加EDTA 能夠活化土壤中金屬元素,強(qiáng)化植物根系對(duì)金屬的吸收累積;另一方面,在Zn 缺乏或污染條件下叢枝菌根均能有效平衡宿主植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。然而,在試驗(yàn)條件下,施加EDTA 結(jié)合應(yīng)用叢枝菌根并未強(qiáng)化鋅的植物提取。 在兩個(gè)施磷水平下,通過(guò)系列分室盆栽試驗(yàn)研究了叢枝菌根改善植物磷營(yíng)養(yǎng)與減輕植物鎘毒害的關(guān)系、鎘污染條件下菌根際特征,以及根外菌絲對(duì)鎘的吸收,試圖明確菌根減輕宿主植物鎘毒害的直接與間接作用。試驗(yàn)條件下,菌根真菌G. mosseae 對(duì)玉米侵
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2002
【中圖分類】：X53
【部分圖文】：

（A） （B）圖 9.2 由真菌生長(zhǎng)室回收的 G. versiforme（A）的孢子與菌絲（×110）；G. mosseae（B）的孢子果與菌絲（×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 菌根植物與真菌體內(nèi)養(yǎng)分元素濃度（試驗(yàn)二）以玉米為宿主植物時(shí)，真菌菌體 P、Cu 和 Zn 的濃度高于植株地上部和根系相應(yīng)元素濃度（圖 9.3）。菌體中 Zn 的累積尤其引人注意，在 G. mosseae 中超過(guò) 1200 mg kg-1，G. versiforme 中超過(guò) 600 mg kg-1。與此相對(duì)照地，菌體中 K、Mg 和 Mn 的濃度比植株相應(yīng)元素濃度低，而 Fe 和 Ca 的濃度在真菌菌體中與植株體內(nèi)非常近似。表 9.2 表明兩種真菌菌體中幾乎所有元素濃度都存在顯著的差異。表 9.2 兩個(gè)菌根真菌（宿主植物：玉米）菌體內(nèi)大量元素(％)和微量元素(mg kg-1)濃度。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
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