植物內(nèi)生真菌多樣性及其修復(fù)作用研究

初 龍，李海燕

（昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650500）

植物內(nèi)生真菌多樣性及其修復(fù)作用研究

初 龍，李海燕

（昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650500）

植物內(nèi)生真菌是重要的微生物資源，具有豐富的多樣性。幾乎所有研究過的植物中都有內(nèi)生真菌的存在，在重金屬污染地的植物中同樣有內(nèi)生真菌的存在，它能提高植物修復(fù)的應(yīng)用潛力。

內(nèi)生真菌；重金屬；植物修復(fù)

現(xiàn)在被研究者們普遍接受的內(nèi)生真菌的定義是：在植物組織中完成其生活史的部分或全部階段，同時(shí)又不會(huì)使宿主植物產(chǎn)生明顯病害癥狀的一類真菌。

1 植物內(nèi)生真菌的多樣性

植物內(nèi)生真菌的多樣性主要體現(xiàn)在生態(tài)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性這3個(gè)方面。

1.1 內(nèi)生真菌的生態(tài)多樣性

植物內(nèi)生真菌廣泛存在于苔蘚、蕨類及種子植物中，種類繁多。植物內(nèi)生真菌的生態(tài)多樣性指內(nèi)生真菌在不同的生態(tài)條件下，其組成、數(shù)量及種類都存在明顯變化，其多樣性會(huì)隨著地理?xiàng)l件、氣候類型、季節(jié)更替及生境變化而表現(xiàn)出明顯差異。在不同的地理?xiàng)l件下，不同植物的內(nèi)生真菌多樣性會(huì)存在明顯差異，甚至同種植物的內(nèi)生真菌也會(huì)因地理?xiàng)l件的不同而各異。內(nèi)生真菌在植物中的分布規(guī)律通常是：①莖中的內(nèi)生真菌比葉中豐富；②年長(zhǎng)的個(gè)體較年齡小的定殖有更多的內(nèi)生真菌；③地上部分和地下部分的內(nèi)生真菌種類存在差異；④衰老的組織和健壯的組織定殖的內(nèi)生真菌有所不同。

1.2 內(nèi)生真菌的種類多樣性

內(nèi)生真菌的種類多樣性包括種間多樣性和種內(nèi)多樣性兩方面。

種間多樣性主要是指在不同的植物中，內(nèi)生真菌的種類數(shù)量不同。常見的內(nèi)生真菌有青霉（Penicillium）、曲霉屬（Aspergillus）、莖點(diǎn)霉屬（Phoma）等。據(jù)估計(jì)，地球上的內(nèi)生真菌種類可能超過100萬種，分屬于子囊菌門（Ascomycota）、接合菌門（Zygomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、半知菌門 （Imperfecti fungi）和無孢類群（Mycelia Sterilia）等。

種內(nèi)多樣性主要是指種內(nèi)遺傳多樣性，即種內(nèi)個(gè)體之間或同一群體內(nèi)不同的個(gè)體遺傳變異總和。植物內(nèi)生真菌有著豐富的遺傳多樣性。

2 植物內(nèi)生真菌在植物修復(fù)中的應(yīng)用

在植物—微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的過程中，微生物具有重要的意義與作用。與其他外源微生物相比，植物內(nèi)生真菌具有更大的研究?jī)r(jià)值。內(nèi)生真菌與宿主植物之間緊密的相互作用關(guān)系，使得內(nèi)生真菌能更有效地提高植物修復(fù)重金屬的效率。

2.1 促進(jìn)植物生長(zhǎng)

植物激素在植物的生長(zhǎng)、發(fā)育與抵抗脅迫等方面是必不可少的。吲哚—3—乙酸（IAA）、細(xì)胞分裂素、赤霉素、乙烯等植物激素對(duì)健康植物的細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分化、頂端優(yōu)勢(shì)及向性等均具有重要影響。研究顯示，某些內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生這類植物激素來促進(jìn)宿主植物的生長(zhǎng)。

2.2 減少重金屬對(duì)植物的毒害

重金屬對(duì)植物的毒害作用是抑制植物修復(fù)的重要因素。植物內(nèi)生真菌可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還可以產(chǎn)生金屬螯合劑、鐵載體、有機(jī)酸以及多種降解酶來緩解重金屬對(duì)植物的毒害。Weyens等研究顯示，改造后的內(nèi)生真菌可以降低鎳對(duì)植物的毒害作用，同時(shí)還可以增加根的生物量。

2.3 促進(jìn)植物累積重金屬

植物對(duì)重金屬土壤的修復(fù)主要依賴植物地上部分吸收和積累重金屬的能力。已有研究顯示，具有促生長(zhǎng)作用或重金屬抗性的內(nèi)生真菌可以提高植物對(duì)重金屬的吸收和積累。Zhang等通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，接種具有重金屬抗性的內(nèi)生真菌Fusarium oxysporum可以促進(jìn)其宿主Sedum alfredii的生長(zhǎng)，同時(shí)還可以增加S.alfredii對(duì)Pb、Zn、Cd、Cu的植物提取效率。

總體而言，植物—內(nèi)生真菌聯(lián)合修復(fù)在一定程度上可以提高植物修復(fù)效果，但是這些研究結(jié)果主要是基于盆栽實(shí)驗(yàn)。在自然狀態(tài)下的植物修復(fù)會(huì)受到各種環(huán)境因素的影響，所以還需要大量的研究工作來補(bǔ)充這一缺口。還有就是目前所研究的內(nèi)生真菌對(duì)植物修復(fù)的輔助作用，主要是將單一或2～3種內(nèi)生真菌接種于植物后所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在自然條件下，內(nèi)生真菌是一個(gè)復(fù)雜的群體結(jié)構(gòu)，不同微生物之間相互作用、相互影響，在重金屬脅迫條件下內(nèi)生菌群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及群落結(jié)構(gòu)對(duì)植物修復(fù)的輔助作用還有待進(jìn)一步研究。

1005-2690（2016）06-0093-01

：X173；X53

：A

2016-04-26）