叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展

馬嘉琦

（平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅平?jīng)?744000）

叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展

馬嘉琦

（平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅平?jīng)?744000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其是在經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)領(lǐng)域，其更是取得了巨大成就，不僅在作物生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率方面，得到了極大的提升，在產(chǎn)品質(zhì)量方面，也取得了顯著提高。然而隨著我國(guó)農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，其存在的問(wèn)題也不斷顯現(xiàn)出來(lái)，其中尤以植物的干旱問(wèn)題最為嚴(yán)峻，其極大的影響著植物的健康生長(zhǎng)，其其產(chǎn)品質(zhì)量的提升，因此加大對(duì)植物耐旱性影響的相關(guān)研究，有著積極意義。叢枝菌根真菌，作為一種和植物根系，構(gòu)建的互惠共生體，其便是在這樣一個(gè)大環(huán)境下，逐漸進(jìn)入研究者視野，并逐漸廣泛應(yīng)用于植物的防旱中的。本文將就叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展情況進(jìn)行詳細(xì)探討。

叢枝菌根真菌 植物耐旱性 影響 研究進(jìn)展

引言

叢枝菌根真菌,是一種在植物界分布十分廣泛的一種植物共生型菌種,其英文簡(jiǎn)稱(chēng)為AMF,其能夠和大部分植物形成共生關(guān)系,對(duì)促進(jìn)植物的健康生長(zhǎng)及發(fā)育,發(fā)揮關(guān)鍵作用。AMF與植物的共生關(guān)系,主要是植物能夠通過(guò)其根系,向AMF輸送其生長(zhǎng)繁殖所必需的養(yǎng)分,諸如碳水化合物等,而AMF則能夠通過(guò)植物根系,向植物輸送一定量水分,以保障植物生長(zhǎng)所需的水分的充足,尤其是在一些干旱地區(qū),AMF的這種作用,對(duì)于保障植物的正常生長(zhǎng),更是起到舉足輕重的作用。也正是基于此原因,當(dāng)前菌根類(lèi)植物,相較于非菌根類(lèi)植物來(lái)說(shuō),其具有更強(qiáng)的耐旱能力,能夠在相對(duì)更為干旱的環(huán)境下,正常生長(zhǎng)和發(fā)育,因而當(dāng)前為了非菌根類(lèi)植物的耐旱性,常常通過(guò)為其接種AMF的手段來(lái)實(shí)現(xiàn),究其機(jī)理主要是,AMF可以借助土壤中的水分,提升植物根系的水力導(dǎo)度,同時(shí)在干旱環(huán)境下,AMF的存在能夠間接的提升植物根系的吸水能力,從而有效的提升植物的耐旱性能。此外,據(jù)有關(guān)研究表明,在植物的水勢(shì),及氣孔導(dǎo)度等方面, AMF對(duì)其也有著很大的影響,同時(shí)AMF還可以借助其眾多的外部菌絲,以此來(lái)達(dá)到提升植物根系水分吸收表面積的功效,進(jìn)而提升植物的耐旱性。下文將就叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展情況進(jìn)行詳細(xì)探討。

1 叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展

1.1 叢枝菌根真菌菌絲網(wǎng)絡(luò)能夠增大植物吸收表面積

包亞英,朱偉玲,陳潔,王偉亮,琚淑明等人在其叢枝菌根真菌對(duì)植物抗寒性影響的研究進(jìn)展的研究中發(fā)現(xiàn),叢枝菌根真菌菌絲網(wǎng)絡(luò)能夠增大植物吸收表面積,其可以改變植物根系的形態(tài),以此達(dá)到對(duì)其根系水力導(dǎo)度的有效調(diào)節(jié),從而提升其根系的吸水能力,進(jìn)而提高植物的耐旱性能。由于ANF其具有十分發(fā)達(dá)的外部菌絲,其可以在土壤中形成十分致密的菌絲網(wǎng)絡(luò),而與這些菌絲相聯(lián)系的根系,也間接的擴(kuò)大了其土壤吸水表面積,同時(shí)在干旱環(huán)境下,土壤水分會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈蒸騰情況,此時(shí)植物根系會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,而此時(shí)在根系,和土壤之間,就會(huì)出現(xiàn)較大的空隙,而AMF菌絲的存在,則可以有效利用這一情況,使其菌絲網(wǎng)絡(luò)更加深入廣泛的進(jìn)入到土壤中,保障根系水分運(yùn)輸?shù)耐〞?及植物水分吸收的足夠。在水分吸收方面,其主要機(jī)理是,借助AMF的外部菌絲,在吸收土壤中的水分后,可以將其運(yùn)輸?shù)骄|(zhì)外體皮層,隨即和根系質(zhì)外體構(gòu)建聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)植物對(duì)土壤水分的吸收。此外,該研究還發(fā)現(xiàn),AMF外部菌絲不僅能夠向根系輸送水分,其還可以對(duì)土壤中的水分,進(jìn)行二次分配,其二次分配的結(jié)果就是,可以使得植物在干旱環(huán)境下,其表層的土壤,仍然可以處于一定的溫度下,進(jìn)而提升植物的耐旱性［1］。

1.2 叢枝菌根真菌能夠提升植物抗氧化及保水性能

張中峰,張金池,黃玉清,楊慧,羅亞進(jìn),羅艾瀅等人在其叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展的研究中發(fā)現(xiàn),叢枝菌根真菌還能夠有效的提升植物的抗氧化及保水性能,從而達(dá)到提升其耐旱性的功效。在干旱環(huán)境下,AMF菌絲的存在,可以通過(guò)提高其細(xì)胞分裂素的分泌量,來(lái)促進(jìn)宿主植物,其內(nèi)源激素含量的提升,在該激素的作用下,可以使植物氣孔關(guān)閉,從而減少其葉片的蒸騰的效應(yīng),進(jìn)而降低其水分的蒸發(fā)量,以此保障植物水分的充足。此外,在干旱環(huán)境下,AMF可以通過(guò)生長(zhǎng)信號(hào),來(lái)調(diào)節(jié)其抗氧化系統(tǒng),誘導(dǎo)其氣孔關(guān)閉,尤其是對(duì)于菌根類(lèi)植物,其可以通過(guò)分泌大量的抗氧化酶,來(lái)降低由于干旱原因,導(dǎo)致的對(duì)植物根系的損傷。就提升其抗氧化性能實(shí)現(xiàn)其耐旱性的機(jī)理來(lái)說(shuō),當(dāng)前最為權(quán)威的觀點(diǎn)是,其可以通過(guò)消除活性氧,來(lái)達(dá)到提升水通道蛋白的功能,這是因?yàn)榛钚匝醯拇嬖?會(huì)極大的阻礙水通道蛋白的活性,從而影響其根系水力導(dǎo)度。因而AMF的存在,可以通過(guò)提升植物的抗氧化及保水性能,來(lái)達(dá)到提升植物耐旱性的功效［2］。

1.3 叢枝菌根真菌能夠改良土壤團(tuán)聚體

祖艷群,盧鑫,湛方棟,胡文友,李元等人在其叢枝菌根真菌在土壤重金屬污染植物修復(fù)中的作用及機(jī)理研究進(jìn)展的研究中發(fā)現(xiàn),叢枝菌根真菌還能夠通過(guò)改良土壤團(tuán)聚體,維持其穩(wěn)定,來(lái)實(shí)現(xiàn)植物耐旱性能的提升。土壤結(jié)構(gòu)只有處于穩(wěn)定狀態(tài)下,其才能實(shí)時(shí)保障其具有一定的空隙,而AMF菌絲則可以在這些土壤空隙中,通過(guò)與土壤微粒結(jié)合,構(gòu)建土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)骨架,然后在與植物根系等相互纏繞,最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性更高的土壤團(tuán)聚體,而這些土壤團(tuán)聚體能夠有效的吸收土壤中的水分及養(yǎng)分等,從而提高植物的耐旱性。在土壤團(tuán)聚體的形成,及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的保持過(guò)程中,AMF的作用十分關(guān)鍵,因其能夠分泌出球囊霉素,而這種物質(zhì)具有良好的膠水性能,能夠有效的增加土壤的滲透性,同時(shí)增強(qiáng)土壤穩(wěn)定性,尤其是輕度干旱條件下,其球囊霉素的含量會(huì)出現(xiàn)提高的情況,因而叢枝菌根真菌能夠通過(guò)改良土壤團(tuán)聚體,來(lái)實(shí)現(xiàn)植物耐旱性能的提升［3］。

2 結(jié)語(yǔ)

由以上可以看出,叢枝菌根真菌可以通過(guò)影響植物水分代謝的方式,增強(qiáng)其水分吸收能力,從而提升植物的耐旱性能,因此加大對(duì)叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響機(jī)制的相關(guān)研究,有著深遠(yuǎn)意義。

［1］包亞英，朱偉玲，陳潔，王偉亮，琚淑明.叢枝菌根真菌對(duì)植物抗寒性影響的研究進(jìn)展［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，（03）：77-79.

［2］張中峰，張金池，黃玉清，楊慧，羅亞進(jìn)，羅艾瀅.叢枝菌根真菌對(duì)植物耐旱性的影響研究進(jìn)展［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2013，（06）：1607-1612.

［3］祖艷群，盧鑫，湛方棟，胡文友，李元.叢枝菌根真菌在土壤重金屬污染植物修復(fù)中的作用及機(jī)理研究進(jìn)展［J］.植物生理學(xué)報(bào)，2015，（10）：1538-1548.

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1674-2060（2016）03-0063-01