叢枝菌根真菌對植物吸收富集砷的作用及機理.pdf

1、土壤砷污染是國內(nèi)外廣泛關(guān)注的環(huán)境問題。砷超積累植物蜈蚣革的發(fā)現(xiàn)使利用植物修復(fù)砷污染土壤成為可能。本文根據(jù)蜈蚣草可以被菌根真菌感染的特點，開展叢枝菌根對蜈蚣草富集土壤砷的作用與機理的研究，為全面闡明自然條件下蜈蚣草富集砷的機理和高效修復(fù)提供依據(jù)。 本研究選用砷超積累植物蜈蚣草為主要試驗材料，具有重金屬抗性的菌株 Glomus mosseae(BEG 167)為菌種。先在溫室控制條件下，以非砷超積累植物番茄作為對比，研究了不同砷污

2、染水平下叢枝菌根真菌對番茄生長和對砷吸收的影響，初步得出在砷污染條件下接種菌根真菌對植物生長的效應(yīng)和提高植物抗砷性的作用，進而以蜈蚣草為主要供試植物開展一系列研究。采用土壤培養(yǎng)、隔網(wǎng)分室培養(yǎng)、隔網(wǎng)分層培養(yǎng)、分根培養(yǎng)和玻璃珠培養(yǎng)等方法定量叢枝菌根吸收、運輸和富集砷的潛力，植物體內(nèi)磷砷的分配，菌物對砷的吸收/吸附，以及菌根際土壤理化性質(zhì)的變化可能對砷吸收的影響，從而研究菌根真菌對砷的耐性以及菌根提高植物抗砷能力的機制。主要研究結(jié)果如下：

3、 (1)接種菌根真菌能顯著改善砷污染土壤中番茄的生長狀況，提高植株生物量。在土壤砷水平25-75mg kg<'-1>范圍內(nèi)，接種菌根后番茄地上部干重增加了40-50％，根系干重增加了40-125％。菌根的侵染顯著提高了植株地上部砷吸收量，但在150 mg kg<'-1>砷污染時接種卻顯著降低了地上部砷吸收量。在土壤砷水平為25，50和175 mg kg<'-1>時，接種菌根顯著提高了植株磷營養(yǎng)狀況，同時更多的磷分配在菌根植株的根系

4、中。在較高砷污染水平時，無論地上部或根系，菌根比非菌根植株具有更高的磷砷比。 (2)在近400 mg kg<'-1>的高砷污染土壤中，菌根侵染率不受砷污染的影響，根系侵染率大約為50％。接種使蜈蚣草的生物量增加了1.25倍，地上部砷吸收量提高了1.12倍，菌根對砷吸收的貢獻率達28％。菌根真菌的侵染促進了砷從根系向地上部的轉(zhuǎn)運，菌根對砷的轉(zhuǎn)運效率達到71％。 (3)菌根和外延菌絲對磷的吸收能力高于對砷的吸收，菌絲優(yōu)先