叢枝菌根真菌對宿根高粱修復銫污染的調(diào)節(jié)效應.pdf

1、目前，核素銫對土壤造成的污染日益嚴重，植物提取技術(shù)是最常用的生物修復技術(shù)，但修復植物的生物量往往成為制約提取效率的因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)叢枝菌根真菌（AMF）是一類能夠與80％以上陸生植物根系形成互利共生體的內(nèi)生菌根真菌，能夠與宿主植物根系形成龐大的菌絲網(wǎng)，增強植物對土壤中礦質(zhì)元素的吸收，提高對重金屬和核素的耐受性。本研究以盆栽宿根高粱（Sorghum halpense. L）為植物修復材料，進行銫污染和接種菌根處理，分析不同處理對宿根高粱根

2、際土壤酶活性、礦質(zhì)元素的吸收效率、生長狀況、AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)以及銫富集能力的影響，探討 AMF在植物修復核素銫污染土壤領(lǐng)域的應用前景，為今后利用 AMF-植物共生體復墾銫污染土壤提供理論參考。
　　本研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1、銫脅迫下宿根高粱菌根侵染率及依賴性研究
　　銫脅迫下宿根高粱接種5種不同 AMF（Glomus geosporum，G.mosseae，G.diaphanum，G.versifor

3、me，G.etunicatum）后菌根侵染率均顯著高于對照，以接種 G.diaphanum最為顯著，達到了63.38%。同時，菌根依賴性也均顯著高于對照，以接種G.versiforme最為顯著，達到了156.32%，其它處理菌根依賴性順序為：G.mosseae＞G.etunicatum＞G.geosporum＞G.diaphanum，說明宿根高粱是菌根依賴性植物。
　　2、AMF對宿根高粱根際土壤肥力、土壤酶及生物量的影響

4、　　銫脅迫下宿根高粱接種 AMF后促進了根際土壤酸性磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性，分別以接種 G. diaphanum，G.mosseae和G.etunicatum處理最顯著，分別是對照的7.58，2.26和1.12倍。相反，接種 AMF后顯著抑制了根際土壤脲酶的活性，其中對接種G.geosporum處理抑制作用最顯著，其酶活性為對照的84.21%。另一方面，宿根高粱接種 AMF后增強了對土壤中銨態(tài)氮、有效磷、有機質(zhì)的吸收，且生長量

5、得到了提高，其中葉干重、莖干重和根長分別以接種G.diaphanum，G.versiforme和G.etunicatum增幅最顯著，分別為43.93%，74.28%和92.60%，接種G.mosseae顯著增強了地下部干重、株高和莖粗，分別是未接種的2.02，1.65和1.33倍。宿根高粱根長、株高與根際土壤酶的回歸分析表明，根長與土壤酶的相關(guān)性大于株高。說明接種 AMF后能增強宿根高粱根際土壤酶的活性，促進植物根部對土壤中礦質(zhì)元素的吸

6、收，進而增加寄主植物的生物量。
　　3、AMF對銫脅迫下宿根高粱As A-GS H循環(huán)的影響
　　銫脅迫下接種 AMF提高了宿根高粱根系和葉片抗壞血酸（AsA）和還原型谷胱甘肽（GSH）含量，降低了脫氫抗壞血酸（DHA）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量，提高了AsA/DHA和GSH/GSSG比值。同時，銫脅迫下接種5種不同 AMF增強了宿根高粱AsA-GSH循環(huán)的抗氧化酶活性，其中接種G.mosseae處理后顯著提高了根系中

7、過氧化物酶（APX）、脫氫抗壞血酸酶(DHAR)和谷胱甘肽還原酶(GR)酶活性，分別相當于對照的2.34，3.50和3.78倍，而接種G.versiforme處理顯著提高了單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)活性；另外，接種G.geosporum處理顯著增加了葉片 MDHAR和 GR酶活性，而接種G.versiforme和G.mosseae處理對APX和DHAR酶活性影響最顯著。由此可以說明，銫脅迫下宿根高粱接種AMF處理增強了根系和葉片

8、抗氧化酶活性，促進了抗氧化物質(zhì)AsA和 GSH的再生，進而增強銫脅迫能力。菌根侵染率與宿根高粱根部和葉子部AsA-GSH循環(huán)的相關(guān)性分析表明，菌根侵染率與抗氧化物質(zhì)AsA和 GSH，抗氧化酶 APX、MDHAR、DHAR和 GR及氧化還原態(tài)比值A(chǔ)sA/DHA、GSH/GSSG呈正相關(guān)，與GSSG、DHA呈負相關(guān)；說明接種 AMF增強了銫脅迫下宿根高粱的抗氧化能力，提高了對銫抗脅迫能力。
　　4、AMF對宿根高粱修復核素銫的評價

9、r>　　接種AMF后增強了宿根高粱對核素銫的富集能力，顯著增加了地上部和地下部銫含量，葉子較根系是主要的富集器官，促進了地上部對銫的富集，降低了土壤中銫殘留量，同時地上部和地下部銫富集系數(shù)均高于未接種，分別以接種G.versiforme和G. mosseae富集系數(shù)最大，分別為10.41和2.3，接種G.diaphanum轉(zhuǎn)運系數(shù)最大為5.03。相關(guān)性分析結(jié)果表明，菌根侵染率與地上部和地下部銫含量呈正相關(guān)，與土壤中銫殘留量呈負相關(guān)，地上