鎘、氮對三種外生菌根真菌氮素利用和有機酸分泌的影響.pdf

1、氮是植物生長需要量最多的營養(yǎng)元素之一。缺氮會嚴重影響樹木的生長發(fā)育，造成樹木營養(yǎng)不良，生長狀況不佳等現象。鎘是一種重要的土壤污染源。土壤中存在的過量鎘會嚴重影響森林樹木對氮素的吸收利用，造成樹木缺氮，但接種外生菌根真菌則可以有效改善樹木的缺氮現象。外生菌根真菌作為土壤中一類重要的真菌，不僅可以促進寄主植物的生長，改善營養(yǎng)狀況，提高其抗逆抗病能力，還能通過自身的特殊結構、分泌物絡合沉淀以及菌絲菌套疏水性等方式減輕重金屬毒害，從而提高菌根植

2、物對氮素的利用效率及重金屬抗(耐)性。菌根真菌自身的氮素利用也會受鎘的影響，為了解外生菌根真菌的氮素營養(yǎng)利用特性，以及在真菌抗(耐)重金屬中具有重要作用的有機酸(草酸)的分泌情況，本試驗選取采自于西班牙火炬松森林土壤中的土生空團菌Cg SIV[Cenococcum geophilum Fr.(Strain Cg SIV)]，采自于四川西昌桉樹林下的紅壤的彩色豆馬勃Pt715[Pisolithus tinctorius (Pers.)Co

3、ker & Couch(Strain Pt715)]和采自于重慶市金佛山馬尾松林下的黃壤中的牛肝菌Bo 014[Boletus sp.]為供試菌株，研究了它們在不同氮源[酒石酸銨(NH4+-N)(對照)、L-谷氨酸(Org-N)和硝酸鉀(NO3--N)]、不同濃度鎘[0 mgCd2+·L-1(對照)、0.097 mgCd2+·L-1、0.485 mgCd2+·L-1、0.970 mgCd2+·L-1、2.910 mgCd2+·L-1]條

4、件下的菌絲生物量、菌絲氮磷鉀含量、氮素利用相關酶活性、有機酸分泌情況(草酸分泌量）的變化情況。
　　 實驗結果表明：氮源顯著影響外生菌根真菌分泌有機酸的情況。不同的氮源條件下，菌根真菌分泌的有機酸種類不同。草酸是菌根真菌分泌的主要有機酸，三種供試真菌均不能分泌甲酸；在鎘脅迫下，外生菌根真菌可能會受到刺激作用分泌其它有機酸，如乙酸、檸檬酸、丁二酸等；鎘也可能抑制外生菌根真菌分泌某些有機酸，且鎘濃度的高低也會影響有機酸的分泌狀況。C

5、g SIV和Bo 014均最適合生長在NH4+-N條件下；Pt715在NO3--N條件下生物量最大，但生長性狀發(fā)生變化，而它在NH4+-N生長情況穩(wěn)定，且生長啟動快，性狀好?？傮w上看，各供試菌株在以Org-N為氮源時菌絲氮磷鉀含量最大。說明在該氮源中，各菌株對氮素的吸收利用較好。供應NO3--N時，菌株Bo 014和Cg SIV草酸分泌量極高，顯著高于其它兩種供氮情況；Pt715分泌的草酸量受氮源影響相對較小。Pt715的生長受鎘抑制程

6、度不大，具有較強的草酸分泌能力；隨著試驗中鎘濃度升高，其生長性狀、生長速度、草酸分泌能力等受到的影響也不十分明顯，推測該菌株在對鎘具有較強的抗(耐)性；CgSIV的生長對鎘較敏感；Bo 014生物量雖然總體上較大，但其隨著鎘濃度升高卻快速下降；Bo 014、CgSIV的草酸分泌量均隨鎘濃度升高而增加。培養(yǎng)液中鎘濃度升高時，菌株Pt715菌絲氮含量出現較小幅度降低，鉀含量增加，磷含量受影響程度較?。籆g SIV氮、磷、鉀含量隨著培養(yǎng)液中鎘

7、濃度的升高而增加；Bo 014的氮含量也隨鎘濃度升高出現上升的趨勢，但其磷、鉀含量則相對穩(wěn)定。鎘顯著影響外生菌根真菌對氮、磷、鉀元素的吸收。隨鎘濃度上升，CgSIV氮、磷、鉀吸收量及Bo 014氮吸收量呈上升趨勢，Pt 715磷、鉀吸收量及Bo014磷吸收量相對穩(wěn)定，Bo 014鉀吸收量呈下降趨勢，Pt715氮吸收量變化規(guī)律不明顯。氮源對各供試菌株分泌的氮素利用相關酶活性有明顯的影響。
　　 總體而言，Pt 715和Cg SIV

8、的硝酸還原酶、蛋白酶活性相對較高(除供應NO3--N時，Pt715的硝酸還原酶活性極低)，Cg SIV和Bo 014的幾丁質酶活性較高。此外，菌根真菌氮素利用酶的活性還受培養(yǎng)液中鎘濃度變化的顯著影響。隨著鎘濃度上升，Cg SIV體內硝酸還原酶和蛋白酶活性下降，但其脲酶及幾丁質酶活性則出現明顯的上升趨勢；Pt715蛋白酶、硝酸還原酶及幾丁質酶活性均隨鎘濃度增加而升高，但硝酸還原酶在鎘濃度達一定程度后下降，脲酶活性的變化無明顯規(guī)律；Bo 0