酸鋁脅迫下難溶性磷對外生菌根真菌生長、無機(jī)磷形態(tài)及抗氧化酶活性的影響.pdf

1、磷是森林植被生長所必需的大量元素之一，其需求量僅次于氮。而土壤酸化引起的活性鋁數(shù)量增多是土壤有效磷含量降低的主要原因之一。土壤有效磷的缺乏，嚴(yán)重限制了植物的正常生長。優(yōu)良的外生菌根真菌（ECMF）可與大多數(shù)林木形成共生體，在提高植物抗鋁毒能力，促進(jìn)植物對養(yǎng)分元素特別是磷的吸收方面表現(xiàn)突出。試驗(yàn)選取了3種不同的ECMF—彩色豆馬勃（Pisolithus tinctorius715，簡稱Pt715）、松乳菇的兩個株系（Lactarius d

2、eliciosus2，簡稱Ld2；Lactarius deliciosus3，簡稱Ld3）為研究對象，在液體純培養(yǎng)條件下，研究了酸鋁脅迫下難溶性磷對ECMF的生長、氮磷鋁吸收、無機(jī)磷形態(tài)、抗氧化酶活性的影響，以及進(jìn)行了菌株吸收鋁、磷的動力學(xué)研究，以篩選出對難溶性磷利用效率高的優(yōu)良ECMF，同時探索ECMF對難溶性磷的活化作用及機(jī)理，為我國酸性富鋁林地上的植被修復(fù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。具體的研究結(jié)果如下：
　?。?）3種供試菌株均能耐

3、受酸鋁脅迫，且Fe-P處理對菌絲體生長的促進(jìn)效果最明顯。其中，Ld2表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鋁性，在P0、Na-P、Fe-P和Al-P4種處理下菌絲生物量均顯著增加（ P＜0.05），且增幅分別為Fe-P(22.31％)>P0(15.87%)>Na-P(8.87%)>Al-P(6.91%)；Pt715的菌絲生物量在Na-P、Fe-P、Al-P處理下顯著增加，且Fe-P(32.84%)>Na-P(15.35%)>Al-P(7.66%)；Ld3的菌絲

4、生物量在Na-P和Fe-P處理下顯著增加，且Fe-P(17.19%)>Na-P(14.06%)。鋁脅迫時，難溶性Fe-P、Al-P、Na-P處理下的菌株生長均好于P0處理，且Fe-P效果最好，Al-P次之，Na-P最小。3種菌株中，生物量高低依次為Ld2>Ld3>Pt715,即Ld2在酸鋁脅迫下各種磷處理中的生長速度均優(yōu)于Ld3和Pt715。
　?。?）3種菌株使培養(yǎng)液的pH值降低，但鋁脅迫下pH升高。鋁脅迫時，F(xiàn)e-P和Al-P

5、處理下的菌液pH值均小于Na-P，推測ECMF可能通過分泌H+或有機(jī)酸溶解難溶性Fe-P和Al-P、絡(luò)合Al3+、調(diào)節(jié)培養(yǎng)環(huán)境的pH值來達(dá)到抗鋁解磷作用。
　?。?）Fe-P和Al-P均促進(jìn)菌絲體對鋁、總磷、Fe-P、Al-P的吸收，但抑制對氮的吸收。酸鋁脅迫下菌株對氮、鋁、總磷及Al-P的吸收增加。無鋁時，3種菌株在Fe-P處理下菌絲體中Fe-P含量最高，但鋁脅迫卻使其顯著降低，而且各菌株在4種磷源處理下均為Al-P含量及占比最

6、高，推測鋁可能競爭鐵的吸附位點(diǎn)且與磷結(jié)合有優(yōu)先選擇性，進(jìn)而使Fe-P化合物或其他磷形態(tài)含量降低。3種菌株中，菌絲體內(nèi)含磷量高低依次為Ld3>Ld2>Pt715，即Ld3對磷的利用能力強(qiáng)于Ld2和Pt715。
　　（4）酸鋁脅迫顯著提高ECMF的SOD、CAT酶活性，但降低POD酶活性（P＜0.05）。難溶性Fe-P、Al-P處理下的菌絲體SOD、POD、CAT酶活性均高于Na-P，說明難溶性磷處理有利于抗氧化酶升高；鋁脅迫使Ld2

7、的SOD、CAT酶活性增幅均大于Ld3和Pt715，POD酶活性降幅均小于Ld3和Pt715，推測Ld2的抗鋁脅迫能力較強(qiáng)。
　?。?）相關(guān)性分析表明，3種ECMF的總P、Al、Al-P含量呈兩兩極顯著正相關(guān)（P＜0.01），說明P與Al的吸收有協(xié)同促進(jìn)作用，Al-P隨總P和Al含量的增多而增多，推測Al和P在進(jìn)入菌絲體內(nèi)仍可能相互結(jié)合。SOD與CAT酶活性呈極顯著正相關(guān)，說明SOD與CAT協(xié)同促進(jìn)消除抗氧自由基。SOD、CAT酶

8、活性與P、Al-P含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），說明菌株通過提高SOD、CAT酶活性，抗鋁脅迫和活化難溶性磷能力增強(qiáng)。
　　（6）3種菌株的CEC大小依次為Ld3≥Ld2>Pt715，推測Ld3和Ld2對Al3+的吸附量大于Pt715?？偟膩砜?，Ld3、Ld2吸收鋁的Km大、Imax大，表明松乳菇更能適應(yīng)高濃度鋁的土壤環(huán)境。
　　（7）鋁脅迫下，除Ld2的Cmin無明顯變化外，ECMF吸收磷的Km和Cmin值均減小，Im

9、ax值均增大，即鋁增強(qiáng)了菌株吸收磷的能力，并且供試菌株均能夠適應(yīng)低磷的土壤環(huán)境。松乳菇的兩個株系Ld2和Ld3吸收磷的Km和Imax均小于Pt715，說明松乳菇更能適合低磷的土壤環(huán)境。
　　綜上，試驗(yàn)所用的3種菌株在酸鋁脅迫下均能適應(yīng)高鋁低磷環(huán)境，活化利用難溶性磷，且Ld2和Ld3的適應(yīng)能力和活化利用能力均強(qiáng)于Pt715。其中，Ld2生長速度最快、抗鋁性最強(qiáng)，Ld3吸收磷的能力最強(qiáng)。3種菌主要通過分泌H+或有機(jī)酸、促進(jìn)Al-P、F