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金银花的AM菌根

时间:2020-04-29   作者:高亮   来源:菌菌有为

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金银花(Lonicera  japonica)是忍冬科忍冬属多年生半常绿缠绕木质藤本植物和传统中药材。多年生的金银花通常有着十分庞大的根系,在土壤中占据很大的空间,其根系自身吸收水分和无机盐的同时,有一种神秘的微生物发挥了重要的作用。就像人的手上拿了工具一样,效率大幅度提高了,而这个工具就是这类共生微生物(不是内生菌),对金银花有益无害。
在自然选择和进化过程中,不同产地、不同土壤、不同管理条件下的金银花,其根系与土壤微生物之间形成了相对稳定的共生关系,尤其是金银花根际微生物,在金银花生长发育和产量品质方面具有不可替代的重要作用。这种根际微生物称之为AM(arbuscular mycorrhiza)真菌,或AM菌根。
AM真菌是一类与植物生长发育最为密切关系的土壤有益微生物,能提高植物的抗旱性、抗病性,增强作物对盐碱和污染物毒害的耐性,还具有提高苗木移栽成活率,提高产量和品质等作用。AM 真菌能与大多数药用植物形成共生关系,具有促进植物生长和药用成分积累的有益效应。
张翔鹤等通过形态学方法在金银花根围土壤分离鉴定出3属15种AM 真菌,其中,球囊霉属(Glomus)9种,无梗囊霉属(Acaulospora)5种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种。耿晓进等利用分子生物学方法从河北省安国市金银花产地分离出15条AM 真菌DGGE条带,从中选取的10条优势条带均为球囊霉属(Glomus),与形态学研究结果大致相同,说明球囊霉属是金银花根际AM 真菌的优势属。
AM 真菌属于专性共生真菌,宿主植物对它的影响很大。有研究表明,金银花在生长时期,需要形成大量菌根共生体来吸收营养元素,因此,AM 真菌多样性变化与金银花的物候期相一致生产上可根据金银花的不同生长阶段选择性地接种相应生态功能的微生物菌种以补充AM真菌的密度,保持其种群数量和密度,以便形成稳定持久的AM菌根。
也有研究表明,如果以真菌孢子为检测AM真菌的对象,则表现为金银花AM 真菌多样性秋冬季高于春夏季。夏季是金银花生长旺盛期,外生菌丝定殖率最高,而外生菌丝的高定殖率必然导致土壤中真菌孢子数量降低。值得一提的是,绝大多数进行无性繁殖的真菌在营养不良的条件下都会产生大量孢子(繁殖体)。进入冬季后,金银花植株的生命活力下降或停止生长,光合作用降低或停止,AM 真菌不能获得充足营养和能量,必然诱导AM 真菌产生大量孢子以渡过不利环境。
土壤条件和施肥情况对AM真菌有着显著的影响。研究发现,AM 真菌分泌的球囊霉素是土壤有机碳的稳定来源,金银花根际周围全氮水平和有机碳与孢子密度、定殖率、易提取球囊霉素和总球囊霉素呈显著正相关。通常来说,土壤中氮素过高对AM真菌的多样性不利,低氮反而激发宿主植物分泌一种促进AM真菌菌丝生长和诱导其侵染植物的化学信号物质。土壤pH对AM真菌也有影响,通常在中性或弱酸性土壤条件下,有利于AM真菌孢子和菌丝萌发、侵染、与金银花形成稳定的菌根。研究发现,当土壤中有机质,尤其是土壤本源性物质-腐植酸含量高时,金银花AM真菌孢子活力和菌丝活力均能持续保持较长时间,为菌根形成创造了条件,此外,腐植酸含碳量高,即使在土壤氮素升高时,一部分铵态氮能与腐植酸形成腐植酸铵,一部分由于碳氮比降低诱导了土壤腐生性微生物的增殖,降低了土壤中的氮素含量,进而继续诱导宿主植物对AM真菌孢子萌发和菌丝萌发生长诱导共生的信号物质的产生。

因此,在金银花园尤其是多年生药用植物园内穴施、沟施、撒施矿源腐植酸、腐植酸有机肥料、腐植酸生物有机肥都是十分简便有效的措施。

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