叢枝菌根（真菌）對植物抗病性、抗旱性的影響

呂海霞

AMF能夠與宿主植物形成菌根共生體，并通過菌絲更為有效地獲取宿主植物根際的礦質(zhì)營養(yǎng)，特別是改善植物磷營養(yǎng)狀況，進而促進植物從土壤中吸收水分，促進植物生長發(fā)育，提高植物競爭力，提高植物抗逆性。

一、叢枝菌根對植物抗病性的影響

隨著社會的發(fā)展，人們現(xiàn)在越來越重視叢枝菌根（AM）真菌對植物病原物的影響以及提高植物抗病性的效應，充分發(fā)揮叢枝菌根對植物的抗病性，可以減少農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染以及對人體健康造成的傷害。

目前，內(nèi)生菌根真菌的抗病性作用機制主要包括以下幾個方面：一是改善植物營養(yǎng);二是加固植物根系細胞壁;三是改變菌根圍內(nèi)微生物區(qū)系的組成;四是與病原菌競爭侵染位點和誘導植物產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物。

在大田棉花上接種兩種叢枝菌根真菌（Glomus mosseae和Glomus etunicatum）。這兩種處理的發(fā)病率和病情指數(shù)都比對照有顯著下降，其中，最低的處理（G.etuicatum）分別降低了47.8%和56.6%。在皮棉產(chǎn)量方面，兩種處理下的產(chǎn)量比對照都有顯著增加，分別增長了48.0%和13.6%。兩種處理的叢枝菌根侵染情況表現(xiàn)出與產(chǎn)量的正相關(guān)關(guān)系 。

二、叢枝菌根在植物修復重金屬污染土壤中的應用

由于日趨增加的環(huán)境污染，相當一部分農(nóng)業(yè)土壤不同程度的累積了過量的重金屬和類重金屬元素。重金屬可通過生物體的富集，然后經(jīng)過食物鏈進入人和動物體，從而對人類和家畜健康構(gòu)成危害，所以特別受人們重視。與其他類型的污染相比，重金屬不容易被分解，只能在環(huán)境中遷移或者轉(zhuǎn)化。清除環(huán)境污染物的方法有很多種，常用的主要是物理和化學方法，包括化學淋洗、填埋、客土改良、焚燒和電磁分解等。雖然這些方法行之有效，但成本比較高，而且容易造成二次污染，還在一定程度上帶來環(huán)境危害。現(xiàn)在生物修復越來越受到重視，生物修復是指在一定的條件下，利用微生物、植物和動物，使污染物降解、轉(zhuǎn)化、遷移，從而修復環(huán)境。一方面，接種真菌，使植物形成菌根，菌根能促進植物富集重金屬離子起到轉(zhuǎn)移土壤重金屬污染物，加快土壤中重金屬元素的生物提取速度。另一方面，接種真菌，使植物形成菌根共生體，菌根能夠改變植物根系的微區(qū)域環(huán)境，使土壤的一些理化性質(zhì)如pH值、Eh等發(fā)生變化，進而使重金屬離子的形態(tài)發(fā)生變化，從而增強宿主植物對重金屬污染的脅迫性。

在重金屬污染情況下，AM真菌能夠影響植物對重金屬的吸收和轉(zhuǎn)換，從而減輕重金屬對植物的毒害作用，在重金屬污染的土壤中，植物修復有著極大的潛力 。AM真菌能夠有效地促進污染物的降解和轉(zhuǎn)化，從而修復受污染的環(huán)境 。

三、叢枝菌根真菌對植物抗旱性的影響

我國大部分地區(qū)處于干旱半干旱狀態(tài)，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)勢在必行。通過菌根來提高植物的抗旱性成為一種重要手段。近年來，越來越多的研究證明叢枝菌根可以改變水分進入、通過和流出宿主植物的速率，進而影響宿主植物的組織水分狀況和葉子的生理狀況，從而改變植物的抗旱能力，促進了宿主植物的生長。

干旱脅迫對植物的形態(tài)有很大影響。一是對宿主形態(tài)的影響。如在遇到干旱后，AM玉米較NM植株具有相對更多的綠葉面積，而AM真菌能夠延遲紫花苜蓿葉的衰老。二是對水分代謝的影響。如在干旱條件下，叢枝菌根延緩了葉水勢的降低，AM和NM植株也經(jīng)常表現(xiàn)出不同的蒸騰速率和氣孔導度。三是對光合作用的影響。AM植株經(jīng)常表現(xiàn)出比NM植株具有更高的光合作用速率。多數(shù)研究者認為AM可以增加光合作用單位的數(shù)量，提高光合產(chǎn)物儲存和輸出的速率。

四、展望

叢植菌根對宿主植物的抗逆性的作用機制，目前尚有爭議。但是AM共生體能夠增強宿主植物對抵抗生物的和非生物的抗脅迫能力，至少應該包括兩個方面：一方面，在宿主遭脅迫時，AM能迅速啟動宿主的脅迫反應系統(tǒng);另一方面，AM真菌合成了能夠抵抗脅迫的化學或生物物質(zhì)。現(xiàn)在尚不清楚AM真菌如何激活宿主的脅迫反應系統(tǒng)，也不知道是否有其他機制參與了AM真菌與宿主植物的相互作用，但可以肯定是叢枝菌根可以擴大宿主的吸收面積，改善宿主的營養(yǎng)狀況。因此，叢枝菌根有利于增強宿主植物抗逆性的作用是由物理、化學、生物以及細胞的綜合作用導致的，似乎更符合實際。