AM真菌菌丝际细菌具有固氮解磷双重功能*
2021-10-11石晶晶江飞焰
土壤学报 2021年5期
石晶晶,张 林,江飞焰,王 晓,冯 固
(中国农业大学资源与环境学院,北京 100193)
植物获取土壤养分由根系直接途径(direct pathway)和菌根途径(mycorrhizal pathway)两个相互独立的吸收途径共同完成。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,以下简称AM真菌)的一端定殖于植物根系皮层细胞内,通过丛枝结构与宿主植物进行物质交换,另一端的根外菌丝穿越根际养分耗竭区,扩大根系吸收养分(例如磷)的空间范围[1],从而提高植物对土壤养分的利用率。植物体内大约20%的光合产物分配至AM真菌体内[2],一部分用于AM真菌自身的生长代谢,另一部分以富含碳水化合物的形式从根外菌丝分泌至土壤中,菌丝分泌物中的低分子量有机物(包括果糖、葡萄糖、二聚糖、低聚寡糖、糖原和有机酸等)能够诱导包括解磷细菌在内的某些细菌类群在菌丝附近或表面定殖[3-4],形成菌丝际细菌。菌丝际细菌利用来自宿主植物的光合产物生存,同时参与土壤有机氮矿化、磷形态转化和生物周转过程,并通过菌丝将矿质养分元素运输至植物体内[5-7]。目前对菌丝际细菌的研究大多集中于描述菌丝际细菌的群落结构及其影响因素[8-9],而对于菌丝际细菌的生态功能了解较少。
生物固氮是氮素循环中的重要过程,也是自然生态系统中有效氮的主要来源,据联合国粮食及农业组织统计,地球上结合态氮总量的70%来源于生物固氮[10]。可以进行生物固氮的是固氮细菌和古细菌[11],根据其与植物的关系,固氮菌可分为共生固氮菌、联合固氮菌和自生固氮菌。……
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