菌根菌
真菌与植物根系形成的共生联合体
菌根菌是土壤真菌与陆生植物根系形成的互惠共生体。1885年由德国学者Frank首次发现并命名,目前已发现外生菌根丛枝菌根等7种类型。其共生关系表现为真菌协助植物吸收水分和矿质元素,植物则为真菌提供碳水化合物。全球约90%高等植物具有菌根联合体,在森林、草原等生态系统中承担着扩大养分吸收范围、改善土壤结构、增强植物抗逆性等重要功能。中国自20世纪70年代开展研究,已建立包含136株丛枝菌根真菌的种质资源库,应用于造林工程、盐碱地修复及农业生产等领域。
定义与发现
菌根。截至2021年研究显示,该共生体系覆盖90%陆生植物,成为陆地生态系统的基础组成部分。
分类体系
根据共生结构差异分为三大类型:
生态功能
土壤改良
菌丝网络通过分泌球囊霉素促进土壤团聚体形成,单克菌丝可增加土壤持水量。2021年研究证明,菌根植物根系吸收面积较普通植物扩大1600倍。
逆境适应
菌根联合体通过多重机制提升抗逆性:
群落调控
2021年昆明植物所研究发现,菌根菌丝可侵入非宿主植物(如十字花科)根系,通过分泌挥发性萜类抑制其生长,维持宿主植物竞争优势。青藏高原高寒草地的观察显示,菌根网络能协调不同物种的养分分配,降低群落竞争强度。
应用价值
农业生产
菌根化育苗技术使杨树造林成活率提升27%,玉米籽粒含磷量增加35%。2024年白及组培试验显示,接种枝孢菌MF-1菌株可使叶绿素含量提升43.67%,净光合速率提高56.65%。
生态修复
捷克诺曼公司开发的复合菌根菌剂适应多种土壤环境,在山东盐碱地试验区促进植被恢复。矿区复垦中,菌根化红毛草对铅、锌的富集系数分别达1.82和2.15。
资源保藏
北京市农林科学院资环所建立的BGC菌种库,截至2024年保藏有5属25种丛枝菌根真菌,开发出抗根结线虫菌剂Gm18,防治效果达68.3%。国际菌根真菌种质库(INVAM)则保存着2000余株菌株资源。
最新研究进展
2021年研究发现,菌根菌丝能穿透非宿主植物根系诱导系统抗性,但会抑制其根分支数42%-57%。2024年白及菌根共生机制解析显示,Cladosporium sp.菌株通过促进可溶性糖积累(增幅82.01%)和假鳞茎分化实现促生效果。捷克与中国合作研发的第五代菌根菌剂,在极端土壤环境中保持高侵染活性。
最新修订时间:2025-10-25 22:41
目录
概述
定义与发现
分类体系
参考资料