菌根和根分泌物在植物抗重金屬中作用

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1、生態(tài)學(xué)雜志ChineseJournalofEcology2003．22(6)：81--84菌根和根分泌物在植物抗重金屬中的作用*趙中秋一崔玉靜朱永官(中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085)摘要多年來(lái)人們對(duì)植物抗重金屬的研究一直集中在植物體內(nèi)的代謝調(diào)節(jié)和控制上。隨著近年來(lái)對(duì)根際環(huán)境的研究，人們發(fā)現(xiàn)植物體外的根際環(huán)境對(duì)植物抗重金屬有著重要的影響，目前研究主要集中在對(duì)菌根真菌和根系分泌物與植物抗重金屬的關(guān)系，本文就近年來(lái)對(duì)菌根真菌和根系分泌物在植物抗重金屬毒害中發(fā)揮的作用及其可能機(jī)理的研究狀況作一概述，并對(duì)該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用前景作出展望。關(guān)鍵詞植物

2、，抗重金屬，菌根，根分泌物中圖分類號(hào)Q945．12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000—4890(2003)06—0081—04Effectsofmycorrhizaandrootsexudatesonreststanceofplantstoheavymetals．ZHAOZhongqiu，CUIYujing．ZHUYongguan(ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences．Beijing100085，China)．ChineseJournalofEcology，2

3、003，22(6)：81～84．Formanyyears，thestudiesresistanceofplantstOheavymetalshavebeenfocusedonthemetabohz—ableregulationandcontro1．ItWaSfoundthattherhizospherehadagreatinfluenceonresistanceofplantstOheavymetals，andrecentstudieswerefocmedontherelationshipofmycorrhizalfungiandrootsexuda

4、tesresistanceofplantstOheavymetals．ThispaperreviewedtheadvanceofstudyontheeffectsofmycorrhizalfungiandrootsexudatesonresistanceofplantstOheavymetalsandthepossiblemechanism，andpreviewedthestudyandapplicationforegroundinthisfield．Keywordsplant，resistanceforheavymetals，mycorrhiza，

5、rootexcretions．異[5，8,42，46，51】。菌根菌和根分泌物是影響根際環(huán)境1引言的兩個(gè)最重要的因子，因此二者在植物抗重金屬中隨著工業(yè)的發(fā)展、礦產(chǎn)開(kāi)采、污水灌溉、污泥肥的作用成了目前根際環(huán)境的研究焦點(diǎn)。本文就菌根田等人類活動(dòng)的不斷加強(qiáng)，重金屬污染正逐漸成為和根分泌物在植物抗重金屬過(guò)程中發(fā)揮的作用以及全球性環(huán)境問(wèn)題[4O]，世界上受重金屬污染的土壤可能的作用機(jī)理作一概述。面積在不斷增加[13】。重金屬一旦進(jìn)入土壤系統(tǒng)就2菌根很難排除，不但嚴(yán)重影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育和作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，更重要的是這些重金屬通過(guò)食物鏈會(huì)2．1菌根的概念危及人類和

6、動(dòng)物健康，甚至導(dǎo)致死亡。因此對(duì)重金菌根是植物根系和菌根形成的一種共生聯(lián)合屬污染土壤的治理受到了廣泛的重視。人們提出了體。據(jù)估計(jì)地球上大約有90％的高等植物與菌根許多物理、化學(xué)等方法，但由于其操作復(fù)雜或代價(jià)高菌形成共生關(guān)系[。在這一共生關(guān)系中，植物為菌等而無(wú)法得到普遍應(yīng)用，因而近年來(lái)提出的經(jīng)濟(jì)有根菌提供碳水化合物，而菌根菌則通過(guò)其龐大的菌效的“植物修復(fù)”(phytoremediation)倍受關(guān)注Ll。絲網(wǎng)絡(luò)提高植物對(duì)土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收L2，尤其隨著對(duì)根際環(huán)境的研究，發(fā)現(xiàn)植物抗重金屬毒是移動(dòng)性較差的養(yǎng)分如P和zn等[l4I14,18,41,53]；在

7、害不僅僅局限于植物自身體內(nèi)的各種代謝調(diào)節(jié)過(guò)干旱和半干旱環(huán)境中，菌根能提高植物對(duì)水分和氮程，體外的根際環(huán)境對(duì)植物抗重金屬毒性也發(fā)揮著素的吸收[l43】。菌根還可以通過(guò)增加土壤顆粒內(nèi)重要作用。根際是指根系一土壤界面的一個(gè)微環(huán)境，的團(tuán)聚作用而改善土壤結(jié)構(gòu)。由于受到植物根系吸收和分泌的影響而區(qū)別于無(wú)根*國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(2002CB410808)和中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”資助項(xiàng)目。系土體[9,35】。研究表明，植物根際環(huán)境重金屬的形**通訊作者態(tài)分布和生物有效性與非根際有著顯著的差收稿日期：2002一O1—15改回日期：2002—03—0782生態(tài)

8、學(xué)雜志第22卷第5期2．2菌根在植物抗重金屬毒性中的作用菌根對(duì)植物Zn毒害的保護(hù)作用可能與根際pH的隨著植物