松树（Pinus thunbergii）中Pisolithus属菌根菌对铬的差异性生理机制及其生态响应

《Pedosphere》：Differential physiological mechanism and ecological response of Pisolithus sp. mycorrhizae in Pinus thunbergii to chromium

研究比较了Cr耐性（P. sp. strain 1）和敏感性（P. sp. strain 2）拟盘多孔菌对Cr污染土壤中松树的生长及微生物群落影响。结果表明，strain 1降低Cr向地上部运输，提升土壤磷和酶活性，招募Cr(VI)还原及固磷微生物，促进植物生长和Cr固定；strain 2则增加镁积累，促进解磷真菌，加速营养转化。Strain 1更适用于植物修复和Cr生物固定。

　　

梁世|刘斌豪|张新哲|赵轩|沈正国|邹建文|陈亚华

南京农业大学生命科学学院，南京 210095（中国）

摘要

大多数属于Pisolithus属的外生菌根（ECM）真菌对多种重金属具有抗性。然而，Pisolithus属真菌与植物共同应对铬（Cr）的生理机制和生态响应仍不清楚。本研究从Pinus thunbergii Parl.中分离出Pisolithus sp.菌株1（耐铬菌株）和Pisolithus sp.菌株2（敏铬菌株），通过盆栽实验和急性暴露实验探讨它们对铬的不同生理和生态响应。接种Pisolithus sp.菌株1后，Pinus thunbergii的生长能力和铬耐受性得到了提升。这表现为根系向地上部分的铬运输减少，通过菌丝增加了宿主的氮（N）吸收速率，以及土壤中有效磷（P）含量的提高和酶活性的增强。此外，接种Pisolithus sp.菌株1后，植物根际聚集了具有六价铬[Cr(VI)]还原能力的担子菌门和子囊菌门真菌，以及耐铬真菌Simplicillium和Pichia；同时还吸引了具有促进植物生长和溶解磷能力的细菌，如Brevundimonas属、Muribaculaceae科和Lachnospiraceae科细菌。这些微生物共同参与了促进植物生长和土壤中铬的固定修复过程。Pisolithus sp.菌株2则促进了宿主地上部分镁（Mg）的积累，并增加了土壤中Gibberella、Mortierella和Didymella的数量，从而加速了土壤中磷的溶解和宿主体内的养分转化。总体而言，就提高植物对铬的耐受性和生物钝化作用而言，Pisolithus sp.菌株1比Pisolithus sp.菌株2更适用于辅助Pinus thunbergii进行铬污染土壤的植物修复。我们的研究结果对利用ECM真菌辅助修复铬污染土壤具有重要的理论指导意义和应用价值。