丛枝菌根真菌调控碳氮代谢与抗氧化系统缓解高粱铅毒害的机制研究

为解决铅污染对作物的毒害问题，研究人员通过双因素盆栽实验（AMF接种与Pb胁迫）探究了丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对高粱(Sorghum bicolor)碳氮代谢及抗氧化系统的调控作用。研究发现AMF接种显著提升SOD、GPx、GST、GR等抗氧化酶活性，上调GS、GDH、PEPC、AAT等碳氮代谢关键酶，降低H2O2和MDA含量并增加IAA水平，为重金属污染农田的生物修复提供新策略。

　　

这项研究揭示了丛枝菌根真菌(AMF)如何帮助高粱(Sorghum bicolor)对抗铅(Pb)毒害的有趣机制。在750 ppm高浓度铅胁迫下，接种Glomus intraradices的植株展现出令人惊喜的"自救"能力：抗氧化防御系统全面激活，超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和谷胱甘肽还原酶(GR)等"抗氧化卫士"集体上岗。更妙的是，碳氮代谢的"核心枢纽"——谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和天冬氨酸氨基转移酶(AAT)的活性也显著提升，就像为植物开启了"双系统保护模式"。实验数据显示，AMF接种使植物体内的"压力指标"H₂O₂和丙二醛(MDA)含量下降，同时促进生长素(IAA)合成，形成"减毒促长"的良性循环。这些发现为重金属污染土壤的绿色修复提供了重要理论依据，展现出微生物-植物联合修复的迷人前景。