我國鹽漬土面積大，分布廣，制約了農(nóng)林業(yè)的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)。利用耐鹽菌根真菌提高植物耐鹽性的研究在國際上受到很大關(guān)注。國外的研究人員發(fā)現(xiàn)，菌根能夠調(diào)控宿主體內(nèi)離子平衡、組織滲透勢以及水分吸收等來提高植物的耐鹽性。但在鹽脅迫下，外生菌根真菌調(diào)控宿主離子吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制，還屬未知。
北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳少良教授與德國哥廷根大學(xué)森林植物與樹木生理研究所Polle A教授合作，利用Paxillus involutus真菌的兩個抗鹽菌株MAJ和NAU侵染灰楊Populus x canescens（不耐鹽楊樹）形成外生菌根，采用X-射線微區(qū)分析技術(shù)研究了菌根共生體的離子分布，并利用非損傷技術(shù)系統(tǒng)測試了MAJ和NAU菌根和菌絲的離子流（K+，Na+，Ca2+，H+）特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Paxillus involutus真菌能夠通過調(diào)控菌根共生體的離子平衡以增強(qiáng)楊樹的耐鹽性。在鹽脅迫下，菌根共生體通過增強(qiáng)Na+的外排、減少K+的流失來保持寄主的離子平衡。Paxillus involutus之所以能發(fā)揮這種作用，源于其菌根共生體中所富集的Ca2+。在非脅迫條件下，MAJ和NAU菌根吸收并富集了大量的Ca2+；而在鹽脅迫下，這些Ca2+離子，特別是細(xì)胞壁中的Ca2+被Na+所置換變成自由態(tài)的Ca2+，自由態(tài)的Ca2+即而發(fā)揮了對宿主細(xì)胞K+/Na+平衡的調(diào)控。對于Ca2+調(diào)控楊樹根系及細(xì)胞K+/Na+平衡的機(jī)制，已經(jīng)在本實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)表的文章中進(jìn)行了報道（Sun et al. Plant Cell & Environment 2010；Sun et al. Tree Physiology 2009）。
上述研究從離子動態(tài)吸收的角度揭示了外生真菌對宿主離子平衡的調(diào)控機(jī)制，研究結(jié)果發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊Plant Physiology (2012) 159: 1771-1786 （影響因子：6.535）。陳少良研究組的博士研究生李靜、碩士研究生包斯琴和張玉紅合為該論文的共同第一作者。該論文的發(fā)表，進(jìn)一步穩(wěn)定了北京林業(yè)大學(xué)與德國哥廷根大學(xué)的合作關(guān)系。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、德國洪堡基金會（AvH）、德國科學(xué)基金會（DFG）、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)、北京市自然科學(xué)基金、北京市優(yōu)博論文指導(dǎo)教師專項(xiàng)基金等項(xiàng)目的資助。
2012年11月14日
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