植物內(nèi)生真菌多樣性及其修復作用研究

初 龍，李海燕

（昆明理工大學生命科學與技術學院，云南 昆明 650500）

植物內(nèi)生真菌多樣性及其修復作用研究

初 龍，李海燕

（昆明理工大學生命科學與技術學院，云南 昆明 650500）

植物內(nèi)生真菌是重要的微生物資源，具有豐富的多樣性。幾乎所有研究過的植物中都有內(nèi)生真菌的存在，在重金屬污染地的植物中同樣有內(nèi)生真菌的存在，它能提高植物修復的應用潛力。

內(nèi)生真菌；重金屬；植物修復

現(xiàn)在被研究者們普遍接受的內(nèi)生真菌的定義是：在植物組織中完成其生活史的部分或全部階段，同時又不會使宿主植物產(chǎn)生明顯病害癥狀的一類真菌。

1 植物內(nèi)生真菌的多樣性

植物內(nèi)生真菌的多樣性主要體現(xiàn)在生態(tài)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性這3個方面。

1.1 內(nèi)生真菌的生態(tài)多樣性

植物內(nèi)生真菌廣泛存在于苔蘚、蕨類及種子植物中，種類繁多。植物內(nèi)生真菌的生態(tài)多樣性指內(nèi)生真菌在不同的生態(tài)條件下，其組成、數(shù)量及種類都存在明顯變化，其多樣性會隨著地理條件、氣候類型、季節(jié)更替及生境變化而表現(xiàn)出明顯差異。在不同的地理條件下，不同植物的內(nèi)生真菌多樣性會存在明顯差異，甚至同種植物的內(nèi)生真菌也會因地理條件的不同而各異。內(nèi)生真菌在植物中的分布規(guī)律通常是：①莖中的內(nèi)生真菌比葉中豐富；②年長的個體較年齡小的定殖有更多的內(nèi)生真菌；③地上部分和地下部分的內(nèi)生真菌種類存在差異；④衰老的組織和健壯的組織定殖的內(nèi)生真菌有所不同。

1.2 內(nèi)生真菌的種類多樣性

內(nèi)生真菌的種類多樣性包括種間多樣性和種內(nèi)多樣性兩方面。

種間多樣性主要是指在不同的植物中，內(nèi)生真菌的種類數(shù)量不同。常見的內(nèi)生真菌有青霉（Penicillium）、曲霉屬（Aspergillus）、莖點霉屬（Phoma）等。據(jù)估計，地球上的內(nèi)生真菌種類可能超過100萬種，分屬于子囊菌門（Ascomycota）、接合菌門（Zygomycota）、擔子菌門（Basidiomycota）、半知菌門 （Imperfecti fungi）和無孢類群（Mycelia Sterilia）等。

種內(nèi)多樣性主要是指種內(nèi)遺傳多樣性，即種內(nèi)個體之間或同一群體內(nèi)不同的個體遺傳變異總和。植物內(nèi)生真菌有著豐富的遺傳多樣性。

2 植物內(nèi)生真菌在植物修復中的應用

在植物—微生物聯(lián)合修復重金屬污染土壤的過程中，微生物具有重要的意義與作用。與其他外源微生物相比，植物內(nèi)生真菌具有更大的研究價值。內(nèi)生真菌與宿主植物之間緊密的相互作用關系，使得內(nèi)生真菌能更有效地提高植物修復重金屬的效率。

2.1 促進植物生長

植物激素在植物的生長、發(fā)育與抵抗脅迫等方面是必不可少的。吲哚—3—乙酸（IAA）、細胞分裂素、赤霉素、乙烯等植物激素對健康植物的細胞生長、細胞分化、頂端優(yōu)勢及向性等均具有重要影響。研究顯示，某些內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生這類植物激素來促進宿主植物的生長。

2.2 減少重金屬對植物的毒害

重金屬對植物的毒害作用是抑制植物修復的重要因素。植物內(nèi)生真菌可以促進植物生長，還可以產(chǎn)生金屬螯合劑、鐵載體、有機酸以及多種降解酶來緩解重金屬對植物的毒害。Weyens等研究顯示，改造后的內(nèi)生真菌可以降低鎳對植物的毒害作用，同時還可以增加根的生物量。

2.3 促進植物累積重金屬

植物對重金屬土壤的修復主要依賴植物地上部分吸收和積累重金屬的能力。已有研究顯示，具有促生長作用或重金屬抗性的內(nèi)生真菌可以提高植物對重金屬的吸收和積累。Zhang等通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，接種具有重金屬抗性的內(nèi)生真菌Fusarium oxysporum可以促進其宿主Sedum alfredii的生長，同時還可以增加S.alfredii對Pb、Zn、Cd、Cu的植物提取效率。

總體而言，植物—內(nèi)生真菌聯(lián)合修復在一定程度上可以提高植物修復效果，但是這些研究結果主要是基于盆栽實驗。在自然狀態(tài)下的植物修復會受到各種環(huán)境因素的影響，所以還需要大量的研究工作來補充這一缺口。還有就是目前所研究的內(nèi)生真菌對植物修復的輔助作用，主要是將單一或2～3種內(nèi)生真菌接種于植物后所獲得的實驗結果。

在自然條件下，內(nèi)生真菌是一個復雜的群體結構，不同微生物之間相互作用、相互影響，在重金屬脅迫條件下內(nèi)生菌群落結構特點及群落結構對植物修復的輔助作用還有待進一步研究。

1005-2690（2016）06-0093-01

：X173；X53

：A

2016-04-26）