AM真菌对烟草砷吸收及根际pH的影响

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1、生态环境学报2009,18(5):1746-1752http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.comAM真菌对烟草砷吸收及根际pH的影响1,21*3华建峰，林先贵，蒋倩1.中国科学院南京土壤研究所//土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏南京210008；2.江苏省中国科学院植物研究所植物景观生态研究中心，江苏南京210014；3.中国科学院南京土壤研究所土壤与环境分析测试中心，江苏南京210008摘要：采用矿区3种砷（As）含量土壤水提液的琼脂培养

2、基变色试验，研究接种土著（Glomusspp.,Acaulosporaspp.）与外源（Glomuscaledonium）AM真菌对烟草（NicotianatabacumL.）As吸收以及根际pH的影响。结果表明，除无As水平下的烟草对照苗根际pH持续升高外，其它处理的烟草化苗根际pH都有先升高后降低的规律，而且菌根化苗根际pH的降低速度快于对照苗。烟草地上部分As含量在所有处理中没有表现出显著的差异。在无As水平下，烟草地下部分As含量依次为外源菌根化苗>土著菌根化苗>对照苗。在低As、中As、高As水平下，土著菌根化苗的地下部分As含量显著高于外源菌

3、根化苗以及对照苗。可见，接种AM真菌可以降低烟草根际pH，从而影响烟草的As吸收，这也显示了AM真菌应用于烟草安全的可能性。此外，本研究表明土著AM真菌与外源AM真菌对培养基质中的同一As水平有着不同的响应。关键词：AM真菌；砷；pH；烟草中图分类号：X172文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）05-1746-07非必需元素砷（As）具有很强的生物毒性，它另外，重金属胁迫下AM真菌可能还会调节某些与忍可以严重危害人类的健康，低水平的暴露就可以导耐、运输和吸收重金属有关的基因表达，从而影响宿[14]致癌症等疾病的发生。在一些地区，矿山的开

4、采以主植物对重金属的耐性、运输和累积。及矿石的冶炼污染了当地的大气以及水源，往往使目前，有关菌根植物抗（非）重金属机制的研究[1-2]土壤中的As浓度达到很高的水平。比如湖南省多集中于菌根对植物体内各种生理活动和代谢调节石门县雄黄矿附件农田土壤的As浓度就达到287.0方面，而对体外根际微环境在菌根植物抗（非）重金-1[15]mgkg，甚至更高，然而这些地方仍然种植着玉米、属毒性方面的关注较少。由于根分泌物等的作用，[3]烟草等农作物。生长在污染土壤中的植物，可以致使根际pH、Eh、养分、微生物等有异于土体，因吸收并且富集土壤中的有害元素。最终，这些有害

5、而（非）重金属在根际环境中有其特殊的化学行为[16][17-19][20-21]元素将进入食物链，引起严重的健康问题。一般来。例如，AM真菌可以升高或者降低土壤说，食物是绝大多数人群（非）重金属的主要来源，pH，致使根际土壤（非）重金属形态及移动性，但对于烟民来说，吸烟也是一个重要的暴露源。有生物有效性发生变化，从而影响宿主植物对其的吸[16,21-22][23]研究表明，香烟的主流烟雾中含有9种一级致癌物收。例如，Hua等研究发现，接种AM真菌[4-5]质，包括As，Cd等元素。在吸烟过程中，这些处理的根际土壤pH、土壤水溶性As含量、烟草体内有害物质

6、将被烟民直接吸收，从而影响其健康。因的As含量以及吸收量都低于对照处理。此外，有研此，急需寻找有效的方法来降低烟草中的As浓度。究表明AM真菌对植物的保护作用因AM真菌、植[3,24-26]AM真菌可以通过直接作用和间接作用提高宿物、重金属、土壤性状等因素而异。[6]主植物对（非）重金属毒害的耐性，影响植物的生本研究利用矿区3种As含量土壤水提液的琼脂[7]长和对（非）重金属的吸收及转运。AM真菌的直培养试验，研究在非土培条件下，接种土著与外源接作用主要有：AM真菌通过菌丝对重金属的“过滤”AM真菌对根际pH及烟草As吸收的影响，探讨菌根[8]作用避免重

7、金属对植物组织造成伤害。AM真菌可植物吸收As的机制，为AM真菌在烟草安全上的应以通过螯合作用、菌丝固持作用等抑制（非）重金属用提供科学依据。的移动性，从而抑制（非）重金属从植物根向地上部1材料与方法[9-12]的转运。AM真菌的间接作用主要有：AM真菌可1.1供试材料以改善宿主植物的矿质营养状况，尤其是P，从而促1.1.1供试土壤[13]进植物的生长，降低植物对（非）重金属的积累。取样地点位于湖南省石门县雄黄矿附近的农基金项目：中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-YW-408)；中国科学院创新团队国际合作伙伴计划项目(CXTD-Z2005-4)作者

8、简介：华建峰（1980年生），男，助理研究员，博士，研究方向为植物资源与环境。E