外生菌根强化红松重金属耐受性(3)
在生物修复中，动物、植物和微生物都可以用来吸收与富集重金属污染物，而植物与微生物形成的共生体系能够综合两者的长处，清除环境中污染物的能力非常突出[5]。修复受到重金属污染的土壤，应该 “因地制宜”，选择种植具有较高重金属耐受性的植物，使植物能够在污染土壤上生长[6]，接下来寻求提高植被重金属抗性的方法，恢复受污染土地上的植被与生态环境。木本植物本身对土壤重金属就有一定的富集能力，而研究显示菌根真菌能够强化其共生植物抵抗重金属毒害的能力[7]。
外生菌根真菌（Ectomycorrhizal fungi, ECMF）和植物侧根形成的共生体称为外生菌根（Ectomycorrhiza, ECM），这种紧密的互利结合能够强化植物对重金属胁迫的耐受性[7]。植物根系与土壤真菌的共生现象最早是在1885年由德国植物学家Frank A.B.进行了报道，他将这种共生体称为菌根。按外生菌根的形态结构和与寄主之间的营养关系，可以将菌根分为三种主要类型：即外生菌根、内生菌根和内外生菌根[7]。超过七成的木本植物能与真菌共生形成外生菌根，从而缓解重金属对植物的毒害[8]。外生菌根可以将土壤中的有机污染物分解为自身可直接摄取利用的小分子物质，对于有机毒性物质也能不同程度的化解[9]。外生菌根真菌可以用来监控空气污染情况，其子实体也是环境放射性污染的潜在有用的生物指示剂[10]。
外生菌根由菌套（Mantle）、哈蒂氏网（Hartig net）、外延菌丝（Extradical hyphae）、菌索和菌核构成。（1）菌套：真菌受植物根系分泌物刺激，在植物侧根表面长出大量菌丝，形成一层菌套。菌套代替了根毛的地位和作用[11]，其致密的结构可以有效地阻隔植物根系与各种有害物质的直接接触，从而提高宿主植物的抗逆能力[12]。（2）哈蒂氏网：哈蒂氏网是菌根真菌的菌丝体在植物根系皮层细胞的间隙形成的网状结构。哈蒂氏网增加了共生体的接触面积，有利于真菌和植物之间的物质交换，也是外生菌根形成的重要标志[13]。（3）外延菌丝：菌套表面的菌丝称为外延菌丝，当接触到宿主植物其它根系时会抑制其根毛的生长，形成新的菌套。不同的外生菌根真菌其外延菌丝的形态结构差异较大，可作为外生菌根真菌分类的依据[12; 14]。在外生菌根真菌的影响下，宿主植物根部的形态、颜色均会发生较大变化，根部变短变粗，没有表皮、根冠和根毛，而是以菌套和外延菌丝取而代之。（4）菌索：菌套表面菌丝体延伸形成的结构称为菌索，负责营养运输和吸收，也可以抵抗不良的环境条件[15]。（5）菌核：菌核是菌根真菌为了在土壤中长期存活而形成的结构，它可以在适当的条件下侵染树根，再次形成外生菌根，起接种体的作用[16]。
外生菌根可通过直接影响重金属的生物有效性，或间接调节宿主植物的生理生化代谢过程等几个方面提高宿主植物的重金属耐受性。因此研究外生菌根强化木本植物的重金属耐受性能够为解决土壤重金属污染问题提供有效的解决途径。
1材料与方法
1.1实验材料
1.1.1外生菌根真菌
本实验选用两种外生菌根真菌，紫色蜡蘑（Laccaria amethystina，La）和双色蜡蘑（Laccaria bicolor，Lb），这两种外生菌根真菌以及日本红松（Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.）种子均由南京农业大学生命科学学院植物实验室保存。
1.1.2试剂
MMN培养基：Malt extract，Glucose，Viatmin B1，CaCl2，MgSO4•7H2O， FeCl3，NaCl，KH2PO4，(NH4)2HPO4，去离子水，pH 5.5-5.6。琼脂。CuCl2，CdCl•2.5H2O。HNO3，HCIO4。
1.1.3耗材
100ml和250ml三角瓶，一次性培养皿，封口膜，一次性注射器，玻璃纸，10ml和50ml离心管，漏斗，定量滤纸，信封，消煮管。鹿沼土（规格1-3mm），蛭石，花盆（规格8*10cm），育苗盆，一次性方形培养皿，喷壶，一次性注射器，滤器。