根内球囊霉外生菌丝中聚磷酸与镉的互作以及钙的影响

• 作 者: 杨瑞恒
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 聚磷酸 镉离子探针 激光共聚焦显微镜 AMF菌丝

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)有利于提高植物抗逆性以及抗重金属能力。生物体内的聚磷酸起到重要作用,调节生长发育、代谢活动、提高生物体抗热、抗渗透压能力、提高生物体抗重金属能力等。但是,在AMF菌丝中聚磷酸的研究较少,对提高重金属的机制以及与重金属的相互作用方式还没有阐述清楚。　　
本文利用平板培养和三室培养系统研究了不同浓度的P、Cd以及Ca、Cd对Glomus intraradices侵染前以及侵染后的影响,分别利用聚磷酸、Cd、Ca的特异性探针DAPI、钙离子探针、Fluo-3,通过激光共聚焦显微镜揭示聚磷酸与Cd、Ca以及Ca与Cd的相互作用。实验结果表明:Cd抑制孢子萌发、菌丝生长、菌丝分支,抑制AMF的侵染率、ALP活性、外生菌丝密度以及外生菌丝内聚磷酸的含量,而Ca消弱了Cd的这些毒害作用；高浓度Pi(1 mmol/L)抑制孢子萌发,促进菌丝分支,增加了外生菌丝内聚磷酸的含量。聚磷酸与重金属的作用影响了重金属在菌丝内的运输和分布:聚磷酸含量低时,细胞壁中Cd较多,菌丝内的Cd运至根系较多；聚磷酸含量高时,相互之间作用力较大,胞壁中的重金属转运至菌丝内,受到阻滞,根中的重金属减少,同时Pi转运至植物地上部分的量减少；菌丝内Ca含量高时,Ca与聚磷酸的作用力大于Cd,使Cd释放,更多的运至植物根系。Ca促进了外生菌丝转运重金属Cd至植物根系表明Cd进入菌丝内时不存在与Ca的竞争作用；Ca对于Cd与聚磷酸的作用存在抑制,Ca与聚磷酸作用强时,Cd与聚磷酸的作用力弱,表明Ca、Cd此时存在竞争作用,且Ca强于Cd。