丛枝菌根真菌与大豆根瘤菌协同促进双方的质子释放

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NISC文献编号：C2012-003

大多数豆科植物与真菌共生。丛枝菌根（AM）真菌对磷（P）的吸收和根瘤菌对氮（N2）的固定具有重要的农学和生态学意义。植物-AM真菌-根瘤菌三个共生如何高效吸收营养的机制受到很多关注。

AM真菌和根瘤菌能够有效地增加固氮和植物对土壤中磷的吸收，但这破坏了根部阴阳离子平衡，过多的阳离子需要从根部分泌出来才能达到平衡，H+是分泌的最主要阳离子。然而，无论根瘤能够直接释放H+引起土壤的酸化，以及AM真菌怎么影响真菌菌根的这个过程还是不清楚。

研究者将丛枝菌根真菌（GM）和慢生大豆根瘤菌（BJ）注射到大豆苗中，通过原位的非损伤微测技术研究了两种真菌单独的作用和相互作用对根瘤或者根外菌丝的H+外流。

GM把真菌菌根侧根根瘤的H+外流提高了3倍，BJ把侧根接近根瘤部位菌丝的H+外流提高了8倍。植物P含量的增加与根瘤和菌丝的H+外流呈显著的线性正相关。研究结果认为侧根AM真菌诱导了固氮酶的活性，增加了根瘤的H+外流。

这项研究使我们认识到真菌菌根和根瘤菌相互作用增加了根瘤空间和菌丝空间酸化的程度，对进一步研究植物固氮和吸收磷的作用提供了依据。

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图注：非损伤微测技术测定大豆根部根瘤和菌丝的示意图以及P含量与H+外流呈显著的线性正相关。

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