我國鹽漬土面積大，分布廣，制約了農(nóng)林業(yè)的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境建設。利用耐鹽菌根真菌提高植物耐鹽性的研究在國際上受到很大關注。國外的研究人員發(fā)現(xiàn)，菌根能夠調(diào)控宿主體內(nèi)離子平衡、組織滲透勢以及水分吸收等來提高植物的耐鹽性。但在鹽脅迫下，外生菌根真菌調(diào)控宿主離子吸收和轉運的機制，還屬未知。
北京林業(yè)大學生物科學與技術學院陳少良教授與德國哥廷根大學森林植物與樹木生理研究所Polle A教授合作，利用Paxillus involutus真菌的兩個抗鹽菌株MAJ和NAU侵染灰楊Populus x canescens（不耐鹽楊樹）形成外生菌根，采用X-射線微區(qū)分析技術研究了菌根共生體的離子分布，并利用非損傷技術系統(tǒng)測試了MAJ和NAU菌根和菌絲的離子流（K+，Na+，Ca2+，H+）特征。實驗結果表明，Paxillus involutus真菌能夠通過調(diào)控菌根共生體的離子平衡以增強楊樹的耐鹽性。在鹽脅迫下，菌根共生體通過增強Na+的外排、減少K+的流失來保持寄主的離子平衡。Paxillus involutus之所以能發(fā)揮這種作用，源于其菌根共生體中所富集的Ca2+。在非脅迫條件下，MAJ和NAU菌根吸收并富集了大量的Ca2+；而在鹽脅迫下，這些Ca2+離子，特別是細胞壁中的Ca2+被Na+所置換變成自由態(tài)的Ca2+，自由態(tài)的Ca2+即而發(fā)揮了對宿主細胞K+/Na+平衡的調(diào)控。對于Ca2+調(diào)控楊樹根系及細胞K+/Na+平衡的機制，已經(jīng)在本實驗室前期發(fā)表的文章中進行了報道（Sun et al. Plant Cell & Environment 2010；Sun et al. Tree Physiology 2009）。
上述研究從離子動態(tài)吸收的角度揭示了外生真菌對宿主離子平衡的調(diào)控機制，研究結果發(fā)表于植物學領域重要學術期刊Plant Physiology (2012) 159: 1771-1786 （影響因子：6.535）。陳少良研究組的博士研究生李靜、碩士研究生包斯琴和張玉紅合為該論文的共同第一作者。該論文的發(fā)表，進一步穩(wěn)定了北京林業(yè)大學與德國哥廷根大學的合作關系。該研究得到了國家自然科學基金、德國洪堡基金會（AvH）、德國科學基金會（DFG）、中央高?；究蒲袠I(yè)務費、北京市自然科學基金、北京市優(yōu)博論文指導教師專項基金等項目的資助。
2012年11月14日
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