丛枝菌根共生体中碳_氮代谢及其相互关系_李元敬

应用生态学报2014年3月第25卷第3期

ChineseJournalofAppliedEcology，Mar．2014，25（3）：903－910

DOI:10.13287/j.1001-9332.2014.0036

丛枝菌根共生体中碳、氮代谢及其相互关系

李元敬

1，2

*

刘智蕾

1，2

何兴元

3

田春杰

1＊＊

（1中国科学院东北地理与农业生态研究所区域农业中心，长春130102；2中国科学院大学，北京100049；3中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地与环境中心，长春130102）

摘要丛枝菌根共生体（arbuscularmycorrhiza，AM）是丛枝菌根真菌（arbuscularmycorrhizal

fungi，AMF）与宿主植物之间形成的互惠共生形式．共生体中的碳、氮交换和代谢影响着宿主植物和共生真菌之间的营养平衡和资源重新分配，在物质和能量循环中发挥着重要作用．宿主植物光合固定的碳输送到真菌内，并且分解和释放真菌所需的生命物质和能量，包括促进

菌丝生长和提高氮等营养元素的吸收；而菌根真菌利用宿主植物提供的碳骨架和孢子萌发、

能量，发生氮的转化和运输，最终传递给宿主植物供其利用．本文综述了丛枝菌根共生体中碳、氮传输和代谢的主要模式，碳、氮的交互影响和调控机制，以促进丛枝菌根在可持续农业和生态系统中的应用．关键词

丛枝菌根碳氮模型

文章编号1001－9332（2014）03－0903－08

中图分类号

Q945．12

文献标识码

A

MetabolismandinteractionofCandNinthearbuscularmycorrhizalsymbiosis．LIYuan-22

jing1，，LIUZhi-lei1，，HEXing-yuan3，TIANChun-jie1（1ＲegionalAgricultureＲesearchCenter，NortheastInstituteofGeographyandAgroecology，ChineseAcademyofSciences，Changchun130102，China；2UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3ＲesearchCenterforWetlandEcologyandEnvironment，NortheastInstituteofGeographyandAgroecology，ChineseAcademyofSciences，Changchun130102，China）．-Chin．J．Appl．Ecol．，2014，25（3）：

903－910．

Abstract：Thearbuscularmycorrhiza（AM）isthesymbiontformedbythehostplantandthearbus-cularmycorrhizalfungi（AMF）．ThetransferandmetabolismofCandNinthesymbiosisplaysanimportantroleinkeepingnutrientbalanceandresourcereallocationbetweenthehostplantandthefungi．Thecarbohydratesproducedbyplantphotosynthesisaretransferredtothefungi，wheretheyaremetabolizedasmaterialsandenergyusedforfungalsporegermination，myceliumgrowthandup-takeofnitrogenandothernutrients．Atthesametime，Nistransferredandreallocatedfromthefungitothehostplant，wherethefinalreleasedammoniumisusedforplantgrowth．Accordingly，wereviewedthecurrentprogressinCandNtransferandmetabolismintheAMsymbiosis，andthecrosstalkbetweenthemaswellassomekeyissuestoelucidatethemechanismoftheinteractionbe-tweenCandNtransportinthesymbiosis，soastoprovidethetheoryfoundationfortheapplicationofAMinsustainableagricultureandecosystem．Keywords：arbuscularmycorrhiza；C；N；model．

菌根真菌（mycorrhizalfungi）和宿主植物之间形

——菌根（mycorrhiza），成的共生体—是自然界中普遍存在的共生形式之一．在4亿多年的进化过程中，菌根真菌和宿主植物之间形成了互惠互利的共生关

*中国科学院重点部署项目（KZZD-EW-TZ-16）、国家自然科学基金

项目（31370144）和吉林省自然科学基金重点项目（20130101080JC）资助．

mail：tiancj@neigae．ac．cn＊＊通讯作者．E-2013-04-17收稿，2013-12-15接受．

系：真菌输送给植物氮、磷及其他营养元素，而植物

则把光和固定的碳传递给真菌以满足其生长需要．在众多的菌根类型中，丛枝菌根（arbuscularmycor-rhiza，AM）是分布最为广泛的一种［1］．丛枝菌根是由球囊菌门（glomeromycota）真菌与陆地植物根系形成的互惠共生体（symbiont）．丛枝菌根真菌一方面从植物中获取生长所需的碳源，一方面帮助宿主吸P等矿物营养物质收N、

［2］

，提高植物抵抗生物及非