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氮是植物生长需要量最多的营养元素之一。缺氮会严重影响树木的生长发育,造成树木营养不良,生长状况不佳等现象。镉是一种重要的土壤污染源。土壤中存在的过量镉会严重影响森林树木对氮素的吸收利用,造成树木缺氮,但接种外生菌根真菌则可以有效改善树木的缺氮现象。外生菌根真菌作为土壤中一类重要的真菌,不仅可以促进寄主植物的生长,改善营养状况,提高其抗逆抗病能力,还能通过自身的特殊结构、分泌物络合沉淀以及菌丝菌套疏水性等方式减轻重金属毒害,从而提高菌根植物对氮素的利用效率及重金属抗(耐)性。菌根真菌自身的氮素利用也会受镉的影响,为了解外生菌根真菌的氮素营养利用特性,以及在真菌抗(耐)重金属中具有重要作用的有机酸(草酸)的分泌情况,本试验选取采自于西班牙火炬松森林土壤中的土生空团菌Cg SIV [Cenococcum geophilum Fr. (Strain CgSIV)],采自于四川西昌桉树林下的红壤的彩色豆马勃Pt 715 [Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker & Couch (Strain Pt 715)]和采自于重庆市金佛山马尾松林下的黄壤中的牛肝菌Bo 014 [Boletussp.]为供试菌株,研究了它们在不同氮源[酒石酸铵(NH4+-N)(对照)、L-谷氨酸(Org-N)和硝酸钾(N03’-N)]、不同浓度镉[0 mgCd2+·L-1(对照)、0.097 mgCd2+·L-1、0.485 mgCd2+·L-1、0.970 mgCd2+·L-1、2.910mgCd2+·L-1]条件下的菌丝生物量、菌丝氮磷钾含量、氮素利用相关酶活性、有机酸分泌情况(草酸分泌量)的变化情况。实验结果表明:氮源显著影响外生菌根真菌分泌有机酸的情况。不同的氮源条件下,菌根真菌分泌的有机酸种类不同。草酸是菌根真菌分泌的主要有机酸,三种供试真菌均不能分泌甲酸;在镉胁迫下,外生菌根真菌可能会受到刺激作用分泌其它有机酸,如乙酸、柠檬酸、丁二酸等;镉也可能抑制外生菌根真菌分泌某些有机酸,且镉浓度的高低也会影响有机酸的分泌状况。cg SIV和Bo 014均最适合生长在NH4+-N条件下;Pt715在N03’-N条件下生物量最大,但生长性状发生变化,而它在NH4+-N生长情况稳定,且生长启动快,性状好。总体上看,各供试菌株在以Org-N为氮源时菌丝氮磷钾含量最大。说明在该氮源中,各菌株对氮素的吸收利用较好。供应N03’-N时,菌株Bo 014和cg SIV草酸分泌量极高,显著高于其它两种供氮情况;Pt 715分泌的草酸量受氮源影响相对较小。pt 715的生长受镉抑制程度不大,具有较强的草酸分泌能力;随着试验中镉浓度升高,其生长性状、生长速度、草酸分泌能力等受到的影响也不十分明显,推测该菌株在对镉具有较强的抗(耐)性;cgSIV的生长对镉较敏感;Bo 014生物量虽然总体上较大,但其随着镉浓度升高却快速下降;Bo 014、CgSIV的草酸分泌量均随镉浓度升高而增加。培养液中镉浓度升高时,菌株Pt 715菌丝氮含量出现较小幅度降低,钾含量增加,磷含量受影响程度较小;cg SIV氮、磷、钾含量随着培养液中镉浓度的升高而增加;Bo 014的氮含量也随镉浓度升高出现上升的趋势,但其磷、钾含量则相对稳定。镉显著影响外生菌根真菌对氮、磷、钾元素的吸收。随镉浓度上升,cg SIV氮、磷、钾吸收量及Bo 014氮吸收量呈上升趋势,Pt 715磷、钾吸收量及Bo 014磷吸收量相对稳定,Bo 014钾吸收量呈下降趋势,Rt 715氮吸收量变化规律不明显。氮源对各供试菌株分泌的氮素利用相关酶活性有明显的影响。总体而言,Pt 715和cg SIV的硝酸还原酶、蛋白酶活性相对较高(除供应N03’-N时,Pt 715的硝酸还原酶活性极低),cg SIV和Bo 014的几丁质酶活性较高。此外,菌根真菌氮素利用酶的活性还受培养液中镉浓度变化的显著影响。随着镉浓度上升,CgSIV体内硝酸还原酶和蛋白酶活性下降,但其脲酶及几丁质酶活性则出现明显的上升趋势;Pt 715蛋白酶、硝酸还原酶及几丁质酶活性均随镉浓度增加而升高,但硝酸还原酶在镉浓度达一定程度后下降,脲酶活性的变化无明显规律;Bo 014的几丁质酶和硝酸还原酶总体上随镉浓度升高而增加,其脲酶及蛋白酶则相对稳定,受影响程度较小。