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菌根与植物磷吸收研究回顾与展望 韩臣才 3090100057 摘 要 我国土壤缺磷严重，表现为作物对土壤中的磷利用率低。已有很多研究从基因角度入手试图解决，但这非常困难。利用菌根提升作物对土壤磷吸收利用的能力是一条可行的途径。本文回顾了菌根与植物磷吸收的研究，并基于此提出了新的研究重点与方向，以期更好地利用菌根解决作物缺磷的现实。 关键词 菌根；VA菌根；土壤磷； Mycorrhizal Fungi and Plant P Nutrition：Review and Prospect．Han Chencai, (0901 of Agricultural Resources and Environment.) Abstract：Crops lack P nutrition in China with low ability to use P nutrition in the soil. A lot of research want to solve this problem using gene technology,but it’s difficult.Simultaneously, research show that mycorrhizal fungi may solve this problem better. This paper review these research and come up with new approaches for the expectation that solve this practical problem better using mycorrhizal fungi. Key words: Mycorrhizal Fungi；Vesicular-arbuscular mycorrhizal； 氮磷钾三元素对植物产量有重大影响，甚至是决定性因素。这些元素的充足供应对植物增产也有重大意义。有对玉米的研究报道表明，氮、磷、钾营养对高油和高淀粉玉米产量均有较大影响，增产效果是氮＞钾＞磷，依次增产15.9%、6.9%和12.1%，同时对其品质也有较大提升（黄绍文等，2004）。目前我国受工业化进程影响，耕地减少而人们的生活水平又不断升高，对农产品的品质要求也越来越高，因此农作物产量和品质对国家有极大的战略意义。利用各种途径提升农作物产量，特别是作物的品质就显得极为重要。由于土壤磷的特性，使其成为作物产量的制约性因素。菌根与植物是共生关系，能帮助其吸收土壤中的磷素，目前关于这一领域的研究较多，本文对其进行回顾并提出研究展望，以期更好地解决我国这一现实问题。 土壤磷肥力现状 磷是植物生命的最主要元素之一。但是磷在土壤中极易被土壤固定，活动性很弱，已有大量学者试图研究其中的机理以提高其活性（张俊平等，2008）。但目前的现实是土壤磷肥力条件常常成为植物生长发育的主要限制因子。世界上绝大部分农业土壤缺磷，我国缺磷耕地占总耕地的2/3（沈善敏，1985）,但缺磷主要是指土壤磷的有效性不高。实际上，磷在土壤中的储量并不低，土壤中无效磷含量一般比有效磷高几十倍甚至几百倍。因此，缺磷实际上是因为作物自身对土壤磷的利用能力不足所致。(严小龙和张福锁，1997)。目前解决植物磷营养素不足的方法主要是施用无机肥或有机肥，但是施用的无机肥来自不可再生的矿物资源，这一方法是不可持续的；施用有机肥时，肥料中的磷素首先还是进入土壤，依然表现为土壤中磷储量大但可利用量低(Welch and Graham, 1999)。而对于作物，只有当磷素的供应水平到达一定量以上时，才能实现高产(Sinclair and Vadez, 2002)。因此，从长远来看，研究如何提升植物对土壤中无效磷的利用能力是解决植物磷缺乏的根本办法。 研究的意义 目前，很多学者研究如何提升植物对土壤无效磷的利用能力，其中重要途径之一是找到有较高的对土壤中无效磷利用能力的植物，再鉴别其决定这一性状的基因，以把这个基因导入农作物中提升其对土壤无效磷的利用能力。但是，要在分子水平上来研究阐述植物高的利用土壤无效磷的机制是非常困难的，因为这涉及复杂生理过程。植物在低磷胁迫条件下的基因表达的DNA微阵列分析研究也表明了这一点(Hammond et al., 2003)。而菌根能促进植物对磷的吸收，尤其是磷胁迫下，接种菌根可以促进植物生长，增加支柱中磷的浓度（Bolan N S. 1993）。事实上，菌根在自然界中普遍存在，对农作物而言，它可以增加植株对多种矿物营养素的吸收，促进植株的生长，提高作物产量（Abbott L K.1984）。因此，在这样的背景下，研究菌根对植物磷吸收的作用具有巨大的现实意义。 相关研究回顾 由于土地缺磷的紧迫性，此领域已有大量的研究成果。主