溫祝桂王杰湯陽(yáng)澤史良洪立洲沈振國(guó)陳亞華

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京 210095；2. 江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，鹽城 224002；3. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)村土地資源利用與整治國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，南京 210095）

外生菌根真菌彩色豆馬勃（Pisolithus tinctorius）輔助植物修復(fù)重金屬Cu污染土壤的應(yīng)用潛力

溫祝桂1，2王杰1，3湯陽(yáng)澤1，3史良1，3洪立洲2沈振國(guó)1，3陳亞華1，3

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京 210095；2. 江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，鹽城 224002；3. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)村土地資源利用與整治國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，南京 210095）

旨在研究Pisolithus tinctorius（Pt）菌種的耐銅性以及對(duì)宿主植物黑松（Pinus thunbergii）幼苗生長(zhǎng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)元素以及重金屬Cu吸收的影響，探究其修復(fù)重金屬污染土壤的應(yīng)用潛力。采用液體純培養(yǎng)，0、5、50、100、250和500 μmol/L濃度Cu處理研究Pt菌種耐Cu性；幼苗盆栽實(shí)驗(yàn)（Pt菌根或未菌根化），分析幼苗生長(zhǎng)、各部分營(yíng)養(yǎng)元素及Cu含量。結(jié)果顯示，Pt菌種具有很強(qiáng)的耐Cu性，其半抑制濃度達(dá)200 μmol/L；與非接菌相比，Pt菌種的侵染可以顯著（F=44.57，P=0.003）促進(jìn)黑松幼苗的生長(zhǎng)，提高宿主幼苗根及莖中P和Ca的含量，緩解Cu毒害；接種后幼苗地上部重金屬濃度雖有所降低，但可通過(guò)增加宿主生物量來(lái)提高植物對(duì)土壤中重金屬的提取效率；接種Pt，可降低土壤中可交換態(tài)Cu含量，降低Cu對(duì)植物的毒害。耐Cu性的 Pt菌種可以促進(jìn)宿主幼苗的生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，減少Cu毒害，提高黑松對(duì)Cu的提取效率，在Cu污染地的生物修復(fù)、植被恢復(fù)中具有一定的應(yīng)用潛力。

彩色豆馬勃；黑松；Cu耐性；提取；植被恢復(fù)

隨著全球工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，其中，重金屬是主要的環(huán)境污染物之一。金屬污染物具有隱蔽性、滯留時(shí)間長(zhǎng)、移動(dòng)性差、不能被微生物降解等特點(diǎn)，土壤中的有害金屬的污染直接影響土壤質(zhì)量、水質(zhì)狀況、作物生長(zhǎng)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及品質(zhì)，還能夠通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物中，危害人畜健康，引發(fā)人類(lèi)癌癥和其它疾病等［1，2］。其次，土壤的重金屬污染還間接導(dǎo)致大氣、地表水和地下水污染以及生態(tài)系統(tǒng)退化等其它次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，如何有效地防治和解決土壤重金屬污染問(wèn)題，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。目前，重金屬污染土壤的修復(fù)方法有很多，主要可分為物理、化學(xué)、生物方法。其中傳統(tǒng)的物理、化學(xué)治理方法，如排土填埋、稀釋、淋洗、物理分離和電化學(xué)等方法，雖效果好、歷史短，但往往存在費(fèi)用高、能耗大、容易造成二次污染等不足［3，4］，在大規(guī)模應(yīng)用上受到一定的限制［4，5］。近年來(lái)，植物、微生物修復(fù)方法得到了廣泛的重視，尤其是在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)方面，取得了顯著進(jìn)展。微生物-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染技術(shù)是利用與植物共生的真菌、細(xì)菌等微生物的聯(lián)合作用降解、吸附污染物，以達(dá)到修復(fù)的目的。

微生物可以用于輔助、強(qiáng)化植物進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)，主要基于以下兩方面：（1）根際微生物通過(guò)代謝活動(dòng)產(chǎn)生有機(jī)酸、氨基酸、酶類(lèi)以及其它代謝產(chǎn)物，可以有效地溶解重金屬以及含重金屬的礦物，使土壤中呈固態(tài)的重金屬活化成為可溶態(tài)或交換態(tài)，有利于植物的吸收和富集，達(dá)到提高植物修復(fù)重金屬污染土壤的效率［5］；（2）根際微生物可以合成一些植物激素，如生長(zhǎng)素和赤霉素，同時(shí)還可以分泌鐵載體，具有溶磷、固氮等作用，能夠有效地促進(jìn)植物生長(zhǎng)［6，7］；有些微生物還可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)、拮抗作用抑制或是殺死病原微生物，提高植物的抗逆性［8］；其次，還有的細(xì)菌具有ACC脫氨酶活性，能夠?qū)⒁蚁┑拇x前體ACC分解，減少植物體內(nèi)乙烯的含量，從而減輕重金屬對(duì)植物根系生長(zhǎng)的抑制作用，增強(qiáng)植物對(duì)重金屬脅迫的抗性［9，10］?？梢?jiàn)，微生物輔助植物修復(fù)重金屬污染土壤是一條集高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好于一體，具有發(fā)展前景的生物修復(fù)新途徑。

菌根作為微生物與植物共生的一個(gè)互惠共利的共生系統(tǒng)，是真菌與植物根部形成的有機(jī)結(jié)合體，影響著宿主植物營(yíng)養(yǎng)的吸收和土壤結(jié)構(gòu)，受到了長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)注與研究：植物為菌根真菌提供碳源，相應(yīng)的，真菌為宿主植物提供礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素、水、以及協(xié)助宿主抵御病蟲(chóng)害等脅迫［11］。外生菌根真菌可以通過(guò)協(xié)助宿主抵御生物和非生物脅迫［12-15］來(lái)輔助宿主植物在逆境下定植、生存。已有研究表明，某些地區(qū)進(jìn)行林業(yè)引種失敗的原因與缺少特定的菌根真菌密切相關(guān)［16］。菌根真菌在輔助、強(qiáng)化宿主植物在重金屬污染土壤修復(fù)方面有著重要的意義［17-19］。其作用機(jī)理表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一方面，菌根真菌具有“固持作用”，可以通過(guò)將重金屬元素吸附、固定并積累在菌絲體［20］、泡囊［21］、和植物根系［22］等部位來(lái)限制重金屬元素向宿主植物運(yùn)輸［23］；另一方面，菌根可以通過(guò)影響宿主植物對(duì)重金屬的積累和分配模式，來(lái)增加積累量［24］，以達(dá)到輔助宿主富集重金屬的目的。但在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)不同的重金屬污染土壤，往往會(huì)遇到菌種、宿主選擇的難題：菌種是否具有重金屬耐性、是否可以與宿主植物形成菌根、宿主能否在污染區(qū)定植，是植物-微生物聯(lián)合修復(fù)中亟待解決的問(wèn)題。

研究發(fā)現(xiàn)在重金屬污染土壤中能有效定植的大多數(shù)宿主植物普遍與具有重金屬耐性的菌根真菌相伴而生，表明這些真菌在與宿主協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程中已逐漸形成了對(duì)受重金屬脅迫的耐性。本研究針對(duì)Cu污染土壤，從生態(tài)學(xué)和重金屬污染生態(tài)修復(fù)角度，利用篩選（實(shí)驗(yàn)方法待發(fā)表）出的高耐銅性外生菌根真菌（Pisolithus tinctorius，Pt）進(jìn)行耐重金屬特性的研究，基于其普遍存在、易于培養(yǎng)，同時(shí)易形成菌根結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，利用其與黑松幼苗共生形成菌根體系，促進(jìn)宿主生長(zhǎng)的同時(shí)，輔助宿主對(duì)重金屬Cu的富集，以期為重金屬污染地的改良探索出一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物 黑松（Pinus thunbergii）。

1.1.2 菌種 彩色豆馬勃（Pisolithus tinctorius，Pt）。

1.1.3 MMN培養(yǎng)基 KH2PO40.5 g/L，（NH4）2HPO40.25 g/L，CaCl20.05 g/L，NaCl 0.025 g/L，MgSO4· 7H2O 0.15 g/L，維生素B1（thiamine hydrochloride）100 μg/L，F(xiàn)eCl3·6H2O 0.03 g/L葡萄糖10 g/L，麥芽膏3 g/L，瓊脂14 g/L，pH5.50。121℃，0.1 MPa，滅菌20 min。

1.2 方法

1.2.1 Pt菌種耐銅性 菌種擴(kuò)繁：選取生長(zhǎng)旺盛的菌種，在菌落邊緣切取直徑約0.8 cm的菌塊倒置于固體MMN培養(yǎng)基平板中，25℃下暗箱純培養(yǎng)，擴(kuò)繁。

菌種的重金屬耐性：配置的MMN液體培養(yǎng)基中，添加過(guò)濾滅菌（通過(guò)0.22 μm超濾膜）的重金屬（CuSO4）溶液，使Cu2+的濃度分別達(dá)到0、5、50、100、250和500 μmol/L，分裝于250 mL錐形瓶，每個(gè)100 mL，5個(gè)重復(fù)。擴(kuò)繁菌落邊緣截取0.8 cm的菌塊置于液體培養(yǎng)基中，25 ℃下暗箱培養(yǎng)。60 d后，通過(guò)過(guò)濾獲得菌絲體，再用超純水沖洗幾次，確保洗凈表面殘留的金屬離子。將菌絲體置于50℃，72 h烘干，稱量干重。對(duì)菌絲體高溫消解，AAS分析金屬Cu含量。

1.2.2 盆栽實(shí)驗(yàn) 幼苗準(zhǔn)備：選取飽滿黑松種子，30% H2O2表面滅菌處理15 min，無(wú)菌水沖洗干凈播種于裝有經(jīng)高溫滅菌處理蛭石的育苗籃中，25℃下培養(yǎng)45 d左右備用。菌根化幼苗的準(zhǔn)備：選取長(zhǎng)勢(shì)一致的黑松，剪去主根，預(yù)留1 cm左右后與菌塊（取整個(gè)培養(yǎng)皿中菌塊）充分接觸（與空白培養(yǎng)基接觸作為未接菌空白對(duì)照）種植于土、蛭石、沙的混合培養(yǎng)基質(zhì)（V∶V∶V=1∶1∶1）中，置于陽(yáng)光房中培育，自然光照，溫控25℃/20℃（早/晚）。淋澆去離子水，以保持一定的濕度［（65±10）%相對(duì)空氣濕度］，培養(yǎng)6個(gè)月，獲得成功侵染Pt菌種的菌根化松樹(shù)幼苗。

Pt菌根化幼苗盆栽實(shí)驗(yàn)：選取長(zhǎng)勢(shì)較為一致的Pt侵染（侵染率：90±5%，侵染率=成功侵染Pt菌種的根尖數(shù)量/幼苗總的根尖數(shù)×100%）的菌根化幼苗和未接菌的幼苗，忽略移栽時(shí)幼苗間的差異。將上述幼苗種植于裝有2.5 kg重金屬Cu污染土壤的盆中，每盆3棵，兩種苗各5盆，培植5個(gè)月。設(shè)置3個(gè)不種植苗的空白盆作為空白對(duì)照。污染土壤基本理化性質(zhì)：pH（水提）6.99、電導(dǎo)0.87 ds/m、陽(yáng)離子交換量50.09 cmol/kg、有機(jī)質(zhì)2.16%，總P 0.52 g/kg，總K 5.29 g/kg、總N 0.64%，總Cu 905.10 mg/kg。上述盆栽置于陽(yáng)光房中培育，自然光照，溫控25℃/20℃（早/晚），相同方法淋澆去離子水。

1.2.3 樣品收集和處理 小心取出盆中松樹(shù)苗，以保證根部的完整性，用抖土的方法收集幼苗根際土壤，同時(shí)將松樹(shù)幼苗，洗凈并分為根、莖、葉三部分，分裝，70℃，72 h烘干，稱重。粉碎后經(jīng)瑪瑙研缽研細(xì)過(guò)60目篩。秤取一定質(zhì)量的粉碎樣品，高溫消解，分析測(cè)定重金屬Cu元素以及營(yíng)養(yǎng)元素K、Ca、P。根際土樣經(jīng)瑪瑙研缽研細(xì)過(guò)100目篩后高溫消解，分析總Cu含量。利用Tessier五步連續(xù)提取法，依次提取未種苗土（原位土壤）以及幼苗根際土樣中的可交換態(tài)（Exchangeable）、碳酸鹽結(jié)合態(tài)（Carbonate）、鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)（Fe-Mn oxides）和有機(jī)結(jié)合態(tài)（Organic matter）的Cu元素，以總Cu含量減去上述4種形態(tài)的Cu得到殘?jiān)鼞B(tài)（Residual）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA，P＜0.05）。

2 結(jié)果

2.1 Pt菌種的重金屬Cu耐性

不同Cu濃度處理下，液體培養(yǎng)基中菌絲體干重及菌種菌絲體所含重金屬Cu含量如圖1所示。隨著Cu處理濃度的增加，菌絲體的生長(zhǎng)明顯受到抑制，當(dāng)處理濃度達(dá)到200 μmol/L左右時(shí)，菌絲生長(zhǎng)抑制率達(dá)到50%；同時(shí)，菌絲體內(nèi)的Cu含量也隨著處理濃度的增加而增加，在500 μmol/L處理下，菌絲Cu含量接近了6 000 mg/kg。通過(guò)液體純培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)可以看出，菌種Pt具有很強(qiáng)的Cu耐性，且對(duì)Cu具有較強(qiáng)的吸附能力。

圖1 不同Cu濃度處理下Pisolithus tinctorius（Pt）菌種液體純培養(yǎng)菌絲干重（A）及菌絲Cu（B）含量

2.2 Pt菌根化幼苗對(duì)黑松生物量的影響

5個(gè)月盆栽試驗(yàn)后，收集黑松苗各部分干重及總生物量如圖2所示。收集獲得的Pt菌根化幼苗仍然保持較高的侵染率（82.1±10.5）%。與未接種的幼苗相比，Pt的侵染可以顯著地（F=44.57，P=0.003）促進(jìn)宿主幼苗的生長(zhǎng)，尤其是根（F=9.66，P=0.036）和葉（F=21.78，P=0.010）

2.3 植物樣Ca、K、P元素含量分析

表1顯示，外生菌根真菌的侵染，可以有效的促進(jìn)宿主幼苗根及莖中P和Ca的吸收，而宿主植物對(duì)K的吸收、幼苗葉片對(duì)Ca和P的吸收均沒(méi)有受到菌種侵染的影響。

2.4 Pt菌根化對(duì)重金屬Cu元素吸收的影響

在Cu污染的土壤中，重金屬Cu主要集中在植物根部，Pt菌種的侵染可以有效地降低重金屬由根部向針葉的轉(zhuǎn)運(yùn)，減少重金屬的毒害。由表2可知，Pt菌種的侵染可以顯著（P＜0.001）降低重金屬生物轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（生物轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)=針葉的重金屬含量/根部重金屬含量），由不接菌的（15.98±3.38）%降低到（7.50±0.96）%，繼而減少了Cu對(duì)宿主植物的毒害作用。盡管如此，Pt菌種的侵染可以通過(guò)增加生物量來(lái)顯著（F=11.26，P=0.02）提高幼苗體內(nèi)總Cu量：由不接菌的（33.36±3.89）μg增加到（42.65±2.81）μg。同時(shí)，又由于菌根作用，宿主生物量的提高，有效地稀釋了重金屬在宿主體內(nèi)的濃度，降低了其對(duì)宿主植物的毒害。

圖 2 P. tinctorius（Pt）菌根化幼苗和非（Control）菌根化幼苗不同部位干重

2.5 菌根化對(duì)土壤重金屬Cu形態(tài)的影響

由表3可見(jiàn)，供試土壤中Cu主要以鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)（Fe-Mn oxides）、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在。植物的種植，可以顯著的降低土壤中碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu含量，由原位土壤的7.87%分別降低到4.86%（不接菌）和5.42%（接菌處理），菌根的侵染顯著降低了土壤中可交換態(tài)Cu的含量，由原位土壤的0.58%降低到0.35%，而種植未接菌的幼苗，只降低到0.42%。

3 討論

早期的研究表明，Pt菌種含有的金屬結(jié)合蛋白，如金屬硫蛋白、蛋白硫化物［25］，可以有效提高Pt菌種對(duì)Cu的耐性，本研究中液體純培養(yǎng)耐Cu性實(shí)驗(yàn)，很好地驗(yàn)證了這一點(diǎn)，且隨著Cu含量增高，菌絲體內(nèi)Cu含量也增加。Pt菌種除可與很多常見(jiàn)樹(shù)種（如松樹(shù)、櫟樹(shù)、栗樹(shù)等）形成菌根形態(tài)，還可以與一些生長(zhǎng)在不同生境下的重要樹(shù)種共生［26-28］，在全球分布很廣。它們可影響森林生態(tài)系統(tǒng)［26，29］，特別是在外界逆境脅迫下，可以有效地促進(jìn)宿主植物對(duì)P、K、Ca的吸收，通過(guò)輔助宿主植株吸收營(yíng)養(yǎng)礦質(zhì)元素來(lái)提高其對(duì)外界環(huán)境脅迫（重金屬、干旱等）的適應(yīng)性［30-34］，基于Pt菌種具有重金屬耐性、普遍存在，容易實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、回接（與宿主幼苗形成菌根）等優(yōu)點(diǎn)，其在逆境下森林恢復(fù)中具有很高的應(yīng)用前景。

表1 菌根化（Pt）及未菌根化（Control）幼苗各部位營(yíng)養(yǎng)元素K、P和Ca含量

表2 菌根化（Pt）及未菌根化（Control）幼苗各部位重金屬Cu含量、積累量及生物轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

表3 Tessier五步連續(xù)提取法土壤重金屬Cu含量百分比

菌根真菌的侵染可以通過(guò)增加營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、降低重金屬的吸收來(lái)抵御重金屬脅迫［35-37］，外生菌根真菌普遍存在森林土壤中，也包括那些重金屬含量比較高的地方，這些菌根真菌在提高宿主植物耐受重金屬毒害方面發(fā)揮著巨大的作用［11，38］，可以提高污染土壤中植被的恢復(fù)［39］。在重金屬脅迫下，相對(duì)于針葉部分，幼苗的根和莖部更易受到重金屬的毒害。本研究結(jié)果顯示，菌根Pt的存在，可以有效地促進(jìn)宿主植物根、莖部營(yíng)養(yǎng)元素（Ca、P）的吸收，以抵制重金屬對(duì)幼苗的毒害。而對(duì)于K元素的吸收，在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，菌根真菌Pt的侵染對(duì)其影響并不顯著，由此推測(cè)，在K元素豐富的土壤環(huán)境下，宿主不需要通過(guò)菌根來(lái)增加體內(nèi)的K含量。有關(guān)菌根在輔助宿主于不同K濃度下吸收K的原理，有待進(jìn)一步的探索研究?？梢?jiàn)，菌根真菌Pt可以輔助宿主植株黑松在重金屬Cu污染土壤中定植，同時(shí)可以有效地促進(jìn)宿主對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，促進(jìn)宿主植株的生長(zhǎng)。研究還發(fā)現(xiàn)，外生菌根真菌Pt的侵染，減少了逆境脅迫下重金屬Cu由地下部分向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高了宿主重金屬Cu耐性，同時(shí)通過(guò)提高宿主的生物量，提高了重金屬在植物體內(nèi)的總含量，從而提高污染土壤中重金屬的植物提取效率，在輔助植物修復(fù)重金屬Cu污染土壤應(yīng)用中表現(xiàn)出積極的作用。

土壤重金屬總量與其生物有效態(tài)、生物效應(yīng)間關(guān)系比較復(fù)雜。由于元素形態(tài)的組成不同，等量重金屬在不同地理、生態(tài)環(huán)境下所表現(xiàn)出的環(huán)境生物有效性差異較大，采用總量很難科學(xué)評(píng)價(jià)土壤中重金屬的污染水平，因此，生物有效態(tài)含量逐漸成為土壤污染評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的重要依據(jù)。土壤元素生物有效態(tài)（Bioavailable Fraction）通常指土壤中生物可吸收的元素形態(tài)。Tessier 連續(xù)提取法中可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)之和描述的是重金屬在土壤中的生物活性部分的大?。?0］。外生菌根真菌的侵染，可以減少土壤中生物有效態(tài)，尤其是可交換態(tài)的重金屬（Cu）含量，從而減少重金屬對(duì)菌根宿主以及其他植株的毒害，有利于其定植生長(zhǎng)。菌根真菌的菌絲體，可以有效地吸附可交換態(tài)的金屬，同時(shí)，其代謝分泌物對(duì)可交換態(tài)金屬離子具有固定作用［41-43］，通過(guò)這兩個(gè)途徑降低了土壤中可交換態(tài)Cu的含量。

接種外生菌根真菌，不僅促進(jìn)宿主植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，同時(shí)降低土壤中可交換態(tài)重金屬（Cu）的含量，降低了重金屬Cu的毒害性，有利于宿主植物以及周邊其他植物的定植，在植被的恢復(fù)中及生物修復(fù)等方面具有一定的應(yīng)用前景。

4 結(jié)論

具有一定重金屬耐性的外生菌根真菌（Pt），可以輔助宿主植株在重金屬Cu污染土壤中定植，同時(shí)可以有效地促進(jìn)宿主對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素（Ca、P）的吸收，促進(jìn)宿主植株的生長(zhǎng)。

重金屬Cu脅迫下，菌根真菌（Pt）可以通過(guò)減少宿主幼苗Cu從地下部分向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，減少重金屬Cu對(duì)宿主的毒害，提高宿主生物量，以增加Cu的吸附量，達(dá)到輔助修復(fù)重金屬Cu污染土壤的目的。

外生菌根真菌Pt的侵染，可以減少土壤中生物有效性的重金屬Cu含量，增加殘?jiān)鼞B(tài)的量，減少重金屬Cu對(duì)周邊植株的毒害，利于其他植物的定植。

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（責(zé)任編輯 馬鑫）

The Application Potential of Ectomycorrhizal Fungus Pisolithus tinctorius Assisting Plant in Phytoremediation of Cu-contaminated Soils

WEN Zhu-gui1，2WANG Jie1，3TANG Yang-ze1，3SHI Liang1，3HONG Li-zhou2SHEN Zhen-guo1，3CHEN Ya-hua1，3
（1. College of Life Sciences，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095；2. Jiangsu Coastal Area Institute of Agricultural Sciences，Yancheng 224002；3. National Joint Local Engineering Research Center for Rural Land Resources Use and Consolidation，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095）

The purposes of this paper are to study copper tolerance of Pisolithus tinctorius（Pt）and the effects of Pt on host pine（Pinus thunbergii）seedlings growth，nutrients and heavy metal（Cu）absorption，and to probe its potential for mitigating Cu-contaminated soil. Pt was treated by Cu at concentrations of 0（control），5，50，100，250，and 500 μmol/L in pure culture with the pot experiment. The growth，nutrients，and Cu concentrations of different parts of seedlings（inoculated with or without Pt）were analyzed. Results showed that Pt strain presented greater Cu tolerance，and its 50% tolerance index（TI）was about 200 μmol/L. Inoculation with Pt significantly improved the growth of host plant（F = 44.57，P = 0.003）and the contents of nutrients such as P and Ca in roots and stems compared with non-inoculated ones，thus mitigating the toxic damage of Cu to host pine. The extraction efficiency of heavy metals in the soil could be improved by increasing biomass of host plants，though Cu concentration in the shoots of inoculated seedlings was decreased. Besides，inoculation with Pt reduced the toxicityof Cu to host plants via reducing the soil exchangeable Cu content. Conclusively，Cu-tolerant fungus Pt may improve the growth and nutrient absorption of host seedlings，as well as reduce the toxicity of Cu to host，improve the extraction efficiency of P. thunbergii to Cu. It shows application potential in phytoremediation and vegetation restoration in Cu-contaminated soil.

Pisolithus tinctorius（Pt）；Pinus thunbergii；copper tolerance；extraction；vegetation restoration

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.04.019

2016-10-21

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41571307，31371545），江蘇省科技廳社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目（BE2015680），江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目（cx（14）2046），江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基金項(xiàng)目（YHS201501）

溫祝桂，男，博士，助理研究員，研究方向：污染土改良利用、群落生態(tài)；E-mail：wenzhugui@163.com

陳亞華，男，博士，教授，研究方向：土壤重金屬污染植物修復(fù)；E-mail：yahuachen@njau.edu.cn