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丛枝菌根在阿萨姆邦巴拉克河谷药用植物栽培中的应用研究进展

Dhritiman钱德1＊，G. D. Sharma2， D. K.杰哈3.和穆罕默德·赫里4

1印度阿萨姆大学生命科学与生物信息学系微生物实验室。

2印度查蒂斯加尔邦比拉斯布尔大学。

3.印度高哈蒂大学植物系。

4Institut de Recherche en Biologie植物，大学De Montreal，蒙特利尔，加拿大。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.2.40

AM真菌广泛分布于从北极到热带的大部分农业和自然生态系统中。它们在植物生长、健康和生产力中发挥着重要作用。它们增加了幼苗对干旱、高温、有毒重金属、高或低pH，甚至极端土壤酸性的耐受性。近年来，由于在现代和传统医学中具有巨大的潜力，药用植物和草本植物的种植变得越来越重要。它们还被用作制药、化妆品和香料行业的原材料。印度医学体系(ISM)使用了超过1000个属的25000个物种。大约25%的物种被工业使用。巴拉克山谷是阿萨姆邦最南端的部分，由三个地区组成，即Cachar, Karimganj和Hailakandi。住在这里的不同部落都直接使用药用植物来治疗不同的疾病。相对而言，阿萨姆部落广泛使用的一些稀有和濒危药用植物的保护却很少受到关注。 So, AM fungi can play an effective role in the conservation of some valuable medicinal plants where格洛姆斯sp。被发现广泛用于重要药用植物的产量。本综述总结了最近研究的数据，以阐明AM真菌的潜在使用，以促进Assam南部发现的药用植物中的生长和抗病抗性，这反过来为来自各种重要植物的传统药物的商业生产提供天然的增强剂．

丛枝菌根;药用植物;传统的药物;巴拉克谷;生物修复

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丛枝菌根在药用植物栽培中的应用[j]。Curr World Environ 2014;9 (2) DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.2.40

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收到: 2014-02-26
接受: 2014-04-06
介绍

丛枝菌根（AM）真菌直接与其他土壤有机体相互作用，或者它们可以间接地影响这些生物，通过影响可以改变根形态，生理学和渗透到菌岩的渗出物的根本生理学来影响这些生物。菌根形式与植物根部的互相共生关系形成超过80％的土地植物，包括许多重要作物和森林树种。1， 2七种菌根：arbutoidcorcorrhiza，Eccocorhiza，emycorrhiza或丛枝菌疹，Ect-negomycorrhiza，oriCoid mycorrhiza，单调药物菌根和orcidoid mycorrhiza都得到了认可。3 - 5然而，AM真菌最常见的是在广泛的草本和木本植物的根际根。6

植物的根为真菌提供物质，真菌将营养物质和水分转移到植物的根。7、8菌根内生真菌是细胞间和细胞内的一种真菌，渗透根皮层细胞形成指状分枝结构，称为丛枝菌根和小泡，称为泡状丛枝菌根(VAM)。在某些情况下没有形成囊泡，它们被称为丛枝菌根(AM)。9丛枝菌根（AM）构成共生体系统植物，大约90％（> 200000）的陆地植物群落。它们是土壤生物群的必要组成部分，并且在几乎所有生态情况下都被发现，特别是那些具有高物种多样性的植物群落。10到目前为止，已经记录和描述了超过170种am Fungi。11AM真菌分为9个属:Acaulospora，Archaeospora.，Enterophospora，Gerdemannia，Geosiphon，Gigaspora，格洛姆斯，Paraglomus,Scutellospora。 12、13

AM真菌与宿主植物的好处

AM Fungi是一个广泛的群体，并从北极到热带地区发现，并存在于大多数农业和自然生态系统中。它们在植物生长、健康和生产力中发挥着重要作用。14AM真菌帮助植物吸收养分，特别是铜、钼、磷、锌等速效矿质养分。15它们增加了幼苗对干旱、高温、有毒重金属、高或低pH，甚至极端土壤酸性的耐受性。8、16AM真菌可以减轻土传病原菌的严重程度，增强根系对根腐病的抗性。17、18菌根真菌与同一根组织的病原真菌与菌根菌的培养导致保护菌根幼苗。19、20AM真菌已被证明对寄主植物有好处，通过增加草食植物的耐受性、授粉、土壤稳定性和重金属耐受性。AM真菌作为生物肥料的应用并不新鲜，在农业、园艺、景观修复和土壤修复等领域已经出现了近20年。21AM真菌的大量生产已经实现了几个物种，如Acaulospora光滑的，格洛姆斯．clarum，G．etunicatum，G．intraradices，G．mosseae，Gigaspora ramisporophora和Gigaspora rosea但血管球intraradices是最常见的内生菌根产品接种物。22有效管理AM真菌包括利用寄主植物增加孢子、定殖根片段和菌丝等繁殖体的数量，以及采用土壤管理技术。1,23

传统的药用植物和使用AM真菌

近年来，由于在现代和传统医学中具有巨大的潜力，药用植物和草本植物的种植变得越来越重要。它们还被用作制药、化妆品和香料行业的原材料。印度医学体系(ISM)使用了超过1000个属的25000个物种。大约25%的菌种被工业使用。选择AM真菌的标准将取决于气候、土壤和药用植物的宿主。AM真菌必须1)接种后迅速定植根，2)从土壤中吸收磷，3)将磷转移到植物中，4)促进植物生长，5)在土壤中存活并在随后的季节重建菌根共生，6)形成在接种期间和接种后仍能存活的繁殖体。24

在驯化过程的早期接种AM真菌已成为一种通过改善植株生长来更好地建立植株的替代策略。AM真菌结合不仅促进了药用植物的生长，而且提高了药用化合物的产量。因此，利用AM真菌在较短的时间内以较低的成本提高本地药用植物生产药物的质量和数量是很有必要的研究。25AM真菌还负责增强寄主植物从土壤中吸收矿质养分，特别是磷，从而增强活力。26

不仅发展中国家，而且发达国家也在其初级卫生保健系统中越来越多地使用传统草药。我国农村人口大量依赖植物源药物资源。因此，药用植物的种植正在稳步增加，以维持正常的供应，并支持其日益增长的需求。但与森林植物和大田作物相比，AM真菌在药用植物中的发生及其关联的相关研究很少。在150种天然生长和经常使用的药用植物中，有24种由于药用目的的过度开发而濒临灭绝，尤其是巴拉克山谷的当地部落。在各种药用植物中，桂皮瘘，c·托，Caeselpinea pulcherima，MelaStoma malabatricum，金合欢Nilotica，Shorea Robusta，Artocarpus sp。，Tectona Grandis，Dilleenia Pentagyna，Albezzia Lebebeck是非常重要的药用植物，这些植物是保护各种传统和商业药物价值的必要条件（表1）。27因此，合理利用AM真菌在药用植物的培养中，为制药、化妆品和香料等行业的传统药物制定方案至关重要。

表1：巴拉克山谷的一些药用重要植物的传统用途。27
植物 家庭 用途
牛膝根粗 苋科 叶汁提取用于内耳漏，嫩枝糊用于外伤处绷带。
桂皮瘘 Fabaceae. 这些叶子被用来治疗丹毒、疟疾、风湿病和溃疡。在巴西草药中，种子被用作泻药，叶子和树皮用于止痛和消炎。
石莲子pulcherrima 苏木科 植物安抚生病的kapha，皮塔，发烧，黄疸，绞痛，胀气，恶性肿瘤。这是一种经证实的抗癌药物。
金合欢nilotica Fabaceae. 用作止血剂，用于治疗腹泻、痢疾和麻风病。树皮和根的汤剂，据说可以给予勇气，甚至春药，根据说可以治疗阳痿。瘀伤的叶子是药膏，用来治疗溃疡。
Dillenia pentagyna 杜尼亚西亚岛 植物被用于治疗肛瘘、伤口、糖尿病、糖尿病痈、神经炎、胸膜炎、肺炎和烧灼感。
Tectona茅 马鞭草科 植物被用来治疗炎症、烧灼感、皮肤病、糖尿病、口腔炎、溃疡、出血、尿潴留、肾脏疾病、尿路结石和关节炎。
Melastoma melabatrricum Melastomaceae 种子用于产生黑色染料，传统上的粉红色染料，叶子用于治疗溃疡的腹泻和痢疾洗涤，以防止来自天花的疤痕和治疗桩。
北极亚arjuna. Combretaceae. 树皮，嫩茎和叶提取物用作心脏强直，高血压和肝病。
Rauvolfia serpentina apocynaceae. 叶汁用于固化和控制高血压。
面包果chama 桑科 用于黄疸的树皮提取物;干果粉用于治疗胃病。

AM真菌与药用植物的相互作用

菌根殖民化导致营养素，叶绿素，类胡萝卜素，糖和蛋白质增加增加。这是从属于根际土壤中属于不同VAM真菌物种的孢子的存在进一步证实。VAM接种显着增加了N，P的摄取，但最明显增加的P吸收。接种与血管丛骨髓菌根（VAM）真菌的影响血管球fasciculatum3个薄荷品种的根系定植、生长、挥发油产量和养分获取的研究Mentha arvensis.）;Kalka，Shivalik和Gomtie被发现明显高于不同工人的观察。28

从不同工人讨论的数据中显而易见的是，控制和VAM真菌侵染土壤中生长的所有药用植物物种的根系都不定期地发现港口VAM协会。VAM殖民化与生长响应G. Fasciculatum.接种VAM的植株VAM关联率显著高于对照植株。接种植株VAM关联率在10 ~ 65之间显著升高;20 - 85%， 12 - 58%;15 - 75%的测试植物O.Sanctum，Catharanthus Roseus.；COSEUS FORSKHOLII.和cympbopogon flexuosus分别。25接种植株的囊泡和丛枝菌根强度也高于对照植株(表2)。29、30
表2. 表2:某些药用植物的VAM形成强度血管球fasciculatum。25
点击这里查看表格
表3接种束状草对药用植物茎、根质量、干蛋白含量和总叶绿素的影响 表3:影响G. Fasciculatum.接种对药用植物的茎、根质量、干蛋白含量和总叶绿素含量的影响。25
点击这里查看表格

与对照植物相比，接种VAM真菌的药用植物生长发育更好。接种后，不仅AM定殖显著增加，而且生物量(根和地上部的干产量)也显著增加血管球fasciculatum在所有四种药用植物中。发现接种植物的根和芽生物质是最大值和重大比所有四种药用植物物种中的控制。原因可能是由于VAM Fungi在根系中形成了外部菌丝体。当接种有三个AM真菌物种时，在10种药用植物中也观察到类似的改善的生长反应（苔藓G.，束状G.和单孢G.)以表扬他们的效率。31

的接种G. Fasciculatum.导致在对照植物的所有四种药用植物中增加了总叶绿素含量和蛋白质含量。记录了最高的叶绿素和蛋白质含量c . roseus也叫,紧随其后的是屈肌，密室和c . forskholii．接种植株总叶绿素含量和蛋白质含量的增加可能是由于对磷的吸收增加，从而提高植株的光合活性，最终提高植株的叶绿素含量。不同的工作人员已经报告了类似的发现，他们发现接种菌根的植物比非菌根植物的生长速度显著提高，而且在6个月的野外调查后，磷的含量也比非菌根植物高。32-36早期的研究也表明，接种AM的药用植物也有这种趋势，一些药用植物的生长和活性次生代谢物的产生显著增加即．Hemidesmus indicus、武靴 sylvestris, Andrographis paniculata, A. alaba and Clerodendrum伯诺米啶。 9日,37-39 血管球所谓复合物和血管球fasciculatum主要是在场的，并与所有发电机物种。在七个AM真菌治疗中，预接种血管球fasciculatum不同工种的观察和报道表明，该植物的幼苗总生物量提高，部分药用植物的营养吸收更好。40 - 44因此，Am Inculum的应用将为商业生产发挥非常有效的作用以及稀有的药用植物的种植，这些植物稀有的，原产于巴拉克谷Ne的南部。

结论

可以从上述讨论中得出以下结论
  1. 药用植物用作传统草药，越来越多地用于初级保健系统。因此，应增加药用植物的培养以维持常规供应，并通过使用菌根真菌的可持续药用植物生产率来支持它们的日益增长的需求。
  2. 根际AM真菌的有益作用是增强对各种生物和非生物胁迫的耐受性，从而促进药用植物的生长。接种菌根后，一些传统药用植物的生长量和活性次生代谢产物产量显著增加。为了制定一个成功和可持续的方案，AM真菌的接种可以极大地促进阿萨姆邦巴拉克山谷的药用植物的生长和抗病能力，因为它们对当地部落具有巨大的药用价值，以及对未来的商业生产。
  3. 在提高本土人民收集药用植物的社会经济和文化地位及其如am inoculum，以提高药用植物的产量以及其次生代谢物，以可持续地将这些自然资源作为一种传统和草药。对于人类福利。

致谢

作者谨此感谢印度大学教育资助委员会(教资会)在进行这项工作时提供的财政支持。

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