随着化肥、农药的大量施用和工业的迅速发展,土壤污染日益严重。土壤中许多污染物如重金属不能被土壤微生物分解,只能在环境中迁移、转化,并不断积累。当环境中重金属浓度达到一定限度时就会对土壤—植物系统产生毒害效应,进而通过食物链危害人类的生命健康。因此,土壤污染已成为全球关注的重大环境问题之一,重金属污染土壤的修复治理已经成为环境科学和生态学研究的热点与难点之一。
生物修复是近年来国际上兴起的一项具有广阔应用前景的治理污染土壤的全新技术,是指在一定条件下利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物,使环境中的污染物浓度降低到可接受的水平。因生物修复具有高效低耗、方便简洁、保持水土和美化环境等诸多优点,已经引起土壤学家、植物学家和环境科学家的广泛关注。
丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)是土壤生态系统中一种同时具有植物根系和微生物特性的互惠共生体。AM 真菌能与地球上 90%以上的陆生维管植物根系建立共生关系,形成“菌根”结构。菌根共生体的形成能促进宿主植物对土壤中 P、N、K、Zn、Fe、Cu、Ca 等矿质元素的吸收,改善植物营养状况,提高植物产量,改进产品品质,并可提高干旱、盐渍胁迫生境中植物根系对水分的利用效率。研究表明,AM 真菌能够显著提高宿主植物在重金属污染土壤中的耐受能力。长期生长于胁迫环境中的植物经过一段时间的适应,会逐渐具备耐受胁迫的能力,这种能力对植物的生长发育起着非常重要的作用,AM 真菌能够促进宿主植物提高对重金属胁迫的耐受性,减轻重金属对植物生长造成的危害。因而,研究利用 AM 真菌提高植物对重金属胁迫的耐受性,以及利用 AM 真菌优化重金属污染土壤的生物修复具有重要的理论和应用价值。基于此,本文就近年来国内外有关 AM 真菌与生物修复之间的相互关系,以及 AM 真菌与宿主植物对重金属胁迫的耐受机制进行综述,同时对 AM 真菌在生物修复中未来的应用前景进行展望。