当土壤中重金属含量过高时,菌根侵染可以增加宿主植物对这些重金属离子的耐受性,病能促进植物生长,增强植物的抗性。菌根的侵染增加了植株体内某些元素的含量,如菌根侵染促进了三叶草植株对锌和镉的吸收,菌丝吸收的锌和镉的数量可占植物吸收总量的相当一部分,但对植物的生长并未造成不利影响。在锌污染条件下,菌根侵染显著改善了红花三叶草的磷营养状况,促进了植株生长,与不接种的对照相比,菌根侵染植株体内Cu含量增加、Fe的含量降低,而对Zn、Mn的影响不大。
一,螯合作用。
丛枝菌根真菌的菌丝内有结合重金属的特殊位点,使重金属积聚于菌根真菌中。当土壤中的重金属达到毒害水平时,真菌细胞壁分泌的粘液和真菌组织中的聚磷酸、有机酸等均能结合过量的重金属元素,减少重金属向地上部的转移到达到解毒作用。外生菌很发达的根外菌丝体对于避免植物遭受重金属毒害具有关键的作用。真菌菌丝表面离子交换。重金属螯合物形成。沉淀作用或结晶作用,细胞壁组分如几丁质、黑色素、纤维素及其衍生物对重金属的固持钝化,可以有效增强宿主植物根系对过量重金属的抵御能力。
二,丛枝菌根菌丝的“过滤”机制。
菌根真菌对非必需元素的选择性运输可能使一种机制。这种选择性在不同层次上得以实现,分别是吸收、转运或者传输过程。重金属含量根冠比的升高,被认为是菌根在金属运输中屏障效应。这种情况出现的可能之一是真菌细胞内金属阳离子与PO43-发生共沉淀。菌丝吸附作用也可能影响到金属吸收。
三,丛枝菌根抗重金属毒害的间接作用
丛枝菌根对重金属的间接作用主要是通过影响宿主植物来实现的,可能的机制是:
1,认为菌根真菌的侵染使得宿主植物的根系生物量、根长等发生变化,而影响重金属的吸收和转移。
2,丛枝菌根改变根基的氧化还原状况
丛枝菌根的形成改变可宿主根系分泌物的数量和组成,从而影响重金属的吸收和转移。丛枝菌根真菌对重金属的作用受到诸多因素的影响,如增速逐植物的种类、宿主植物的基因型、土壤肥力、土壤pH等。另外不同真菌在侵染能力、菌丝的生长及磷运输效率方面能存在差异,所以真菌的种类和生物学特性也影响其对重金属的抗性。