So sánh lượng hấp thụ và di chuyển 233U và 33P của nấm mycorrhiza dạng tua Glomus intraradices trong điều kiện văn hóa mô rễ

Mycorrhiza - Tập 14 - Trang 203-207 - 2003
Gervais Rufyikiri1, Stéphane Declerck2, Yves Thiry1
1Radiation Protection Research Department, Radioecology Section, Belgian Nuclear Research Centre (SCK·CEN), Mol, Belgium
2Unité de microbiologie, Mycothèque de l'Université catholique de Louvain (MUCL), Louvain-la-Neuve, Belgium

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm định lượng và so sánh sự hấp thụ và di chuyển 233U và 33P qua hệ sợi nấm của nấm mycorrhiza dạng tua (AM) Glomus intraradices trong điều kiện văn hóa mô rễ với rễ cà rốt biến đổi gen (Daucus carota L.) làm vật chủ. Rễ mycorrhiza được nuôi trồng trong đĩa Petri có hai khoang để tách biệt không gian giữa khoang rễ (RC) và khoang sợi nấm (HC). Khoang HC được gắn nhãn với 8.33 Bq 233U ml–1 và 13.33 Bq 33P ml–1. Sau 2 tuần tiếp xúc giữa sợi nấm và dung dịch đã gắn nhãn, hoạt động của 233U và 33P được đo ở RC và HC. 233U và 33P được hấp thụ bởi hệ sợi nấm AM ngoài rễ được phát triển trong HC và lượng hấp thụ này lần lượt chiếm 4.4% và 16% tổng cung đồng vị ban đầu. Sự di chuyển vào rễ phát triển trong RC qua sợi nấm chiếm 5.9% và 72% tổng cung đồng vị ban đầu, tương ứng. Vì vậy, cả sự hấp thụ và di chuyển đều cao hơn nhiều đối với 33P so với 233U. Điều này gợi ý (1) sự tồn tại của các cơ chế hiệu quả trong mô sợi nấm hạn chế sự hấp thụ và di chuyển của các nguyên tố không thiết yếu như U, và (2) rằng sợi nấm có chức năng bảo quản cao hơn hơn chức năng di chuyển đối với U, và ngược lại đối với P.

Từ khóa

#mycorrhiza dạng tua #Glomus intraradices #233U #33P #hấp thụ #di chuyển #cà rốt

Tài liệu tham khảo

Bago B, Pfeffer PE, Zipfel W, Lammers P, Shachar-Hill Y (2002) Tracking metabolism and imaging transport in arbuscular mycorrhizal fungi. Plant Soil 244:189–197 Colpaert JV, Vandenkoornhuyse P (2001) Mycorrhizal fungi. In: Prasad MNV (ed) Metals in the environment: analysis by biodiversity. Dekker, New York, pp 37–58 Cooper KM, Tinker PB (1978) Translocation and transfer of nutrients in vesicular-arbuscular mycorrhizas. II. Uptake and translocation of phosphorus, zinc and sulphur. New Phytol 81:43–52 Declerck S, Strullu DG, Plenchette C (1998) Monoxenic culture of the intraradical forms of Glomus sp. isolated from a tropical ecosystem: a proposed methodology for germplasm collection. Mycologia 90:579–585 Declerck S, Dupré de Boulois H, Bivort C, Delvaux B (2003) Extraradical mycelium of the mycorrhizal fungus Glomus lamellosum can take up, accumulate and translocate radio-cesium under root-organ culture conditions. Environ Microbiol 5:510–516 Ebbs SD, Brady DJ, Kochian LV (2000) Role of uranium speciation in the uptake and translocation of uranium by plants. J Exp Bot 49:1183–1190 Entry JA, Watrud LS, Reeves M (1999) Accumulation of 137Cs and 90Sr from contaminated soil by three grass species inoculated with mycorrhizal fungi. Environ Pollut 104:449–457 Fortin A, Bécard G, Declerck S, Dalpé Y, St-Arnaud M, Coughlan AP, Piché Y (2002) Arbuscular mycorrhizae on root organ cultures: a review. Can J Bot 80:1–20 Guibal E, Roussy J, LeCloirec P (1996) Photochemical reaction of uranium with glucosamine, acetylglucosamine and related polymers: chitin and chitosan. Water SA 22:19–26 Huang JW, Blaylock MJ, Kapulnik Y, Ensley BD (1998) Phytoremediation of uranium-contaminated soils: role of organic acids in triggering uranium hyperaccumulation in plants. Environ Sci Technol 32:2004–2008 Jakobsen I, Gazey C, Abbott LK (2001) Phosphate transport by communities of arbuscular mycorrhizal fungi in intact soil cores. New Phytol 149:95–103 Jakobsen I, Smith SE, Smith FA (2002) Function and diversity of arbuscular mycorrhizae in carbon and mineral nutrition. In: van der Heijden MGA, Sanders I (eds) Mycorrhizal ecology. (Ecological studies, vol 157) Springer, Heidelberg, Berlin New York, pp 75–92 Joner EJ, Leyval C (1997) Uptake of 109Cd by roots and hyphae of a Glomus mosseae /Trifolium subterraneum mycorrhiza from soil amended with high and low concentrations of cadmium. New Phytol 135:353–360 Joner EJ, Ravnskov S, Jakobsen I (2000) Arbuscular mycorrhizal phosphate transport under monoxenic conditions using radio-labelled inorganic and organic phosphate. Biotechnol Lett 22:1705–1708 Koide RT, Kabir Z (2000) Extraradical hyphae of the mycorrhizal fungus Glomus intraradices can hydrolyse organic phosphate. New Phytol 148:511–517 Leyval C, Joner EJ (2001) Bioavailability of heavy metals in the mycorrhizosphere. In: Gobran GR, Wenzel WW, Lombi E (eds) Trace elements in the rhizosphere. CRC, London, pp 165–185 Li XL, George E, Marschner H (1991) Phosphorus depletion and pH decrease at the root-soil and hyphae-soil interfaces of VA mycorrhizal white clover fertilized with ammonium. New Phytol 119:307–404 Maldonado-Mendoza IE, Dewbre GR, Harrison MJ (2001) A phosphate transporter gene from the extra-radical mycelium of an arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices is regulated in response to phosphate in the environment. Mol Plant Microbe Interact 14:1140–1148 Marschner H (ed) (1995) Mineral nutrition of higher plants. Academic, London, pp 574–582 Nielsen JS, Joner EJ, Declerck S, Olsson S, Jakobsen I (2002) Phosphor-imaging as a tool for visualization and noninvasive measurement of P transport dynamics in arbuscular mycorrhizas. New Phytol 154:809–820 Pearson JN, Jakobsen I (1993) The relative contribution of hyphae and roots to phosphorus uptake by arbuscular mycorrhizal plants, measured by dual labelling with 32 P and 33P. New Phytol 124:489–494 Rufyikiri G, Declerck S, Dufey JE, Delvaux B (2000) Arbuscular mycorrhizal fungi might alleviate aluminium toxicity in banana plants. New Phytol 148:343–352 Rufyikiri G, Thiry Y, Wang L, Delvaux D, Declerck S (2002) Uranium uptake and translocation by the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices under root-organ culture conditions. New Phytol 156:275–281 Rufyikiri G, Thiry Y, Declerck S (2003) Contribution of hyphae and roots to uranium uptake and translocation by arbuscular mycorrhizal carrot roots under root-organ culture conditions. New Phytol 158:391–399 Shahandeh H, Lee JH, Hossner LR, Loeppert RH (2001) Bioavailability of uranium and plutonium to plants in soil-water systems and the potential of phytoremediation. In: Gobran GR, Wenzel WW, Lombi E (eds) Trace elements in the rhizosphere. CRC, London, pp 93–124 Smith SE, Read DJ (1997) Mycorrhizal symbiosis. Academic, San Diego StatSoft Inc (2001) Electronic statistics textbook. (http://www.statsoft.com/textbook/stathome.html) StatSoft, Tulsa Strandberg M, Johansson M (1998) 134Cs in heather seed plants grown with and without mycorrhiza. J Environ Radio 40:175–184 Strullu DG, Romand C (1986) Méthode d'obtention d'endomycorhizes à vésicules et arbuscules en conditions axéniques. C R Acad Sci 303:245–250 Suzuki Y, Banfield JF (1999) Geomicrobiology of uranium. In: Burns PC, Finch R (eds) Uranium: mineralogy, geochemistry and the environment. (Reviews in mineralogy, vol 33) Mineralogy Society of America, Washington, DC, pp 393–432 Weiersbye IM, Straker CJ, Przybylowicz WJ (1999) Micro-PIXE mapping of elemental distribution in arbuscular mycorrhizal roots of the grass Cynodon dactylon from gold and uranium mine tailings. Nucl Instrum Methods Phys Res B 158:335–343