丛枝菌根真菌培养与应用研究进展

Progress of Research on Culture and Application of Arbuscular Mycorrhizal Fungi

摘要

丛枝菌根真菌（AMF）是土壤生态系统中关键的微生物群落之一，研究其繁殖技术及应用对于提升农业生产效率与实现农业可持续性具有深远意义。该文综述了AMF的共生机制及其在扩繁体系和菌剂应用方面的最新研究进展。探讨了AMF与植物根系建立共生关系的分子机制；分析了AMF扩繁体系的优化策略，包括无菌培养技术、基质选择和环境控制等关键因素；讨论了AMF菌剂在实际生产中的应用潜力，包括提高作物产量、增强植物抗逆性和改善土壤结构等，并阐述了当前AMF应用领域存在的实际问题与今后的研究方向。该项研究旨在为进一步理解丛枝菌根真菌的重要性提供参考，并为未来新型微生物菌剂的开发及其在农业生态系统中的应用奠定基础。

关键词

丛枝菌根真菌 / 共生机制 / 扩繁体系 / 菌剂应用

Key words

arbuscular mycorrhizal fungi / symbiotic mechanism / propagation system / application of microbial inoculants

丛枝菌根真菌（AMF）是一类普遍存在于土壤中的有益微生物，其历史可追溯至约4.6亿年前，隶属球囊菌门（Glomeromycota），并分化形成了17个科^［1］。在陆地生态系统中，植物与AMF之间的共生关系是自然界中最普遍的共生现象之一。除了少数特定科属植物外，AMF能够与超过80%的植物根系建立共生关系^［2］。在这种共生关系中，AMF被广泛认为是专性生物营养体，它们为植物提供所需的营养物质和水分，同时从植物中吸收光合作用的产物，在植物生长的不同阶段起着至关重要的作用^［3］。

在AMF的生命周期中，其孢子通常潜伏于土壤之中，待环境条件适宜时，这些孢子将萌发并发展成为菌丝体。在宿主植物缺失的条件下，AMF能够依赖自身储存的能量资源（例如甘油三酯），维持生存状态约2~4周。随后，AMF将进行菌丝体细胞质回收，将其转移到孢子中，为新的生长周期做准备^［4］。在宿主植物根系与AMF孢子相互作用过程中，植物根系分泌的特定化合物，如独脚金内酯和黄酮类化合物，会诱导孢子萌发。孢子萌发后，会经历一个侵染前的生长阶段，随后进行菌丝分枝，最终形成附着孢子。这些附着孢子能够直接侵入根毛或皮层细胞，并在根细胞组织内部进行增殖和蔓延，从而形成根内结构^［5］。随后AMF的菌丝在宿主植物引导下，在土壤中延伸直至定殖于宿主植物的根部。在AMF与宿主植物共生关系建立后，宿主植物的表皮细胞内形成了一种高度分化的菌丝结构，称之为丛枝，是AMF和宿主植物之间进行营养交换的主要场所^［6］。AMF具有特化结构用于储存营养物质，该结构被称为囊泡，形成于宿主植物根细胞内部或细胞间隙。在AMF生长发育过程中，除了形成囊泡和丛枝结构外，还涉及根内菌丝、胞内线圈及根外菌丝的形成。待AMF接受宿主植物提供的碳源后，根外菌丝体在土壤中向远离根的地方延伸，为植物收集矿质养分。由AMF产生的孢子富含脂质和碳水化合物，且萌发过程仅在宿主存在时得以进行。当孢子接收到宿主发出的信号后，将触发孢子的萌发过程，该过程涉及一系列核分裂事件。随后，共生关系一旦建立，根内及根外的菌丝体便开始在宿主根系中扩展生长^［7］。AMF的根外菌丝还会在邻近植物之间形成共同的菌根网络，在信号传递和养分交换中起着关键作用，同时分生孢子也在该菌丝网络上形成^［8］。

AM共生体系的一个核心特征在于AMF能够为宿主植物提供所需的水分和营养物质，而作为回报，AMF会得到宿主提供的可溶性碳水化合物和脂质。AMF充当土壤和植物之间的桥梁，通过增强宿主植物的营养吸收能力，支持其更好地生存^［9］。此外，AMF通过改善土壤环境显著影响植物生长发育^［10］。碳、氮和磷是植物生长所需的3种主要营养物质，然而土壤供应这些营养素，尤其是氮和磷的能力是有限的^［11］。在这种情况下，AMF与植物的共生关系在植物获取微量营养素方面的作用显得尤为重要^［12］。众所周知，AMF在宿主植物磷素吸收过程中发挥着关键作用。植物在磷缺乏的逆境下，根系会分泌一种特定的植物激素——独脚金内酯，该激素能够促进AMF菌丝的分枝、伸长及孢子萌发，并促使AMF在植物根系上形成附着结构^［13］。宿主植物根系与AMF菌丝通过分泌物能够招募并协同特定微生物群落。此外，AMF菌丝网络作为土壤细菌迁移的“高速公路”，促进磷酸盐溶解菌（PSB）高效抵达有机磷源，从而实现磷元素的有效吸收与利用^［14］。研究^［15］表明，AMF从宿主植物接收大约4%~20%的总光合碳，用于支持自身新陈代谢和生长。此外，宿主植物通过与AMF的共生关系获得益处，增加了对根际、菌根际和透明层的碳分配。这种由AMF介导的碳分配在低磷环境中尤其有效，它影响了参与碳、氮和磷循环的关键细菌，并促进了植物的生长^［16］。

近年来，随着分子生物学的发展，AMF的遗传特性及其与宿主植物相互作用的分子机制逐渐被揭示，但关于如何优化AMF的培养条件，以及如何将这些有益微生物更有效地应用于农业生产中，以实现可持续的农业发展仍需要进一步研究和探讨。本研究综述了国内外关于AMF的培养方法、扩繁体系及其应用于共生体系的研究进展，总结了当前研究中存在的问题与不足，旨在为完善AMF培养技术及菌剂肥料应用于农业生产实践提供科学的理论支撑。

1 丛枝菌根真菌常见的扩繁体系

1.1 丛枝菌根真菌传统的培养方法

常见的AMF培养方法包括大田培养法、雾化培养法、营养液培养法及沙土培养法等（图1）。大田培养法尽管操作简便，但难以保证孢子的单一性，且易受到杂菌污染，同时受限于植物生长的季节性。雾化培养法先将植物种子催芽处理后接种AMF，然后将植物固定于雾化培养箱内的高空支架上，通过定期施加定量营养液以保证植物生长所需营养物质的充分供应^［17］。该方法可实现AMF的直接接种或与其他基质混合后接种，但经济成本较高，且营养液中的物质浓度难以控制。营养液培养法依据培养装置不同可分为静止培养法^［18］和流动培养法^［19］。该方法通常采用经过筛选、清洗并灭菌处理的河沙作为固定基质，选用霍格兰营养液作为植物生长的营养源，在配备营养液的培养装置内播种宿主植物种子，待种子萌发后，将AMF置于根际区域，经过约4个月的培养可获得高生物量的孢子。然而，该方法对培养装置的精确性要求较高，导致成本投入与产出效益不成比例，因此在实际生产应用中存在局限性。沙土培养法，尤其是盆栽沙土培养技术，因操作简便、方法可靠及具有成本效益优势，且在宿主植物中定殖效率较高，已成为AMF扩繁的主要方法^［20］。不同宿主植物与AMF共生效率存在显著差异，这表明宿主植物与AMF之间存在特定的相互选择机制，这种机制决定二者之间的相互亲和力、共生体的建立及菌根的发育繁殖^［21］。因此，选择适宜的植物品种进行盆栽扩繁是AMF扩繁的关键所在。由于玉米（Zea mays）的根系相较于其他宿主植物更为发达，可为菌剂孢子繁殖创造更为有利的环境。因此，通常选择玉米作为宿主植物，在盆栽培养下，与AMF共生以获得大量分生孢子^［22］。研究^［23］表明，一些葱属（Allium）植物，如葱（Allium fistulosum）、韭菜（Allium tuberosum）根毛较少的植物对菌根真菌的依赖性也很高，其较短的生长周期和便捷的种植方式可成为AMF快速扩繁试验中植物宿主的新选择。

1.2 丛枝菌根真菌离体纯培养

1.2.1 丛枝菌根真菌双重离体培养

AMF离体双重培养法是指在离体条件下，AMF以植物毛状根为宿主并建立起共生关系的离体培养方法^［24］。1962年，Mosse^［25］用摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）与红三叶草（Trifolium pratense）和番茄（Solanum lycopersicum）的离体根建立了AMF双重培养体系。在此之后，越来越多的团队尝试用不同类型的AMF材料侵染植物根部，在显微镜下观察孢子、菌丝、根段侵染情况，发现用AMF孢子直接侵染植物根器官时侵染率最高，即用孢子接种的侵染效果最佳，同时植物毛状根在不额外添加生长调节剂的情况下也能迅速繁殖，萌生大量新生分枝^［26］。转化的Ri-TDNA胡萝卜（Daucus carota var. sativus）毛状根与AMF的双重离体培养是目前较为普遍的AMF培养方法之一，在该体系中10~15个亲本AMF孢子平均可获得8 500~9 000个子代孢子^［27］。AMF离体双重培养方法可以获得大量不染菌的AMF孢子，但宿主植物根系和孢子的继代过程对试验操作技术要求较高，在实际的大批量生产中，还需对此方法进行优化和改进。

1.2.2 丛枝菌根真菌非共生培养

一直以来，AMF被广泛认为在没有宿主植物的情况下无法进行繁殖培养，是一种专性活体营养型真菌。然而有研究^［28］表明，在AMF（异形根孢囊霉（Rhizophagus irregularis））和菌根辅助细菌（Paenibacillus validus）的共培养试验中，AMF可以在没有宿主植物的情况下完成整个生命周期。另一研究^［29］表明，脂肪酸作为宿主植物提供的主要碳源，能促进AMF在非共生条件下的生长和产孢，同时棕榈油酸（C16：1Δ9Z）和（S）-12-甲基肉豆蔻酸（anteiso-C15：0）也可诱导异形根孢囊霉在非共生条件下产生具有侵染能力的分生孢子。此外，肉豆蔻酸盐可以作为异形根孢囊霉在非共生条件下生长的碳源和能量来源，是目前AMF非共生培养过程中添加的重要脂肪酸^［30］。在肉豆蔻酸盐和有机氮源存在的情况下，2种植物激素——独脚金内酯和茉莉酸甲酯的组合，诱导明根孢囊霉（Rhizophagus clarus HR1）在非共生条件下产生大量具有侵染能力的孢子^［31］。此外，茉莉酸甲酯含量在AMF定殖根部期间呈现上升趋势，这与调控茉莉酸生物合成基因在含有丛枝的植物皮层细胞中上调表达模式相一致。因此，明根孢囊霉的非共生培养体系中，在肉豆蔻酸盐和有机氮源存在下，人工合成的独脚金内酯（GR24）促进了大量非共生次生孢子的形成，而茉莉酸甲酯的加入使子代孢子产量和孢子大小显著增加^［32］。

此外，棕榈油酸或肉豆蔻酸盐诱导的AMF孢子体积小于共生培养产生的孢子，其作为菌剂的效能亦未有明确结论^［31］。研究^［33］发现，明根孢囊霉的次生孢子在菌丝膨胀后2 d内停止发育，并且一旦形成，这些孢子在培养过程中不再增大。目前，对于非共生培养过程中孢子的成熟条件尚不明确，仍需探索可能的植物源因子和环境因素。随着技术的不断进步和研究的深入，这些研究成果将有助于开发新的AMF研究方法，并为构建新一代AMF菌剂生产体系提供坚实的理论基础，为AMF的基础研究和应用开启新的篇章。

1.3 丛枝菌根真菌新型共生培养技术

近年来，光合自养微繁殖（PM）与AMF的接种共培养技术，在体外环境控制的辅助下，已取得显著成果^［34］。与移植时接种AMF相比，当AMF在体外引入PM系统以应对离体胁迫时，微繁殖植株展现出更多优势。从理论的角度来看，将PM系统与菌根化技术相结合（菌根化-PM培养系统）开辟了一条AMF扩繁的新途径。在适当的环境条件下，该系统能够实现AMF接种剂的大规模生产，并有效避免生物及非生物因素带来的胁迫，从而提高菌根植物的存活率，改善健康状况^［35］。此外，基于高吸水性聚合物（SAP）自养系统的AMF单孢子培养也是一种可靠、经济且高效的培养技术，相较于一些传统的培养方法成功率更高。SAP在应用过程中展现出显著的透明性、非营养性、无需无菌条件及低成本和低技术要求的特性。这些独特属性使得SAP自养系统成为研究AMF生物学（包括孢子萌发、物种间竞争、宿主偏好等）的有力工具。此外，SAP自养系统有望在实验室条件下实现AMF孢子的大规模生产，是当前体内和体外AMF培养技术极具潜力的替代方案^［36］。

2 丛枝菌根真菌的应用

2.1 丛枝菌根真菌的单独施用

接种AMF能够显著提升宿主植物对土壤养分的吸收、转运和利用效率，增强宿主植物对环境的适应性^［37］（图2）。例如，在原生AMF接种量较低且生长条件极为不利的土壤或基质中，对于依赖菌根的蔬菜作物而言，接种AMF可以促进作物生长，增强其对非生物胁迫的耐受力，提升其对病原体的防御能力，并改善宿主植物的化学品质^［38］。AMF在增强植物防御反应方面的作用包括：增加植物的防御物质水平，调节植物激素水平，改变挥发性有机化合物（VOCs）组成，以及提高植物的整体生长和光合作用能力，这些作用共同增强了植物对病原体和昆虫的抵抗力^［39］。此外，接种AMF对于提高果实产量和改善果实内外品质均产生了积极影响。如采用AMF进行田间接种，能够有效提升番茄果实的产量及感官品质^［40］，提升柑橘类水果的外部品质（包括单株果实数量及果实尺寸）和内部品质（如葡萄糖、蔗糖及果糖含量）^［41］。

AMF在维持土壤健康、应对土壤污染方面发挥着不可或缺的作用（图2），这对于可持续农业具有至关重要的意义^［42］。AMF通过调节土壤微生物群落结构、提高土壤团聚体稳定性和改变根系分泌物组成来缓解植物病害，促进植物生长发育^［43］。研究^［44］表明，植物根系及AMF菌丝通过分泌特定的根系分泌物，招募并协同特定的微生物群落，以促进菌根对养分的有效吸收。AMF通过外生菌丝及分泌物和残留物的协同效应，增强土壤团聚体的稳定性，从而对抗土壤侵蚀，促进微团聚体形成，并维持土壤团聚体的稳定性^［45］。土壤中稳定的团聚体结构使土壤中的养分离子（如铵根离子、磷酸根离子）被吸附在团聚体的表面，防止其随雨水淋溶而流失，提高土壤的保肥能力，减少化学肥料的使用。在应对土壤污染方面，AMF通过调节植物对重金属的吸收及其在土壤中的分布，增强植物对重金属及持久性有机污染物的耐受性。此外，AMF有助于植物根部固定土壤污染物，限制或促进其向地上部转移，以实现植物对过度积累的污染物的提取^［46］。

AMF在生态系统修复领域的应用也展现出广阔前景。例如，在干旱和半干旱地区，露天煤矿废料的自然生态恢复进程极为缓慢，通过开垦和植被恢复能够有效促进生态系统的恢复。田野调查与实验室研究均表明，采用AMF接种技术处理开垦植被，能够显著提升土壤的养分水平，促进垦区植物生长。因此，将AMF接种剂应用于严重退化的生态系统，是一种有效的植被恢复策略^［47］。在应对气候变化方面，AMF在全球碳循环中发挥至关重要的作用，它们可以利用植物固定的大部分碳，沉积慢循环有机化合物（如球囊霉素等），并通过促进土壤聚集来保护有机物免受微生物分解^［48］。在干旱条件下，AMF与植物的共生关系能够优化植物的碳分配策略，并降低土壤中二氧化碳（CO₂）的排放量^［49］。此外，AMF通过增强植物对干旱的耐受性，放大氮与CO₂的增益效应，并在变暖环境中维持植物生理稳态，成为植物适应全球变化的关键共生伙伴^［50］。

2.2 丛枝菌根真菌与非生物助剂的联合施用

生物炭是通过有机物质（如粪便和农业废弃物）热解产生的一种富碳产品，具有改善土壤质量，平衡土壤pH等作用^［51］，常用作土壤改良剂。相较于仅使用生物炭或AMF，生物炭与AMF的联合应用在改善土壤微观环境方面表现出更显著的效果（图2）。生物炭为AMF提供了理想的栖息环境，这种协同施用策略能够优化土壤理化性质和促进作物生长，提升植物对养分的吸收能力，降低对化肥的依赖。生物炭的施用有助于维持贫瘠土壤中真菌群落稳定性^［52］。在重金属胁迫下，生物炭与AMF的联合施用可以产生附加效应，减轻植物生理压力，改善土壤结构，最大限度减少土壤中镉（Cd）等重金属的迁移和转化，减少植物的重金属积累并促进植物生长^［53］。菜籽饼是菜籽油提取后产生的残留物，具有较高的营养成分，含有大量碳和微量元素^［54］。菜籽饼与AMF的联合施用能够提高土壤碳和其他养分有效性，增加土壤总磷和有效磷含量，从而促进植物生长^［55］。一些其他非生物助剂（如螯合剂、腐殖酸类物质）与AMF联合施用能促进植物生长与养分吸收，在植物修复与降低植物病害方面发挥重要作用。研究^［56］表明，柠檬酸螯合剂与AMF的联合应用能够显著提升植物生物量和器官中磷积累。这种联合使用还能增强抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶）活性，减轻植物的毒性反应，进而提高土壤中钒的提取效率，有效缓解钒引起的植物胁迫。此外，在草莓（Fragaria×ananassa）种植过程中，联合施用AMF和腐植酸类物质，可以在田间显著减轻病害引起的损伤程度，提高早期产量、总产量和健康幼苗的产出^［57］。

2.3 丛枝菌根真菌与生物助剂的联合施用

土壤中原生AMF往往需要有效的刺激剂或辅助性微生物的协同作用来发挥其功能^［58］，这些相互作用可能会抑制或增强单一物种的积极影响^［59］。因此，研究有益微生物间的相互作用对AMF菌根研发与应用具有重要意义。在AMF与促生细菌的联合应用方面，AMF与解磷细菌（PSB）及固氮细菌（NFB）的联合接种显著提高植物生物量、植株高度及菌根定殖效率（图2）。此外，AMF与解磷细菌和固氮细菌之间的相互作用在土壤碳、氮和磷循环中扮演了关键角色，通过增强土壤酶活性，进一步促进了植物的生长发育^［60］。还有一些细菌可以促进AMF与宿主植物建立共生关系，因此被称为菌根辅助菌。这类细菌在与AMF的共同施用下，增强植物对有害代谢物的解毒能力，促进AMF菌丝体延伸，加强植物与真菌之间的相互作用，进而提高AMF在逆境中的存活能力^［61］。在AMF与促生真菌联合应用方面，哈茨木霉（Trichoderma harzianum）作为一种广泛应用于农业领域的真菌类微生物，被认为是植物-土壤生态系统中众多植物病原体的有效生物防治剂之一^［62］。研究^［63］表明，AMF与哈茨木霉的联合应用对植物生长具有协同促进作用，显著影响根际土壤微生物群落多样性，并对植物病害展现出有效的生物防治效果。因此，微生物群落结构及其与AMF的相互作用为研发新型肥料配方、增强AMF的积极作用提供了新的研究方向。

2.4 丛枝菌根真菌在实际应用中的局限性

AMF在农业生产和生态修复中的应用潜力巨大，但在实际推广中仍面临多重挑战，主要体现在AMF在不同土壤环境中适应性限制及AMF菌剂商业化生产的瓶颈上。在探讨AMF对不同土壤环境的适应性时，AMF与宿主植物的共生效应显著受到土壤pH、养分水平及污染物浓度的影响。具体而言，在磷含量较高的土壤环境中，AMF对宿主植物生长的促进作用会受到抑制，表现为随着土壤磷含量的升高，原本的共生关系可能转变为寄生关系^［64］；在低pH（pH<4.5）胁迫下，宿主植物向AMF转运的脂质减少，导致丛枝形成受阻，从而抑制了AMF与植物共生关系的建立^［65］。此外，土壤镉污染对AMF生长及活性产生显著影响。具体而言，低质量分数的镉（5 mg·kg^-1）能够促进AMF菌丝生长及代谢活性的提升，而较高质量分数的镉（50 mg·kg^-1）则对这些活动产生了抑制作用^［66］。因此，AMF在应对不同土壤环境胁迫的适应性受到显著限制，这不利于其与植物共生效应的发挥。另一方面，AMF菌剂的商业化生产亦是制约其大规模应用的不利因素。AMF菌剂的生产方法较为复杂，需要特定的宿主植物（如三叶草、玉米等）和严格的生产条件，如培养基质的配制、高温灭菌等，这增加了商业化生产的难度和成本。此外，AMF的生长和繁殖需要一定的环境条件和时间，如果环境条件不满足或者时间过短，其效果可能无法完全体现出来，导致应用效果存在一定的不确定性。因此，当前AMF的应用需突破菌剂生产标准化、宿主-菌株适配优化、环境响应机制解析等核心问题。

3 总结与展望

丛枝菌根真菌是一类广泛分布于陆地生态系统中的专性活体营养型土壤真菌，能够与大多数植物根系建立互利共生关系。目前，随着全球人口的增长和对粮食需求的增加，提高作物产量和质量成为农业发展的关键。AMF作为一种能够显著提升植物对营养物质吸收能力的共生真菌，在农业生产中的应用潜力巨大。后续研究将聚焦于开发更为高效与简便的AMF扩繁技术，以适应大规模农业生产的需求。同时，未来研究亦将致力于探究AMF与各类农业投入品之间的协同作用，包括但不限于与化肥、有机肥料、生物农药等的联合应用，旨在实现减少化肥用量、增强作物抗病性、优化土壤结构及提升环境质量的目标。此外，通过分子生物学和基因组学技术，进一步揭示AMF与宿主植物之间的相互作用机制，将有助于更深入地理解其在生态系统中的作用，为实现可持续农业提供科学依据。

参考文献

[1] REDECKER D， KODNER R， GRAHAM L E.Glomalean fungi from the Ordovician［J］.Science，2000，289（5486）：1920-1921.

[2] SMITH S E， READ D.Mycorrhizal symbiosis［M］.3rd ed.New York：Academic Press，2008.

[3] SPORTES A， HÉRICHÉ M， BOUSSAGEON R，et al.A historical perspective on mycorrhizal mutualism emphasizing arbuscular mycorrhizas and their emerging challenges［J］.Mycorrhiza，2021，31：637-653.

[4] YU L M， ZHANG Z F， ZHOU L W.Advances in the studies on symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi of traditional Chinese medicinal plants［J］.Biocell，2022，46（12）：2559-2573.

[5] BRUNDRETT M C， TEDERSOO L.Evolutionary history of mycorrhizal symbioses and global host plant diversity［J］.New Phytologist，2018，220（4）：1108-1115.

[6] SCHAARSCHMIDT S， HAUSE B.Apoplastic invertases：multi-faced players in the arbuscular mycorrhization［J］.Plant Signaling & Behavior，2008，3（5）：317-319.

[7] SABOOR A， ALI M A， HUSSAIN S，et al.Zinc nutrition and arbuscular mycorrhizal symbiosis effects on maize （Zea mays L.） growth and productivity［J］.Saudi Journal of Biological Sciences，2021，28（11）：6339-6351.

[8] ZHANG Y C， ZOU Y N， LIU L P，et al.Common mycorrhizal networks activate salicylic acid defense responses of trifoliate orange （Poncirus trifoliata）［J］.Journal of Integrative Plant Biology，2019，61（10）：1099-1111.

[9] YU H， LIU X Y， YANG C，et al.Co-symbiosis of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） and diazotrophs promote biological nitrogen fixation in mangrove ecosystems［J］.Soil Biology and Biochemistry，2021，161：108382.

[10] LI X R， SHI F， ZHOU M，et al.Migration and accumulation of microplastics in soil-plant systems mediated by symbiotic microorganisms and their ecological effects［J］.Environment International，2024，191：108965.

[11] GUL S， WHALEN J K.Biochemical cycling of nitrogen and phosphorus in biochar-amended soils［J］.Soil Biology and Biochemistry，2016，103：1-15.

[12] ZHOU J C， ZHANG L， FENG G，et al.Arbuscular mycorrhizal fungi have a greater role than root hairs of maize for priming the rhizosphere microbial community and enhancing rhizosphere organic P mineralization［J］.Soil Biology and Biochemistry，2022，171：108713.

[13] BESSERER A， PUECH-PAGÈS V， KIEFER P，et al.Strigolactones stimulate arbuscular mycorrhizal fungi by activating mitochondria［J］.PLoS Biology，2006，4（7）：e226.

[14] JIANG F， ZHANG L， ZHOU J，et al.Arbuscular mycorrhizal fungi enhance mineralisation of organic phosphorus by carrying bacteria along their extraradical hyphae［J］.New Phytologist，2021，230（1）：304-315.

[15] RICH M K， NOURI E， COURTY P E，et al.Diet of arbuscular mycorrhizal fungi：bread and butter？［J］.Trends in Plant Science，2017，22（8）：652-660.

[16] HUANG H， LIU S J， DU Y，et al.Carbon allocation mediated by arbuscular mycorrhizal fungi alters the soil microbial community under various phosphorus levels［J］.Fungal Ecology，2023，62：101227.

[17] 李少杰，肖清山，宋福强，丛枝菌根（AM）真菌扩培技术研究进展［J］.中国农学通报，2022，38（9）：115-122.

[18] LI S J， XIAO Q S， SONG F Q，et al.Propagation of arbuscular mycorrhizal fungi：a review［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2022，38（9）：115-122.

[19] HAY M J M.A technique for growing mycorrhizal clover in solution culture［J］.New Zealand Journal of Agricultural Research，1981，24（3/4）：371-372.

[20] ELMES R P， MOSSE B.Vesicular-arbuscular endomycorrhizal inoculum production.II.Experiments with maize （Zea mays） and other hosts in nutrient flow culture［J］.Canadian Journal of Botany，1984，62（7）：1531-1536.

[21] 黄玉丹，张淑彬，李琳，丛枝菌根真菌繁殖体的高效扩繁［J］.微生物学通报，2023，50（2）：503-513.

[22] HUANG Y D， ZHANG S B， LIN L，et al.Efficient propagation of arbuscular mycorrhizal fungal propagules［J］.Microbiology China，2023，50（2）：503-513.

[23] KLIRONOMOS J N.Variation in plant response to native and exotic arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Ecology，2003，84（9）：2292-2301.

[24] 马俊卿，侯宁，孙晨瑜，宿主不同对丛枝菌根真菌扩繁效应的影响［J］.中国农学通报，2022，38（1）：7-14.

[25] MA J Q， HOU N， SUN C Y，et al.Effects of different hosts on propagation of arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2022，38（1）：7-14.

[26] 李媛媛，王晓娟，豆存艳，四种宿主植物及其不同栽培密度对AM真菌扩繁的影响［J］.草业学报，2013，22（5）：128-135.

[27] LI Y Y， WANG X J， DOU C Y，et al.Effects of four host plants and different cultivation densities on the propagation of arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Acta Prataculturae Sinica，2013，22（5）：128-135.

[28] 冉海燕，江龙.AM真菌离体双重培养研究进展［J］.山地农业生物学报，2016，35（2）：62-67.

[29] RAN H Y， JIANG L.The research progress of AM fungi in vitro dual culture［J］.Journal of Mountain Agriculture and Biology，2016，35（2）：62-67.

[30] MOSSE B.The establishment of vesicular-arbuscular mycorrhiza under aseptic conditions［J］.Journal of General Microbiology，1962，27（3）：509-520.

[31] 王晶晶，孙淑斌，徐国华.丛枝菌根真菌侵染番茄离体毛状根双重培养体系的建立［J］.菌物学报，2010， 29（1）：68-74.

[32] WANG J J， SUN S B， XU G H.An in vitro dual culturing system established with tomato hairy roots and arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Mycosystema，2010，29（1）：68-74.

[33] SRINIVASAN M， KUMAR K， KUMUTHA K，et al.Establishing monoxenic culture of arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices through root organ culture［J］.Journal of Applied and Natural Science，2014，6（1）：290-293.

[34] HILDEBRANDT U， JANETTA K， BOTHE H.Towards growth of arbuscular mycorrhizal fungi independent of a plant host［J］.Applied and Environmental Microbiology，2002，68（4）：1919-1924.

[35] KAMEOKA H， TSUTSUI I， SAITO K，et al.Stimulation of asymbiotic sporulation in arbuscular mycorrhizal fungi by fatty acids［J］.Nature Microbiology，2019，4（10）：1654-1660.

[36] SUGIURA Y， AKIYAMA R， TANAKA S，et al.Myristate can be used as a carbon and energy source for the asymbiotic growth of arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2020，117（41）：25779-25788.

[37] TANAKA S， HASHIMOTO K， KOBAYASHI Y，et al.Asymbiotic mass production of the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus clarus ［J］.Communications Biology，2022，5（1）：43.

[38] WU Q S， LIU C Y， ZHANG D J，et al.Mycorrhiza alters the profile of root hairs in trifoliate orange［J］.Mycorrhiza，2016，26（3）：237-247.

[39] MARLEAU J， DALPÉ Y， ST-ARNAUD M，et al.Spore development and nuclear inheritance in arbuscular mycorrhizal fungi［J］.BMC Evolutionary Biology，2011，11：51.

[40] SHI X N， COLLADO C E， HERNÁNDEZ R.Improve Cannabis sativa micropropagation through increasing air change rate in photoautotrophic and traditional tissue culture［J］.Scientia Horticulturae，2024，333：113238.

[41] LIU W K， YANG Q C.Integration of mycorrhization and photoautotrophic micropropagation in vitro：feasibility analysis for mass production of mycorrhizal transplants and inoculants of arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture，2008，95：131-139.

[42] PARÉ L， BANCHINI C， HAMEL C，et al.A simple and low-cost technique to initiate single-spore cultures of arbuscular mycorrhizal fungi using a superabsorbent polymer［J］.Symbiosis，2022，88（1）：61-73.

[43] AFFOKPON A， COYNE D L， LAWOUIN L，et al.Effectiveness of native West African arbuscular mycorrhizal fungi in protecting vegetable crops against root-knot nematodes［J］.Biology and Fertility of Soils，2011，47：207-217.

[44] BAUM C， EL-TOHAMY W， GRUDA N.Increasing the productivity and product quality of vegetable crops using arbuscular mycorrhizal fungi：a review［J］.Scientia Horticulturae，2015，187：131-141.

[45] LI Y D， NAN Z B， MATTHEW C，et al.Arbuscular mycorrhizal fungus changes alfalfa （Medicago sativa） metabolites in response to leaf spot （Phoma medicaginis） infection，with subsequent effects on pea aphid （Acyrthosiphon pisum） behavior［J］.New Phytologist，2023， 239（1）：286-300.

[46] PASKOVIĆ I， SOLDO B， BAN S G，et al.Fruit quality and volatile compound composition of processing tomato as affected by fertilisation practices and arbuscular mycorrhizal fungi application［J］.Food Chemistry，2021，359：129961.

[47] CHENG X F， XIE M M， LI Y，et al.Effects of field inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and endophytic fungi on fruit quality and soil properties of Newhall navel orange［J］.Applied Soil Ecology，2022，170：104308.

[48] HARTMANN M，SIX J.Soil structure and microbiome functions in agroecosystems［J］.Nature Reviews Earth & Environment，2023，4（1）：4-18.

[49] WU Q S， WANG S， SRIVASTAVA A K.Mycorrhizal hyphal disruption induces changes in plant growth，glomalin-related soil protein and soil aggregation of trifoliate orange in a core system［J］.Soil and Tillage Research，2016，160：82-91.

[50] WANG B Y， XIAO Q C， GENG X W，et al.Arbuscular mycorrhizal fungi alter rhizosphere bacterial diversity，network stability and function of lettuce in barren soil［J］.Scientia Horticulturae，2024，323：112533.

[51] ZHANG Z F， MALLIK A， ZHANG J C，et al.Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on inoculated seedling growth and rhizosphere soil aggregates［J］.Soil and Tillage Research，2019，194：104340.

[52] SOLÍS-RAMOS L Y， COTO-LÓPEZ C， ANDRADE-TORRES A.Role of arbuscular mycorrhizal symbiosis in remediation of anthropogenic soil pollution［J］.Symbiosis，2021，84（3）：321-336.

[53] BI Y L， DU X P， TIAN L X，et al.Effects of an arbuscular mycorrhizal fungus on Amorpha fruticosa roots and soil preferential flow in an arid area of opencast coal mine waste［J］.Soil and Tillage Research，2025，245：106321.

[54] GIRI B， SAXENA B.Response of arbuscular mycorrhizal fungi to global climate change and their role in terrestrial ecosystem C and N cycling［M］//VARMA A，PRASAD R，TUTEJA N.Mycorrhiza-function，diversity，state of the art.Cham：Springer，2017：305-327.

[55] BOYNO G， YERLI C， ÇAKMAKCI T，et al.The effect of arbuscular mycorrhizal fungi on carbon dioxide （CO₂） emission from turfgrass soil under different irrigation intervals［J］.Journal of Water and Climate Change，2024，15（2）：541-553.

[56] TANG B， MAN J， LEHMANN A，et al.Arbuscular mycorrhizal fungi benefit plants in response to major global change factors［J］.Ecology Letters，2023，26（12）：2087-2097.

[57] MASON A R G， LOWE A J， BRIEN C，et al.Response of wheat to arbuscular mycorrhizal fungi inoculation and biochar application：implications for soil carbon sequestration［J］.Soil Biology and Biochemistry，2024，199：109611.

[58] LI Z S， LI Y Y， ZHANG Q，et al.Synergistic mechanisms of AMF and biochar driving rhizosphere fungal community in shallot in barren soil［J］.Horticultural Plant Journal，2024，10（5）：1252-1256.

[59] JIN X H， LIU K， ZHANG N L，et al.The combined application of arbuscular mycorrhizal fungi and biochar improves the Cd tolerance of Cinnamomum camphora seedlings［J］.Rhizosphere，2024，31：100939.

[60] 龙勇，林叶春，蔡凯，添加菜籽饼或菜籽油对植烟土壤差异代谢物的影响［J］.湖南农业科学，2024（9）：63-67.

[61] LONG Y， LIN Y C， CAI K，et al.Effects of rapeseed meal or oil on differential metabolites in tobacco-planting soil［J］.Hunan Agricultural Sciences，2024（9）：63-67.

[62] SRIVASTAVA A K， SINGH S， MARATHE R A.Organic citrus：soil fertility and plant nutrition［J］.Journal of Sustainable Agriculture，2002，19（3）：5-29.

[63] QIU L， GAO W L， WANG Z G，et al.Citric acid and AMF inoculation combination-assisted phytoextraction of vanadium （V） by Medicago sativa in V mining contaminated soil［J］.Environmental Science and Pollution Research，2021，28：67472-67486.

[64] KHAFAGI E Y， EL-ABEID S E， SOLIMAN M S，et al.Role of arbuscular mycorrhizae fungi and humic acid in controlling root and crown rot of strawberry［J］.Plant Pathology Journal，2018，17（2）：65-74.

[65] ZHANG J L， ZHAO R T， LI X，et al.Potential of arbuscular mycorrhizal fungi for soil health：a review［J］.Pedosphere，2024，34（2）：279-288.

[66] El-SHARKAWY H H A， ABBAS M S， SOLIMAN A S，et al.Synergistic effect of growth-promoting microorganisms on bio-control of Fusarium oxysporum f.sp.pisi，growth，yield，physiological and anatomical characteristics of pea plants［J］.Pesticide Biochemistry and Physiology，2021，178：104939.

[67] ZHANG Q， CHEN J， LI Y Y，et al.Effects of interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and bacteria on the growth of Lotus corniculatus L.：from the perspective of regulating rhizosphere fungal community［J］.Pedosphere，2024，34（2）：411-423.

[68] DE CARVALHO NETA S J， ARAÚJO V L V P， FRACETTO F J C，et al.Growth-promoting bacteria and arbuscular mycorrhizal fungus enhance maize tolerance to saline stress［J］.Microbiological Research，2024，284：127708.

[69] NAFADY N A， SULTAN R， EL-ZAWAHRY A M，et al.Effective and promising strategy in management of tomato root-knot nematodes by Trichoderma harzianum and arbuscular mycorrhizae［J］.Agronomy，2022，12（2）：315.

[70] YUAN S F， LI M Y， FANG Z Y，et al.Biological control of tobacco bacterial wilt using Trichoderma harzianum amended bioorganic fertilizer and the arbuscular mycorrhizal fungi Glomus mosseae ［J］.Biological Control，2016，92：164-171.

[71] QIN Z F， ZHANG H Y， FENG G，et al.Soil phosphorus availability modifies the relationship between AM fungal diversity and mycorrhizal benefits to maize in an agricultural soil［J］.Soil Biology and Biochemistry，2020，144：107790.

[72] FENG Z W， LIU X D， FENG G D，et al.Linking lipid transfer with reduced arbuscule formation in tomato roots colonized by arbuscular mycorrhizal fungus under low pH stress［J］.Environmental Microbiology，2020， 22（3）：1036-1051.

[73] GAI J P， FAN J Q， ZHANG S B，et al.Direct effects of soil cadmium on the growth and activity of arbuscular mycorrhizal fungi［J］.Rhizosphere，2018，7：43-48.

基金资助

国家重点研发计划项目(2023YFD1901002)