【葡萄产业大会】 金必来付荣军：金必来AMF丛枝菌根真菌的作用机理

北京金必来生物科技有限公司董事长  付荣军

葡萄一直是我们国家的重要水果，云南也是我国葡萄的重要产区。金必来也在葡萄产业上深耕多年，一直为土壤健康、生态农业绿色发展助力。

那么，金必来AMF丛枝菌根真菌的作用机理是什么呢？

丛枝菌根真菌前世今生

丛枝菌根真菌是一种单系球囊菌门真菌，可以和70%—90%的陆地植物形成菌根共生体！

泥盆纪（4.5亿年），植物的根系中就已经存在菌根真菌，是随着植物从走出海洋到征服陆地的助手。

19世纪中，发现菌根真菌。

1885年，德国人Frank A.B才发现植物根系上侵染的菌根真菌。

1989年， Harley 根据参与共生的真菌和植物种类及它们形成共生体系的特点, 将菌根分为7 种类型, 即丛枝菌根、外生菌根、内外菌根、浆果鹃类菌根、水晶兰类菌根、欧石楠类菌根和兰科菌根。

 丛枝菌根真菌是什么？

菌根是自然界中一种普遍的植物共生现象，它是土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。共生真菌从植物体内获取必要的碳水化合物及其他营养物质，而植物也从真菌那里得到所需的营养及水分等，从而达到一种互利互助、互通有无的高度统一。

AMF 丛枝菌根真菌根外菌丝是作物根系的60-100倍！

菌根：土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。它既具有一般植物根系的特征，又具有专性真菌的特性。与农业生产关系最为密切的一种内生菌根真菌一般分为“泡囊” 和“丛枝” 两大典型结构，部分真菌不在根内产生泡囊，但都形成丛枝，故简称丛枝菌根。

菌丝桥：科学家发现了一个非常有趣的现象，看似沉默的植物之间却通过菌根真菌相互沟通和交流，这是如何发生的呢？原来，菌根真菌从根内向外所伸出的菌丝接触到邻近的植物根后，能再次侵染进去。这样无形中，菌丝就将两株植物的根系联系在了一起，俗称菌丝桥，千千万万的菌丝桥就编织出了一张巨大的菌丝网络。这些菌丝具备根系同样的功能和作用，帮助作物吸收矿物质元素和水分，并代谢大量的磷酸酶、球囊霉素、生长素、植保素帮助作物生长，抵御病虫的烦恼。

AMF 丛枝菌根真菌与宿主植物之间的关系

1.链接关系

扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展，又与宿主植物组织相通，一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养，另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。（无机营养和光合作用产物的传递）

2.示警关系

研究认为植物之间通过挥发物释放来实现地上部的交流，新的研究证明菌丝桥的信号介导传输作用效率更高。不仅可以传递营养及病害信号，更神奇的是当两棵彼此相连的植物中，其中一棵被草食昆虫取食，那这棵近的另一棵植物也会激发起身体内的免疫反应。

3.哺育关系

植物可以通过菌丝桥相互输送养料和碳水化合物，在热带雨林中，拥有高大冠层的大树对阳光造成强烈阻挡，这直接导致很多靠近地面的小树苗无法获取足够的阳光。这时，母树能通过菌丝桥向周边的小树输送碳水化合物，以维持小树苗的存活。

AMF 丛枝菌根真菌功能

1.促进植物矿质养分吸收

在漫长的进化过程中，ＡＭＦ失去了降解有机物质的酶系，无法营腐生生长，与宿主植物之间形成了依赖于碳水化合物—矿质养分交换的专性共生体．在菌根共生体系当中，植物将一部分碳水化合物分配给ＡＭＦ支持其生长；作为回报ＡＭＦ根外菌丝帮助植物吸收土壤中的矿质养分，特别是在土壤中移动性较差的植物根系吸收相对困难的养分，如磷、铜、锌等。

2. 清除土壤环境中的重金属和放射性核素

通过积聚和隔离有毒的重金属离子或耐受放射性核素，从而保护其主体免受污染物的侵害。重金属毒害导致植物根系生长受阻，植物难以通过根系吸收获取矿质养分和水分，而ＡＭＦ能够通过根外菌丝促进植物对矿质养分的吸收，从而改善植物矿质营养，促进植物生长，提高植物的生物量，由此也会稀释植物体内的重金属，减轻重金属植物毒害．另一方面，ＡＭＦ菌丝体可以有效吸附固持重金属，通过菌丝中结合重金属的位点，将重金属积聚在真菌体内。

3. 提高作物抗干旱胁迫能力

丛枝菌根真菌能够增强植物光合作用，调节气孔导度和激素水平（如脱落酸），调控水通道蛋白基因表达，维持细胞结构等，能够促进植物吸收水分来缓解干旱胁迫，而且还能够通过促进营养吸收，调控脱落酸水平，调节植物抗旱生理生化过程从而增强植物抗旱性。

4. 减少盐离子累积缓解盐碱胁迫

丛枝菌根真菌通过促进植物吸收水分及矿质营养 （P, N, Mg 和 Ca等），减少盐离子（Na+）累积，促进渗透调节物质（脯氨酸，甜菜碱， 多胺）以及碳水化合物及抗氧化物质的累积从而增强植物耐盐性

5.促进土壤团聚体和有机碳库的形成

6.抵抗病虫害侵袭

宿主植物根系菌根化后，会发生一系列的生理生化改变。菌根形成过程中，宿主植物体内一些与植物抗病性有关的次生代谢物质如植保素、胼胝质、酚类、生物碱等显著增强，这些代谢物质尤其是其中的酚酸类、植保素的具有较高的抗病性。

AMF可以寄生线虫的繁殖器官，如包囊线虫的包囊和其他线虫的虫囊往往可以看到AMF的泡囊、菌丝甚至丛枝结构，从而减轻线虫病害的发生。

具有独立知识产权

金必来丛枝菌根真菌3项发明专利。菌种保存在中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏编号NO.12157。

金必来丛枝菌根真菌从基础研发到应用研发，在一万多个土样中筛选驯化出AH-01异型根孢囊霉、BJ-09内生根孢囊霉两个专利菌株及金必来丛枝菌根真菌大量扩繁技术和连续扩繁技术两项发明专利。

AMF 金必来丛枝菌根真菌先后荣获国家科学技术进步奖二等奖、国家自然科学奖二等奖、北京市科学技术进步奖一等奖，并于2021年取得国家登记证书。

AMF 金必来丛枝菌根真菌应用输出方向

AMF 金必来丛枝菌根真菌应用输出方向有两个：大田作物和经济作物。

大田作物——玉米、小麦、水稻、棉花、大豆通过菌根真菌包衣接种用量少，施用方法简单，可增产15%—30%。

经济作物——蔬菜进行菌根化育苗、果树进行根部接种，可提前采收，提高品质，增加产量20%—50%。