莱阳农学院科研成果“中国丛枝菌根研究”  
荣获2005年山东省自然科学奖一等奖

丛枝菌根真菌是菌物中的一个重要类群，它们能感染植物根系并与植物结合形成共生体，对植物生长发育具有很大益处。这些真菌能够增强植物的氧分吸收和抗病性，所以在农林业生产中具有很高的利用价值，因而成为近年来世界生物科学界广泛关注的热点研究课题。我国在丛枝菌根研究方面起步较晚，但在许多研究和创新领域中却是世界领先。莱阳农学院教授刘润进博士带领的课题组进行的“中国丛枝菌根研究”，取得了突破性成果，受到国内外的广泛关注。该成果荣获2005年山东省自然科学奖唯一一项一等奖。 
　　莱阳农学院创建于1951年，是一所以生物科学和农业科学为优势和特色，理、工、农、经、管、文等学科协调发展的多科性大学。学校现设21个二级学院，52个本科专业，30个硕士点，有8个省级重点学科、重点实验室和工程技术中心。在动植物育种与良种繁育、动物医学、作物栽培、果树学、生物技术、生物工程、农业机械、植物病理、农药学、传播学、食品科学与工程、农业资源与环境、农村经济学等方面形成了较强的学科优势，在国内外有一定的影响。 

　　近年来在科研创新中捷报频传，重大成果不断涌现。共承担各级各类科研项目691项，其中国家级项目65项，省部级项目301项。学院科技成果转化成效显著，先后以900万元成功转让了“灰树花液体发酵液多糖提取技术”、100万元转让了LN3玉米新品种省外经营权、42万元转让了“莱农14”玉米新品种的省内经营权、100万元的股份价与企业合作开发“玫瑰精油萃取技术”等，科研成果转让总金额超过2000万元。在2002年全国高校科技转让实际收入排名中，该院名列第34位，居山东省高校第一位。 

　　莱阳农学院是我国开展丛枝菌根真菌研究较早的单位之一。1984年就开始着手丛枝菌根研究，1986年组建了“菌根实验室”，1993年在刘润进的主持下，组建了我国第一个“菌根研究室”，该研究室2003年被山东省教育厅批准为“菌根生物技术研究所”，为国内第一个菌根生物技术研究所。目前，该研究所有教授3名，副教授4名，讲师3名，其中4人具有博士学位，6人具有硕士学位。多人次赴美国、澳大利亚、加拿大和韩国等开展合作研究及研究生联合培养。 

　　莱阳农学院的“菌根生物技术研究所”，先后承担国际科学基金（IFS）、国家自然科学基金（NSFC）、教育部骨干教师资助项目、山东省自然科学基金重点项目等18项。如IFS(C/2101-1)：“盐碱地中泡囊-丛枝菌根（VAM）真菌调查及其对土壤肥力的影响”；NSFC项目：“AM真菌丛枝发育在诱导植物抗病中的作用（30471164）”、“AM真菌诱导棉花防御性酶的分子基础(30170622)”、“VAM菌丛枝酶类代谢及抗病机制研究(39400089)”、“丛枝菌根真菌与大豆胞囊线虫的相互作用(39970498)”和教育部骨干教师资助计划项目：“丛枝菌根真菌与镰刀菌生物学相互作用”等。另外，作为第一协作单位参加人参入国家自然科学基金重大基金项目：“土壤微生物活化土壤养分机理的研究”，863计划：“棉花病虫害综合治理技术研究”，973项目：“长江流域生物多样性变化、可持续利用与区域生态安全（G2000046802）”和“国际热带材林组织资助项目”等。目前，该研究所主要研究方向有菌根真菌多样性与生态学、菌根真菌生理效应与作用机制研究、生物农药与生物肥料研发等。 

　　20年来，莱阳农学院菌根生物技术研究课题组的全体成员，在刘润进博士的带领下，怀着勇于创新、敢于拼搏的雄心壮志和不甘人后的民族自信心，克服重重困难，取得了令人瞩目的自主创新成果。 

　　在生物学领域，建立和发展了共生学和菌根学的一些理论体系和实验技术体系，首次出版了《共生学》和《菌根学》专著。课题组经过长期的持续努力，从菌根真菌分类与资源、生态学与生物多样性、生理学与其作用机制、到研究法与应用技术，全面、系统地开展了工作，所取得的成果在菌根学这一交叉学科研究领域、尤其是农业科学领域具有重要的价值和广泛的现实意义，在生物学领域具有较高的学术地位，不仅丰富了生物学领域的理论和知识，在生产实践上具有重要应用价值。如从我国境内野生植物、园艺作物、濒危保护植物（龙脑香科植物）、都江堰地区蕨类植物、黄河三角洲土壤、长期定位施肥土壤、被破坏和污染土壤、退化草原以及海岛等生态系统中，共发现和分离到丛枝菌根真菌6属98种。其中，发现我国新纪录种36个，世界新纪录种1个，待发表新种4个；填补了我国丛枝菌根真菌多样性及其资源生态学研究的空缺。 

　　在国内外首次发现并证实丛枝菌根真菌能提高落叶果树的抗旱性，认为丛枝菌根真菌菌丝直接吸收作用和菌根真菌间接调节植物渗透势的双重机制来提高植物的抗旱性。对热带雨林标志性植物———龙脑香科植物丛枝菌根发育状况进行了系统研究，并报道了该科植物不仅只形成外生菌根，而且能够形成丛枝菌根。在国际上首次发现并试验证明棉花植株中存在病程相关蛋白（PRs），丛枝菌根真菌能诱导多种PRs的合成；试验证实丛枝菌根真菌丛枝发育数量与其提高植物的抗病性呈正相关关系；发现丛枝菌根真菌能够弱寄生大豆胞囊线虫的胞囊，且能抑制后者的繁殖，降低其危害程度；分离到了丛枝菌根真菌诱导表达的山葡萄几丁质酶基因VCH3上游启动子的转录起始位点，丛枝菌根真菌在转录水平上调控防御性酶基因的表达。试验证明丛枝菌根真菌也能够侵染植物的根尖，纠正了国内外认为根尖分生区对丛枝菌根真菌是免疫的观点；提出丛枝菌根真菌诱导植物抗病性的理论：丛枝菌根真菌主要通过直接作用即诱导生化拮抗物质来提高植物的抗病性，和通过间接作用，即改善营养、生长等状况来提高植物的耐病性。发展和明确了接种势和侵染势的概念，建立了测定丛枝菌根真菌接种势和侵染势的新方法。 

　　在丛枝菌根真菌应用方面，取得突破性进展。先后建立了温室丛枝菌根真菌菌剂生产工艺、园艺作物菌根苗大田移栽技术、组培苗菌根化技术和营养钵接种直接定植大田技术，居国内领先地位。该配套生产技术以菌根生物技术为主导，以优化的土肥水管理体制为保障，在自然大田条件下实现高产高效高质西瓜无公害生产模式。其配套技术的核心是利用高效菌根真菌接种方法培育优质菌根化西瓜苗、移栽于重施基肥（有机肥）的大田、少水无追肥。其投入：产出=1∶3-5。由于充分利用菌根“生物肥料”和“生物农药”的功能、不施化肥、农药,可提高西瓜产量和品质、达到生产绿色食品的目的。同时，避免了其对西瓜果实、土壤和地下水的污染，具有重要的生态意义，成为真正的绿色产业技术。 

　　丛枝菌根真菌生理作用机制的研究结果和提出的理论、建立的技术和研究法等，得到国内外同行的认可和引用。先后有英、美、德、法等20余个国家180余人次来信索取有关论文，获得了很大的社会效益。课题组共在国内外发表学术论文160余篇，其中18篇被SCI引用；科学出版社出版专著3部,教材1部；获得省部级科技奖励5项。（科技日报 2006.3.29 第11版）