1、緩解氣候變化對農(nóng)作物的不利影響
葡萄酒釀造業(yè)的社會經(jīng)濟效益較高，氣候變化對葡萄樹栽培的影響日益受到人們的關(guān)注。菌根共生在避免或減少不利天氣條件的影響方面的研究大都集中在葡萄的次生代謝過程中，特別是酚類化合物上的Mye因子并激活A(yù)M共生的共同共生信號通路（CSSP）。由宿主根釋放的獨腳金內(nèi)酯可誘導(dǎo)AM真菌孢子萌發(fā)和菌絲生長，使得分枝的真菌菌絲向宿主根生長。一旦生長的菌絲接觸根表面，它們就會形成附著枝。隨后，植物根表皮細胞經(jīng)歷一系列重編程過程，包括細胞核的運動以及微管和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的變化，形成預(yù)穿透結(jié)構(gòu)（PPA），引導(dǎo)菌絲破壞根表皮細胞，真菌然后在細胞間生長，最后形成了高度分枝的結(jié)構(gòu)，稱為叢枝。高度分叉的叢枝為營養(yǎng)交換提供了大的界面，磷和氮等礦物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)通過共生界面從AM真菌轉(zhuǎn)移到植物宿主。
研究表明，葡萄樹與AM真菌的結(jié)合有利于次生代謝產(chǎn)物白藜蘆醇，黃酮醇和花青素等的合成，這不僅增強了植物對環(huán)境脅迫的耐受性，而且也是提高漿果質(zhì)量的決定性因素。最近的一項研究中用AM真菌接種葡萄樹，可以改善與葡萄成熟度相關(guān)的參數(shù)（如花青素含量）和增強抗氧化活性能力，能維持甚至改善漿果質(zhì)量，因此AM真菌可能在未來的氣候變化情景中發(fā)揮重要作用。
與AM真菌共生的植物中較高濃度的次級代謝產(chǎn)物可能的機制是改善寄主植物的光合作用和礦物質(zhì)營養(yǎng)，激活次生代謝途徑，產(chǎn)生信號分子和激索，促進參與次級代謝基因的大量表達對葡萄樹與AM真菌共生研究可知，AM真菌定植的一個明顯結(jié)果是某些基因表達上調(diào)，如營養(yǎng)轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)錄因子和細胞壁等相關(guān)基因的基因表達。此外，AM真菌在葡萄樹的根中存在激活苯丙氨酸解氨酶和白藜蘆醇0-甲基轉(zhuǎn)移酶基因轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象并參與了葡萄樹對單軸霉的防御反應(yīng)。
2、改善土壤結(jié)構(gòu)減少土壤養(yǎng)分流失
AM真菌在自然和農(nóng)業(yè)環(huán)境中的重要作用是使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生有益改變。高度分枝的AM真菌菌絲體的密集菌絲網(wǎng)絡(luò)形成了一個三維基質(zhì)，使土壤顆粒融合并交聯(lián)而不會壓實土壤。土壤蛋白（GRSPs）被確定為土壤團聚體穩(wěn)定的另一重要因素，球囊霉素是一類土壤蛋白，命名原因是因為它被認為由AM真菌產(chǎn)生球囊霉素不是一種確定的基因產(chǎn)物或化學(xué)上同質(zhì)的分子種類，而是一種土壤的重要組分，由其免疫反應(yīng)性質(zhì)決定。最近，球囊霉素在研究中有了新的發(fā)現(xiàn)雖然球囊霉素的起源和功能還遠未為世人所知，然而，它們代表了土壤質(zhì)量的重要決定因素。GRSPs占有機土壤碳總量的2%~5%，由于球囊霉素可以通過增加土壤顆粒聚集來保護其他形式的有機碳免于降解，因此它們可能對土壤中碳的封存有顯著貢獻�？傊珹M真菌的菌絲網(wǎng)絡(luò)不僅對植物生長和根系發(fā)育有促進作用，還可以保護土壤免受強風(fēng)和水流的侵蝕，AM真菌對土壤質(zhì)量的影響還表現(xiàn)在更強的保水能力上。AM真菌對于干旱地區(qū)處于干燥沙質(zhì)土壤中的植物尤為重要。這些土壤通常表現(xiàn)出低再生率的特征，一旦被破壞難以恢復(fù)，而且極易受風(fēng)雨侵蝕在這種情況下，接種叢枝菌根共生菌可以抵御侵蝕和提高土壤肥力，形成可持續(xù)生產(chǎn)方式。
叢枝菌根共生除了具有改善土壤結(jié)構(gòu)和保持水土的功能外，還能減少土壤中的養(yǎng)分淋失。營養(yǎng)物浸出會導(dǎo)致土壤肥力的喪失以及地下水和地表水（河流，湖泊）的污染。由于根和土壤微生物（主要是AM真菌）對營養(yǎng)物質(zhì)的有效吸附和保留，生態(tài)系統(tǒng)能表現(xiàn)出良好的營養(yǎng)保持能力農(nóng)業(yè)土壤受到農(nóng)業(yè)活動（特別是犁耕）的人為干擾，接收了大量的肥料，主要是N、P、K。如果缺乏良好的營養(yǎng)保留系統(tǒng)，這些肥料特別是具有高度流動性的硝酸鹽，很容易從土壤中沖刷掉。AM真菌對營養(yǎng)物保留在不同程度上發(fā)揮有益的作用首先，改良土壤結(jié)構(gòu)，可以增加菌根土壤中微量和大量聚集體的養(yǎng)分螯合作用；其次，AM真菌也可以直接從土壤溶液中吸收養(yǎng)分因此，接種過叢枝菌根的土壤表現(xiàn)出更好的土壤溶液保留能力，同時AM真菌有利于植物對土壤營養(yǎng)和水的吸收利用。研究報道了AM真菌在干旱脅迫下對番茄的營養(yǎng)吸收有益。對于P和N元素，已經(jīng)有研究證明了接種叢枝菌根真菌后的土壤中這兩種營養(yǎng)元素浸出減少�？梢酝茢喑鰠仓鶎τ谄渌V物質(zhì)營養(yǎng)元素也具有類似的功能AM真菌能通過產(chǎn)生封閉的養(yǎng)分循環(huán)，將土壤中的養(yǎng)分通量結(jié)合起來，從而促進長期土壤肥力的提高。
