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不同AM真菌对桔梗幼苗生长特性的影响

2017/02/07|发布者: admin|阅读:
【摘要】该文研究了不同AM真菌处理对桔梗幼苗生长特性的影响。结果表明:接种不同AM真菌对桔梗幼苗的株高、生物量、可溶性蛋白及可溶性糖含量的变化均具有显著的影响,接种摩西球囊霉处理较不接种AM真菌处理株高提高8.66%;接...

摘 要:该文研究了不同AM真菌处理对桔梗幼苗生长特性的影响。结果表明:接种不同AM真菌对桔梗幼苗的株高、生物量、可溶性蛋白及可溶性糖含量的变化均具有显著的影响,接种摩西球囊霉处理较不接种AM真菌处理株高提高8.66%;接种混合AM真菌对桔梗幼苗地上部分生长、可溶性蛋白和可溶性糖含量变化影响最大,分别较对照提高20.40%、23.32%和26.90%,接种地表球囊霉处理地下部分生长旺盛,较对照提高26.35%。 
  关键词:AM真菌;桔梗幼苗;生物量;可溶性蛋白;可溶性糖 
  中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)24-0032-03 
  桔梗(Plalycodon grandiflorum)别名铃铛花、包袱花等,为桔梗科桔梗属多年生草本植物,植株高40~120cm,叶片呈卵形或卵状披针形,花为紫色或白色,可作观赏用,其主要以根入药,有开宣肺气、祛痰排脓等作用,是我国常用的大宗中药材之一[1,2]。商洛地处秦岭南麓,素有“天然药库”之称,近年来,商洛地方政府把“现代中药”作为全市重点发展的支柱产业,成为了农民增收的重要来源,其中,丹参、连翘、桔梗、黄芩、五味子被誉为“五大商药”,因质量高、栽培量大而享誉全国。但是随着栽培面积的逐年增加,因中药材连作而引起的品质和产量下降问题已成为影响中药产业发展的主要因素。因此,克服连作障碍,进行土壤改良成为了提升中药材产业发展的重要途径之一。 
  AM真菌是自然界广泛存在的一种与植物、土壤关系密切的微生物,植物与AM真菌呈互利共生的关系,一方面植物为AM真菌提供光合产物和矿物质,另一方面,AM真菌次生代谢的代谢物具有刺激植物的生长发育和提高宿主植物对生物胁迫或非生物胁迫的抵抗能力的作用[3,4],因此,近年来以AM真菌作为新型生物修复主体进行土壤改良被广泛应用,它不仅可以提高受损和退化土壤生态系统修复,还可以提高植物抗性[4]。李亮等研究表明,AM真菌能够改善连作土壤环境,提高植物吸收营养元素和水分的能力,诱导植物增强对连作土传病害的抗病性[5]。马通等研究认为AM真菌可以减少连作西瓜土壤中酚酸类物质的积累量,从而可以缓解其自毒现象[6]。鉴于此,本研究主要通过盆栽接种试验,研究接种不同AM真菌对桔梗幼苗生长功能的影响,旨在筛选对桔梗幼苗生长和克服连作障碍具有促进作用的菌株,为桔梗高效栽培和连作地土壤改良提供理论依据。 
  1 材料与方法 
  1.1 试验材料 供试材料为陕西天士力植物药业有限责任公司提供的桔梗种子。供试AM真菌为甘肃省农业工程技术研究院提供的摩西球囊霉(Glomus mosseae)、根内球囊霉(Glomus intraradices)和地表球囊霉(Glomus versiforme)。利用白车轴草(Trifolium repens)作为宿主植物种植3个月,扩繁原始菌种,以植物根际的土壤作为接种剂。 
  1.2 试验方法 试验于2016年2月在商洛学院生物医药与食品工程学院实验中心进行,共设5个处理,分别为接种摩西球囊霉菌种、接种根内球囊霉菌种、接种地表球囊霉菌种、接种3种混合菌种和不接种菌种,分别以T1、T2、T3、T4和CK编号。栽培土壤为采自商州区桔梗种植基地的土壤、沙子和草炭按照6∶3∶1比例混合,高压蒸汽灭菌2h后,晾干备用。选取籽粒饱满,无损伤的桔梗种子,用30℃温水浸泡12h,然后用次氯酸钠溶液浸泡15min,再用无菌水冲洗数次,将种子放入铺有2层滤纸的培养皿中,加入适量的水,在25℃光照培养箱中进行催芽,当种子露白以后点播至塑料盆中间,每盆播种10粒,T1、T2、T3处理加入相应的扩繁菌种接种剂100g,T4处理加入3个扩繁菌种混合接种剂100g,CK处理加入高温灭菌后的混合接种剂100g,以保证其一致性。每个处理3次重复,定期浇灌Hoagland营养液,常规管理,培养2个月后,取样测定植株的各项生长指标。 
  1.3 测定项目与方法 
  1.3.1 株高、生物量测定 每个处理随机选取3株幼苗,用清水将根冲洗干净后进行生物量的测定,取平均值。株高用卷尺测量;地上部分和地下部分鲜重用电子天平称得;地上部分和地下部分干重称量时先将鲜样置于烘箱内105℃下杀青1h,80℃下烘至恒重,用电子天平称得其相应的干重。 
  1.3.2 可溶性蛋白测定 采用考马斯亮蓝法[7]。 
  1.3.3 可溶性糖测定 采用蒽酮法[7]。 
  1.4 数据处理 试验数据采用Excel 2003和SPSS13.0软件进行数据处理和统计分析。 
  2 结果与分析 
  2.1 不同AM真菌对桔梗幼苗株高的影响 株高是反映植物生长特性的基本指标之一。由图1可知,接种不同AM真菌对桔梗幼苗株高具有显著的影响。T1处理株高明显高于其他各处理,较不接种AM真菌提高8.66%,而T2处理桔梗幼苗株高最低。 
  2.2 不同AM真菌对桔梗幼苗生物量的影响 生物量是衡量植物在一定时间内物质的累积量,与植物的生长和光合作用密切相关。由表1可以看出,接种不同AM真菌对桔梗幼苗生物量具有显著的影响,接种混合菌种处理(T4)地上部分鲜重和干重最高,达到8.97g和1.11g,分别比对照高出20.40%和20.65%,而接种地表球囊霉菌种处理(T3)地下部分鲜重和干重最高,较对照提高26.35%和26.47%,且其干鲜比最大,达到1∶8.64。 
  2.3 不同AM真菌对桔梗幼苗可溶性蛋白含量的影响 可溶性蛋白在植物体的生长和衰老过程中有着重要的调节作用,其既参与植物体氮素的代谢和营养物质调节,也对植物的保水能力具有一定的影响[1,3]。由图2可以看出,接种不同AM真菌对桔梗幼苗可溶性蛋白含量变化具有显著的影响,单一接种摩西球囊霉、根内球囊霉、地表球囊霉各处理可溶性蛋白含量均低于接种混合菌种处理(T4),其可溶性蛋白含量达到17.66mg/g,较对照提高23.32%。 2.4 不同AM真菌对桔梗幼苗可溶性糖含量的影响 糖是植物生长发育和基因表达的重要调节因子,可溶性糖不仅参与植物体渗透调节,也在维持植物蛋白质稳定方面具有重要的作用[8]。由图3可以看出,接种不同AM真菌对桔梗幼苗可溶性糖含量具有一定的影响,接种地表球囊霉和接种混合AM真菌处理可溶性糖含量均高于其他各处理,其可溶性糖含量分别较对照提高25.93%和26.90%,且各处理间差异达到极显著水平。 
  3 讨论与结论 
  长期连作容易引起土壤板结,破坏土壤团粒结构,使其通透性降低,许多学者研究表明,AM真菌菌丝发育后,能够改变土壤的理化性状和透气性,促进寄主植物吸收土壤养分的能力,并且还可以减轻镰刀菌、立枯丝核菌等连作引起的病原菌病害,是名贵花卉和药材栽培地克服连作障碍的重要方法[3-5]。本试验研究表明,接种不同AM真菌对桔梗幼苗株高具有显著的影响。T1处理较不接种AM真菌处理株高提高8.66%,接种不同AM真菌对桔梗幼苗生物量具有显著的影响,T4处理地上部分鲜重和干重最高,分别比对照高出20.40%和20.65%,T3处理地下部分鲜重和干重最高,较对照提高26.35%和26.47%,接种不同AM真菌对桔梗幼苗可溶性蛋白和可溶性糖含量变化也有显著的影响,T4处理较对照分别提高23.32%和26.90%,这可能是由于AM真菌促进了桔梗幼苗对养分和水分的吸收,提高了抗性,抑制了一些土传病害对桔梗生长的影响。目前,大量研究表明AM真菌可以缓解连作障碍,并且已在许多中药材栽培种加以应用,因此,进一步明确AM真菌对寄主植物作用机制,并广泛的应用到农业生产中去,是今后研究的重点。 
  参考文献 
  [1]王宁宁,李士美,郭绍霞.AM真菌对桔梗和薰衣草生长和生理的影响[J].青岛农业大学学报(自然科学版),2016(2):86-90. 
  [2]李盈,王举涛,桂双英,等.桔梗的化学成分及药理作用研究进展[J].食品与药品,2016(1):72-75. 
  [3]任禛,韩丽,张永福,等.不同丛植菌根真菌对玉米生长生理的影响[J].江苏农业科学,2015,43(5):63-66. 
  [4]冯固,张福锁,李晓林,等.丛植菌根真菌在农业生产中的作用于调控[J].土壤学报,2010,47(5):995-1004. 
  [5]李亮,蔡柏岩.丛植菌根真菌缓解连作障碍的研究进展[J].生态学杂志,2016,35(5):1372-1377. 
  [6]马通,李桂舫,刘润进,等.AM真菌对连作西瓜根内和根围土壤酚酸类物质和黄酮含量的影响[J].北方园艺,2014(8):1-4. 
  [7]张志良,瞿伟菁,李小方,等.植物生理学实验指导第4版[M].北京:高等教育下出版社,2009. 
  [8]赵江涛,李晓峰,李航,等.可溶性糖在高等植物代谢调节中的生理作用[J].安徽农业科学,2006,34(24):6423-6425,6427. 

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