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丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗病相关酶活性的影响

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丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗病相关酶活性的影响丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗病相关酶活性的影响 丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗 病相关酶活性的影响 广西植物Guihaia31(3):393—3972011年5月 DOI:10.3969/j.issn.1000—3142.2011.05.021 丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根, 生长和抗病相关酶活性的影响 宰学明,夏连全2,闫道良3,钦佩3 (1.金陵科技学院园艺学院,南京210038;2.仪征市大仪镇农业技术推广和服务中心, 江苏仪征210042;3.南京大学生命科学学院,南京210...

丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗病相关酶活性的影响
丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗病相关酶活性的影响 丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根、生长和抗 病相关酶活性的影响 广西植物Guihaia31(3):393—3972011年5月 DOI:10.3969/j.issn.1000—3142.2011.05.021 丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根, 生长和抗病相关酶活性的影响 宰学明,夏连全2,闫道良3,钦佩3 (1.金陵科技学院园艺学院,南京210038;2.仪征市大仪镇农业技术推广和服务中心, 江苏仪征210042;3.南京大学生命科学学院,南京210093) 摘要:研究Glomusmosseae,G.diaphanum和G.etunicatum对滨梅插条生根,生长和抗病柑关酶活性的影 响.结果 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:G.mosseae侵染导致最高生根百分率(47.6),最多次生细根(20.4条),最高的根干重(0.26 g),最高的地上部分干重(3.55g),最高的幼苗高度(51.3cm)及最大的总叶面积(1012.9em);接种G.etu- nicatum导致最长根(19.3cm),所有AMF接种处理形成的初生根条数与对照的水平差不多;4种处理中,接 种G.mosseae和G.etunicatum后每一指标的效果均优于对照,而接种G.diaphanum的指标效果与对照相当 接近.G.mosseae对大量元素吸收增加的效果最好,G.etunicatum其次,而G.diaphanum的效果与对照很接 近.接种3个Glomus种的滨梅插条对于微量元素Mn,Cu和Zn都显着高于对照,而接种G.diaphanum后对 微量元素Fe的吸收量与对照相当接近;与对照相比,接种的3个Glomus种都增加了滨梅苗中过氧化物酶,多 酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性,其中接种G.mosseae对酶活的增加效果最 好,G.etunicatum其次,而接种 G.diaphanum的指标效果与对照接近.丛枝菌根真菌接种,特别是G.mosseae和 G.etunicatum接种能显着 促进滨梅插条的生根和生长,并显着增强抗病相关酶的活性. 关键词:滨梅插条;丛枝菌根真菌;生根;生长;酶活性 中图分类号:Q945文献标识码:A文章编号:1000—3142(2011)03-0393—05 Effectsofarbuscularmycorrhizalfun#ontherooting, growthandenzymaticactivityrelatingtodisease resistanceofbeachplum(Prunusmaritima)cuttings ZAIXue-Ming,XIALian-Quan,YANDao—Liang0,QINPei0 (1.DepartmentofHorticulture,JinlingInstituteofTechnology,NaNing21003,China;2.TheAgro-TechExtension andServiceCenter锄 DayiTown,Yizheng210042,China;3.NanjingUniversity,NaNing210093,China) Abstract:TheeffectofinoculationwithGlomusrnosseae,G.diaphanumorG_etunicatumontherooting,growthand enzymaticactivityrelatingtOdiseaseresistanceofbeachplumcuttingswerestudied.Theresultsshowedthatthelar— gestpercentagerooting(47.6),themaximumnumberoflateralfineroots(20.4),thelargestdryweights(DWs)of roots(0.26g),thelargestDWsofshoots(3.55g),greatestheightsofcuttings(51.3cm),andthelargesttotalleaf areasofcuttings(1012.9cm0)wereobservedfollowinginoculationwithG.mosseae.Thegreatestrootlengthswere observedalterG.etunicatuminoculation(19.3cm).Exceptforthenumbersofprimaryrootgenerated,G.mosseaeand 收稿日期:2010—09—17修回日期:2010—12—24 基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(08D210003);林业公益性行业科研 专项(200904001)[SupportedbyBasicUniversityScientifeiRe— searchProjectofJiangsuPro~nce(08KJD210003);theSpecialforForestryScientificResear chinthePublicInterestofchina(2o09O40.1)] 作者简介:宰学明(1968一),男,江苏仪征人,博士,副教授,主要从事生理生态学等教 学和研究,(E-mail)zaixueming680825@yahoo.corn.cn. 394广西植物31卷 G.etunicaturninoculationsweresignificantlybetterthanthecontrolsinalltheparametersstudied.Asforthenum— bersofprimaryroots,inoculationthAMfungigavevaluesclosetOthecontro1.Greateruptakeofmacronutrients (P,K,Mg,andCa)andmicronutrients(Mn,Cu,ZnandB)uptakewasobservedinbeachplumforallthreeGlomus species80dafterinoculation.AmongthethreeGlomusspecies,G_mosseaewasmosteffective,G.etunicatumnextand G.diaphanumgavemacronutrientuptakevaluesclosetocontrols.Comparedwithcontrols,theactivityofPOD,poly— phenolaseandPALwereincreasedafterinoculationwithallthreeGlomusspecies.AmongthethreeGlomusspecies, G.mosseaewasmosteffective,GIetunicatumnextandG.diaphanumwasclosetocontrols.Thisstudyshowedthe beneficialeffectsofjnoculationwitheachofthreeGlomusfungi,especiallyG.mosseaeandG.etunicatum,oninducing therooting,growthandenzymaticactivityrelatingtodiseaseresistanceofbeachplumcuttings. Keywords:Beachplum'cuttings;AMF;rootting;growth;enzymaticactivity 滨梅(Prunusmaritima)又名海滨李,沙李,隶 属蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus),产于美国东北 部北大西洋沿岸.滨梅具有耐旱,耐贫瘠,耐盐碱等 特性,可用于海岸沙滩的修复和沙丘的固定;其果实 酸甜可口,可加工成果冻,果汁系列产品;滨梅先叶 开花,花大而密,适用于园林观赏绿化.其低矮的灌 木状和多分枝等特性可制作盆景.因此,南京大学 盐生植物实验室于2001年从美国特拉华大学引进, 进行了繁殖,抗性生理等方面的研究,以期用于我国 海岸,干旱地区,盐碱地的生态修复,并为发展适合 该地区的果树业提供科学上的支持.但是繁殖体的 短缺限制了滨梅在我国的栽培推广.课题组尝试通 过扦插在短时间内获得大量滨梅苗,但预试验表明 传统扦插 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 使滨梅插条生根率较低,不定根短小 量少,易染病及移栽时死亡率高. 丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizalfungi, AMF)能够与陆地上大多数植物建立共生关系,形 成丛枝菌根(Smith&Read,1997).大量研究表 明,接种AMF能够增加植物对矿质营养和水分的 吸收,或者产生植物激素,进而促进植株生长(Sca— gel,2004;Zai等,2007).生长素,赤霉素和细胞分 裂素等植物激素参与植物的生长发育各过程.这些 内源激素的水平能够被AMF改变(Allen等,1980; Grange等,1997;Niemi等,2002);AMF真菌侵染 植物以后,能显着增强植物抗逆性,提高植物对土传 病害的免疫能力(Niemira等,1996;Newsham等, 1995).AMF通过增加植物体内生长激素的产生 促进植物生根,侵染AMF的植物对病害的抗性增 强,这些提示我们可尝试用AMF提高滨梅插条的 生根,生长和抗病性.在以前的研究中,我们观察到 滨梅根系能与多种AMF形成共生体,本文是用所 选择的AMF探讨其对滨梅插条生根,生长和与抗 病性相关几种酶活性的影响. 1材料和方法 1.1菌根接种物 根据野外不同生境滨梅根际AMF种类的调 查,选择3种多个不同地点都有的丛枝菌根真菌进 行实验.使用的AMF菌剂是:摩西球囊霉GlomU5 mosseae,1285个孢子/20mL(菌剂编号BGC JX01),从江西桂花树根际分离,用沸石加河沙扩 繁,宿主高粱;透光球囊霉Glomusdiaphanum,584 个孢子/20mL(菌剂编号BGCGZ01C),从贵州毕 节槐树根际分离,用沸石加河沙扩繁,宿主高粱;幼 套球囊霉Glomusetunicatum,8318个孢子/20mL (菌剂编号BGCSC01C),从四川奉节丝瓜根际分 离,用沸石加河沙扩繁,宿主高粱.菌剂购自北京市 农林科学院植物营养与资源研究所. 1.2插条 选长为10cm带两幼叶的滨梅嫩枝插条(南京 溧水傅家边农业观光园提供),用1的杀菌丹(购 白南京红太阳集团)浸泡10rain,以杀死切口上的 霉菌等微生物,备用.选用插条尽可能一致. 1.3实验方法 试验用盆栽进行.盆中(30crux25cmX2Ocm) 填充物为5kg草炭:河沙一2:1,(v/v).先于填 充物深约10cm处,分别均匀撒播一薄层G.mosse— ae,G.diaphanum,和G.etunicatum菌剂(每盆25 g),然后在菌剂上覆盖10cm填充物.对照为加入 相同量的经灭菌处理的菌剂(121?,30rain;2次). 共4种处理为一组,每种处理3个重复,四组共计 48盆.插条插入,深度为使每一插条切口与菌剂接 触.每盆25个插条.实验于温室内进行,温度(28 ?3)?/(15?2).C(day/night),相对湿度是7O, 8O,遮阳网覆盖调节使光强为周围光强的7O; 3期宰学明等:丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根,生长和抗病相关酶活性的影响 395 实验头30d内,每天喷洒0.5倍的Hoagland营养 液2OL以后每天喷洒完全的Hoagland营养液20 L,至实验结束(计90d). 1.4 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 测定 1.4.1植株生长插条栽插90d后,计算生根百分 率.每盆随机选取3棵苗,记录初生根和次生细根 的数目,计算生根百分率,测量最长初生根的长度, 植物高度和总叶面积,称量根和地上部枝条干重. 1.4.2茵根依赖率()菌根依赖率()一(接种 丛枝菌插条的根干重/对照插条根干重)×100. 1.4.3大量元素和微量元素采用Jones等(1991) 方法进行.试样放人烘箱内于85?时烘2h,取出 后粉碎,干燥至恒质量,分别准确称取0.5,0.6g 样品,按Jones等(1991)方法进行消解并进行测定. P含量测定选用的波长是470nm,K,Mg,Ca,Fe, Mn,Cu和Zn含量的测定采用ICP法(Jones等, 1991). l_4.4过氧化物酶和多酚氧化酶的提取与活性测定 插条栽插90d后,称取试样1g,置于预冷的研钵 中,加入少许石英砂和预冷的蒸馏水进行匀浆研磨, 最终定容为10mL,离心取上清,摇匀,于一2O?冰 箱保存.过氧化物酶和多酚氧化酶的测定参照魏益 宁等(1984)的方法,苯丙氨酸解氨酶的提取和活性 测定参照叶建仁等(1994)的方法. 1.4.5数据分析试验数据用SAS6.08(SASIn- stitute,1990)软件进行方差分析,用Duncan法进行 多重比较. 2结果 2.1AMF对滨梅插条生根和植株生长的影响 接种AMF后明显促进插条生根和植株生长 (表1).其中G.mosseae的作用最明显.G.mosse— ae使滨梅插条生根率达47.6,次生根达20.4条, 根干重0.26g/株,地上部干重3.55g/株,株高 51.3cm,以及大的总叶面积达1012.9cm./株.3 种AMF菌剂使滨梅插条形成的初生根数与对照差 不多.接种G.etunicatum获得最长的初生根,为 19.3cm.3种菌剂中,接种G.mosseae和G.etuni— catum后各种指标均优于对照,而G.diaphanum与 表1AMF对滨梅插条生根和生长的影响 Table1EffectofAMFonrootingandplantgrowthofbeachplumcuttings 注:同列中每一指标的平均值采用Duncan法进行多重比较(P一0.05或0.01),同列中不同小写字母表示差异达5显着水平,大写字母表 示差异达1极显着水平.下同. Note:MeanseparationwitheachcolumnwasbyDuncan'SNewMultipleRangeTest(P一0.05or0.01).Valuesineachcolumnfollowedby thesamelower—case(P=0.05)orcapital(P=0.01)letterarenotsignificantlydifferent.Thesamebelow. 表2AMF对滨梅插条中大量和微量元素含量的影响 Table2EffectofAMFoncontentofmacronutrientandmicronutrientinthebeachplumcutting s 对照相当接近. 2.2AMF对滨梅插条营养吸收的影响 表2是栽插8Od后滨梅插条中大量和微量元 素的含量,从表2看出,与对照相比,接种3种Glo— ran5种菌剂的滨梅插条P,K,Mg和Ca的含量都显 着增加.其中,G.mosseae对插条大量元素含量增 加的效果最好,G.etunicatum其次,而G.diapha— tlum的效果与对照很接近;3种Glomus种菌剂对滨 396广西植物3l卷 梅插条微量元素Mn,Cu和Zn的含量都显着高于 对照,只有接种G.diaphanum的插条微量元素Fe 的含量与对照相当接近. 2.3AMF对滨梅插条抗病性相关酶活性的影响 表3是滨梅插条中与抗性相关的过氧化物酶, 多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性的影响,各处 理均提高苗木体中3种酶的活性.其中G.mosseae 作用最明显,分别比对照增加17.28,250.65和 390.48;其次为G.etunicatum,分别比对照增加 13.62,168.87和191.67;而G.diaphanum 与对照无显着差异. 表3接种AMF后滨梅插条中与苗木 抗病性相关酶活性的影响 Table3Effectofjn0cn】ationwitheachofthreedifferent Glomusspp.onthepercentagerootcolonisationand sporecountofAMfungiinbeachplumcuttings 处理过氧化物酶多酚氧化酶苯丙氨酸解氨酶 Treatment(U-g-min-)(U?g-?min-)(gg?g?h) 3讨论 AMF能够通过植物体内内源激素来改变根部 形态(Scagel,2004;Niemi等,2002Kaldorf和 Ludwig—Mufiller(2000)用G.intraradices接种玉米 后发现,在侵染的不同阶段植物体内的自由和束缚 态的IBA都在增加,次生细根含量也随之增加.有 报道外部菌根真菌能不依赖于宿主植物合成IAA, 而且产生IAA的外生菌根真菌被成功地分离出来 (Tranvan等,2000).本实验结果显示,接种3种 Glomus属真菌,特别是G.mosseae和G.etunica— turn,能够提高滨梅插条发根和植株生长.这可能 是由于侵染AMF后,滨梅插条体内产生了较高的 内源激素,刺激插条发根,形成了更多的次生细根, 促进根系生长发达,使插条增加营养和水分吸收,从 而促进了滨梅插条的生长.表2中插条大量和微量 元素含量的明显提高和表l中各项指标的明显改善 提供了有力的结果和证据支持.AMF增加营养吸 收,Barea&Azcon—Aguilar(1982)也有同样见解. 过氧化物酶,多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶与 植物抗性密切相关,尤其与树木抗病性有关,有报告 表明,其活性越高,树木抗病性越强(朱琳等,2010). 本实验中,与对照相比,接种的3种Glomus都增加 了滨梅苗中过氧化物酶,多酚氧化酶和苯丙氨酸解 氨酶的活性.其中G.mosseae最明显,G.etunica— tum其次,提示AMF在一定程度上提高滨梅对外 来病害的抵御能力. 不同种的AMF,在侵染同一种宿主后,效应明 显差异,提示筛选更有效的AMF还有潜力.从土 壤中施人丛枝菌根真菌,明显促进滨梅插条发根,根 系和植株生长,植株生根百分率,次生细根数量,根 重,地上部分干重,株高,叶面积等均明显提高.这 可能是由于侵染丛枝菌根真菌后,滨梅插条体内产 生了较高的内源激素,刺激插条发根,和根系生长, 增加了插条营养和水分吸收,从而促进了滨梅插条 的生长.丛枝菌根真菌的感染也大大提高滨梅植株 中过氧化物酶,多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活 性,暗示丛枝菌根真菌能一定程度上提高滨梅的抗 性,尤其是抗病害能力. 参考文献: AIlenMF,MooreTS,ChristensonM.1980.Phytohormonechan— gesinBoutelouagracilisinfectedbyvesiculararbuscularmyeor— rhizae.I.Cytokininincreasesinthehostplant[J].CanJBot, 58:371—374 BareaJM,Azcon-AguilarC.1982.Productionofplantgrowth regulatingsubstancesbythevesiculararbuscularmycorrhizal fungusGmosseaeEJ].ApplEnvlMicro,43:81O一813 GerdemannJW,NicolsonTH.1963.SporesofmycorrhizaeEn— dogonespeciesextracedfromsoilbywetsievinganddecanting 口].TransBrMycolSoc,46:235—244 Graves.1944.Thebeachplum,itswrittenrecord[J].National HortMagazine,4:73—79 GrangeO,BdrtschiH,GayG.1997.Effect0ftheeetomyeor rhizalfungusHebelomacylindrosporumoninvitrorooting ofmicropropagatedcuttingsofarbuseularmycorrhiza—form— ingPrunusaviumandP.cerasus[J].Tree.Structureand Function,12(1):49—56 HoaglandDR,ArnonDI.1938.Thewaterculturemethodfor growingplantswithoutsoil[M].CollegeofAgriculture,Univer sityofCalifornia,Berkely,AgrExptStatCirc:347 JonesJR,WoIfB,MillsHA.1991.PlantAnalysisHandbook [M].Micro-MacroPublishing:195—203 KaldorfM,Ludwig-MuiitlerJ.2000.AMfungimightaffectthe rootmorphologyofmaizebyincreasingindole3——butyricacidbio—— synthesis[J].PhysiolPlantarum,109:58—64 NewshamKK,FitterAH,WatkinsonAR.1995.Arbuscularmy— corrhizaprotectanannualgrassfromrootpathogenicfungiinthe field[J].JEcol,83:991—1000 NiemiK,HdggmanH,SarjalaT.2002.Effectsofexogenousdi— aminesontheinteractionbetweenectomycorrhiza1fungiandad 3期宰学明等:丛枝菌根真菌对滨梅扦插苗生根,生长和抗病相关酶活性的影响 397 ventitiousrootformationinScotspineinvitroEJ].TreePhysi— 381 ology,22(6):373— NiemiraBA,HammerschmidtR,SafirGR.1996.Postharvestsup— pressionofpotatodryrot(Fusariumsambucinurn)inprenuclear minitubersbyarbuseularmycorrhizalfungalinoculum[J].Am PotatoJ,73:509—515 PhillipsJM,HaymanDS.1970.Improvedprocedureforclearing rootsandstainingparasiticandvesiculararbuscularmycorrizal fungiforrapidassessmentofinfection[J].TransBrMycolSoc, 55:158—161 ScagelCF.2004.Changesincuttingcompositionduringearlysta— gesofadventitiousrootingofminiaturerosealteredbyinocula— tionwitharbuscularmycorrhizalfungi[J].JAmSocHortSci, 129(5):624—634 SmithSE,ReadDJ.1997.Mycorrhiza1SymbiosisLM].London: AcademicPress:453—469 rrranvanH.HabricotY,JeannetteE,eta1.2000.Dynamicsof symbiosisestablishmentbetweenanIAA-overproducingmutant oftheectomycorrhizalfungusHebelornacylindrosporumand Pinuspinaster[J].TreePysiol,20:123—129 U,ra.2003.Growthandyieldofbeachplum(Prunusmaritima)in horticultural,landrestoration,andecologicalsystemsED].Ph. 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