全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2016)04 － 0805 － 05 DOI:10． 16213 / j． cnki． scjas． 2016． 04． 014
收稿日期:2015 － 07 － 10
基金项目:深圳市城管局科研项目(201408)
作者简介:洪文君(1990 － ) ，研究生，植物学专业，E-mail:
hongwenjun0827@ 126． com，* 为通讯作者:庄雪影，教授，主要
从事植物学研究，E-mail:xyzhuang@ scau． edu． cn。
毛棉杜鹃接菌苗对干旱胁迫的生理响应研究
洪文君，王 盼，刘 强，庄雪影*
(华南农业大学林学与风景园林学院，广东省森林种质资源创新与利用重点实验室，广东 广州 510642)
摘 要:干旱是杜鹃花迁地保育与园林应用的重要限制因子之一。本文比较研究了干旱胁迫对 2 种毛棉杜鹃菌根化幼苗生理特
性的影响。结果表明，在干旱胁迫下，接种菌剂处理组幼苗的叶片相对电导率和 MDA含量增加幅度均小于非接菌的对照组;接菌
组幼苗叶片的脯氨酸含量和可溶性蛋白含量显著高于对照组;对照组与各接菌处理组间的叶绿素含量差异不大。隶属函数值分
析结果表明，接种内生真菌可促进毛棉杜鹃幼苗对干旱胁迫的适应性，接种 Phialocephala fortinii菌的毛棉杜鹃幼苗的耐旱性优于
接种 Aspergillus sydowii菌。
关键词:毛棉杜鹃;干旱;接菌苗;生理响应;耐旱性
中图分类号:S685． 21 文献标识码:A
Physiological Ｒesponses of Inoculation Seedlings of
Ｒhododendron moulmainense to Drought Stress
HONG Wen-jun，WANG Pan，LIU Qiang，ZHUANG Xue-ying*
(College of Forestry and Landscape Architecture，South China Agricultural University，Guangdong Key Laboratory for Innovative Develop-
ment and Utilization of Forest Plant Germplasm，Guangdong Guangzhou 510642，China)
Abstract:Drought is one of the important limiting factors for the ex situ conservation and landscape application of the plants of Ｒhododen-
dron． In this paper，the effects of drought stress on the physiological characteristics of the mycorrhizal seedlings of Ｒhododendron moul-
mainense were studied by inoculation growth experiment． The results showed that the variations of the leaf relative conductivities and malondi-
aldehyde (MDA)contents of the mycorrhizal seedlings were less than that of non-inoculated seedlings (CK) ，but their proline contents and
soluble protein contents were significantly higher than that of CK under drought stress，and the variations of chlorophyll contents among inoc-
ulation treatment and CK were not significant． Analysis of subordinate function showed that the inoculation with the endophytic fungi could
enhance the seedling drought adaptability of Ｒhododendron moulmainense，and the drought tolerances of the seedlings inoculated with Phialo-
cephala fortinii was higher than those inoculated with Aspergillus sydowii．
Key words:Ｒhododendron moulmainense;Drought;Inoculated seedling;Physiological response;Drought resistance
杜鹃花类菌根是真菌和杜鹃花科植物之间形成
的一种共生体，具有促进宿主植物对营养元素的吸
收，增强植物的长势，改良土壤以及增强植物对病虫
害的抵抗能力等作用［1 － 3］。
毛棉杜鹃(Ｒhododendron moulmainense)为杜鹃
花科(Ericaceae)的灌木或小乔木常绿植物，自然分
布于我国长江以南海拔 700 ～ 1500 m 的灌丛或疏
林。该种四季常青，花色艳丽、花朵繁密，具有极高
的观赏价值，是一种具有园林开发应用前景的乡土
树种。近年来，有关毛棉杜鹃生理、繁育和引种栽培
的研究已有报道，如苗木培育［4］、花芽分化［5 － 6］、光
合生理［7］、耐热性［8］及引种驯化［9 － 10］等，但对毛棉
杜鹃菌根效应的研究尚未见有报道。本文通过接种
技术，将两种来自毛棉杜鹃野生苗的内生真菌回接
到毛棉杜鹃幼苗，比较研究了接菌幼苗组与非接菌
对照组幼苗对干旱胁迫的生理生化响应，探讨了两
种菌根化幼苗的耐旱性，为华南地区引种毛棉杜鹃
菌根化育苗技术的菌种筛选提供科学依据。
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2016 年 29 卷 4 期
Vol. 29 No. 4
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
1 材料与方法
1． 1 供试材料
试验地位于广州市华南农业大学航天育种中心
温室内(113°1826″E，23°0626″N) ，广州市地处南
亚热带季风区，年平均气温为 21． 8 ℃，年平均降雨
量 1623． 6 ～ 1899． 8 mm。
选择长势良好、形态特征相近的 2 年生盆栽毛
棉杜鹃，供试苗木的平均苗高为 14． 96 cm，平均基
径为 3． 25 mm。苗木移栽雨花盆为 18 cm ×12 cm ×
18 cm，采用以 V(泥炭土)∶ V(黄心土)= 5∶ 1 作为基
质，上层铺 1 cm厚松树皮，并保持一致的日常生长
管理。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 施菌方法 供试土壤的平均田间持水量为
(3550 ± 300)g /kg，容重为(0． 24 ± 0． 04)g /cm3。供
试菌株为深色有隔内生真菌(Phialocephala fortinii，
PF)和聚多曲霉(Aspergillus sydowii，AS) ，它们均从
深圳梧桐山毛棉杜鹃野生植株根中分离获得;另设
置了不施菌的对照组。根施法是将菌剂施在苗木根
部 5 cm半径范围内，施菌后覆土。每隔 15 d施菌 1
次，每次施 30 mL 菌液，连续施菌 3 次，每个处理 3
个重复，每个重复 5 株。
1． 2． 2 干旱胁迫方法 施菌 90 d 后，采用自然干
旱对所有参试植株进行胁迫。试验当天浇透所有参
试植株，并采样作为苗木正常水分的对照。试验采
用自然干旱方法，一般认为土壤含水量占田间持水
量 80 %以上为正常水平(T0) ，70 % ～50 %为轻度
干旱(T1) ，50 % ～ 30 %为中度干旱(T2) ，低于 30
%为重度干旱(T3)［11］。每隔 2 d测土壤含水量，待
取土壤含水量占田间持水量为 T0 ～ T3 干旱梯度范
围时，即采取正常叶片进行测定相关生理生化指标。
1． 3 测定指标
土壤含水量采用土壤水分探测仪(FOM)测定;
相对电导率采用电导率仪测定;叶绿素含量采用丙
酮法溶解法测定;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝
G-250 法测定;游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮法
测定;丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)
比色法测定［12］。
1． 4 数据处理
试验数据采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS 19．
0 软件进行数据统计分析，用 Duncan 多重比较法。
2 结果与分析
2． 1 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗外部形态的影响
在正常水分(T0)和轻度干旱胁迫(T1)条件时，
各处理组毛棉杜鹃幼苗的生长良好。但在中度
(T2)和重度干旱胁迫(T3)条件下，毛棉杜鹃幼苗叶
片呈现不同程度的皱缩，叶尖焦卷和叶片变黄萎蔫
等受损现象，以重度处理条件最为严重。
2． 2 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗叶绿素的影响
在 T0 和 T1 干旱条件下，接菌组幼苗的叶绿素
a、b含量与对照组的差异显著，而在 T2干旱条件下，接
菌组幼苗的叶绿素 a 和叶绿素总量显著高于对照组，
但在 T3干旱条件下，接菌组幼苗的叶绿素 b含量显著
低于对照组，叶绿素 a和叶绿素总量无差异。
表 1 干旱胁迫对不同菌根化苗的叶绿素含量的比较
Table 1 Chlorophyll contents of different inoculation seedlings under drought stress
干旱梯度 处理组
叶绿素 a含量
(mg /g)
叶绿素 b含量
(mg /g)
叶绿素总量
(mg /g) 叶绿素 a /b
T0 PF 2． 99 ± 0． 18Aa 1． 24 ± 0． 01Aa 4． 23 ± 0． 16Aa 2． 41 ± 0． 18Aa
AS 2． 77 ± 0． 29Aa 1． 19 ± 0． 13Aa 3． 97 ± 0． 42Aa 2． 31 ± 0． 02Aa
CK 2． 17 ± 0． 32Ba 0． 92 ± 0． 10Ba 3． 10 ± 0． 43Ba 2． 34 ± 0． 07Aa
T1 PF 1． 92 ± 0． 21Aa 0． 82 ± 0． 05Aa 2． 75 ± 0． 27ABb 2． 32 ± 0． 10Aa
AS 2． 56 ± 0． 81Aa 1． 09 ± 0． 35Aa 3． 65 ± 1． 16Aa 2． 35 ± 0． 03Aa
CK 1． 62 ± 0． 83Bb 0． 68 ± 0． 30 Ba 2． 31 ± 1． 13Bb 2． 33 ± 0． 17Aa
T2 PF 2． 02 ± 0． 44Aa 0． 78 ± 0． 15Aa 2． 80 ± 0． 59Ab 2． 57 ± 0． 13Aa
AS 2． 26 ± 0． 50Aa 0． 82 ± 0． 07Aa 3． 08 ± 0． 56Aa 2． 73 ± 0． 40Aa
CK 1． 42 ± 0． 46Bb 0． 93 ± 0． 20Aa 2． 36 ± 0． 66Bb 1． 52 ± 0． 08Bb
T3 PF 1． 37 ± 0． 85Ab 0． 50 ± 0． 28Bb 1． 87 ± 1． 13Ac 2． 67 ± 0． 14Aa
AS 1． 39 ± 0． 48Ab 0． 55 ± 0． 19Bb 1． 94 ± 0． 67Ab 2． 51 ± 0． 10Aa
CK 1． 14 ± 0． 01Ab 0． 74 ± 0． 03Aa 1． 88 ± 0． 02Ab 1． 54 ± 0． 12Bb
注:小写字母不相同者表示不同干旱条件下同一处理组差异达到显著，大写字母不相同者表示在同一干旱条件下不同处理组间的差异达
到显著(P ＜ 0． 05) ，下同。
Note:Different lowercase letters mean significant differences at 0． 05 level on the same treatment under different drought stress;Different capital let-
ter mean significant difference at 0． 05 level on the same drought stress with different treatments． The same as below．
608 西 南 农 业 学 报 29 卷
小写字母不相同者表示不同干旱条件下同一处理组差异达到显
著，大写字母不相同者表示在同一干旱条件下不同处理组间的差
异达到显著(P ＜ 0． 05) ，下同
图 1 干旱胁迫对不同菌根化苗叶片相对电导率比较
Fig． 1 Ｒelative conductivity of different inoculation seedlings under
drought stress
图 2 干旱胁迫对不同菌根化苗叶片 MDA含量的比较
Fig． 2 MDA contents of different inoculation seedlings under drought
stress
在中度(T2)和重度干旱条件(T3)下，菌剂处
理组幼苗的叶绿素 b含量呈现下降趋势，在 T3 条件
下，PF和 AS处理组幼苗的叶绿素 b 含量和叶绿素
a /b值均显著低于对照组，反映了接菌组幼苗叶绿
素 b的形成在重度干旱胁迫受到显著抑制，从而导
致叶绿素 a /b值显著下降(表 1)。
2． 3 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗叶片相对电导率
的影响
由图 1 可见，接菌组的叶片相对电导率在 T0 和
T1 干旱梯度时与对照组的差异不大，但在 T2 和 T3
干旱梯度时均低于对照组。PF组和 AS组随着干旱
梯度的增大，叶片相对电导率均呈升高趋势，但接菌
组的增幅小于对照组，PF组增幅小于 AS组。
2． 4 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗叶片 MDA 含量
的影响
在 T0 和 T2 干旱胁迫条件下，接菌组幼苗的
MDA含量与对照组差异不显著，但在 T1 和 T3 干旱
梯度时显著低于对照组(图 2)。在 T3 条件下，PF
图 3 干旱胁迫对不同菌根化苗的脯氨酸含量的比较
Fig． 3 Proline contents of different inoculation seedlings under
drought stress
图 4 干旱胁迫对不同菌根化苗的可溶性蛋白含量的比较
Fig． 4 Soluble protein contents of different inoculation seedlings un-
der drought stress
组和 AS组与对照组之间的差异均达到显著性，以
PF处理组最小，其次是 AS 处理组，对照组最大，反
映了施用菌根菌可减缓毛棉杜鹃叶片体内膜系统的
受损，PF组的效果优于 AS组。
2． 5 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗脯氨酸含量的影
响
随着干旱胁迫的加强，毛棉杜鹃幼苗可通过产
生脯氨酸来适应干旱胁迫。由图 3 可知，在 T0 和
T2 干旱条件下，PF 处理组幼苗的叶片脯氨酸含量
显著低于 AS 组和对照组，但在 T2 干旱条件时，PF
处理组和 AS处理组的脯氨酸含量均显著高于对照
组，反映了在重度干旱胁迫下，接菌组幼苗能通过促
进脯氨酸的形成，调节其细胞渗透性，来适应干旱环
境。在干旱条件下，AS菌对毛棉杜鹃幼苗叶片脯氨
酸形成的促进作用高于 PF菌。
2． 6 干旱胁迫对毛棉杜鹃接菌苗可溶性蛋白含量
的影响
由图 4 可知，在正常水分、轻度和中度干旱胁迫
下，无论是菌剂处理组还是对照组，其可溶性蛋白含
量均随着干旱胁迫的加强而上升，反映了毛棉杜鹃
7084 期 洪文君等:毛棉杜鹃接菌苗对干旱胁迫的生理响应研究
幼苗具有产生可溶性蛋白来适应干旱胁迫的能力。
在 T2 干旱梯度条件下，接菌处理组幼苗可溶性蛋白
含量显著高于对照组，揭示了菌根的形成有助于促
进幼苗可溶性蛋白的形成。然而，在 T3 干旱梯度
下，菌剂处理组和对照组的可溶性蛋白含量均出现
急剧下降的趋势，反映了重度干旱胁迫会引起毛棉
杜鹃幼苗的损伤，导致可溶性蛋白的降解。
2． 7 毛棉杜鹃接菌苗的综合抗旱能力评价
应用模糊隶属函数值法，干旱胁迫对 2 种菌根
菌对毛棉杜鹃叶片 MDA 含量、可溶性蛋白含量和
相对电导率等 8 个生理生化指标进行综合评价，结
果表明，施用菌根菌有利于提高毛棉杜鹃的抗旱性
能力，且施 PF 菌剂对幼苗的耐旱缓解能力强于施
AS菌剂(表 2)。
3 讨 论
植物叶片的叶绿素含量、相对电导率、脯氨酸含
量和可溶性蛋白含量等均为植物适应干旱胁迫时较
为重要的生理生化指标［13 － 16］。试验结果表明，毛棉
杜鹃幼苗轻度干旱胁迫条件时，生长良好，在中度和
重度胁迫时，叶片出现焦黑、皱缩，叶尖焦卷和叶片
卷缩等受损现象;接菌组的叶绿素 a 和总含量显著
高于对照组，而叶绿素 b含量显著低于对照组，反映
了施菌根菌可以提高植物光合作用，从而提高毛棉
杜鹃对干旱胁迫环境的适应性。
柯世省和杨敏文［17］报道了在中度和重度干旱
胁迫时，云锦杜鹃丙二醛含量、脯氨酸含量和质膜透
性显著高于对照组和轻度胁迫组;黄承玲等［18］研究
3 种高山杜鹃幼苗对干旱胁迫的生理响应，结果揭
示了 3 种高山杜鹃的可溶性蛋含量和脯氨酸含量呈
先升后降的变化趋势，MDA 含量呈先升后降再升的
表 2 基于模糊隶属函数值对 2 种菌根化苗耐旱性的综合评价
Table 2 Comprehensive assessment of drought tolerance of two in-
oculation seedlings based on subordinate function values
处理组 PF AS CK
MDA含量(μmol /g) 0． 36 0． 38 0． 37
可溶性蛋白含量(mg /g) 0． 42 0． 37 0． 35
相对电导率(%) 0． 39 0． 37 0． 35
脯氨酸含量(mg /g) 0． 35 0． 38 0． 36
叶绿素 a含量(mg /g) 0． 43 0． 62 0． 49
叶绿素 b含量(mg /g) 0． 54 0． 48 0． 32
叶绿素总含量(mg /g) 0． 60 0． 50 0． 26
叶绿素 a /b 0． 48 0． 39 0． 41
平均隶属函数值 0． 45 0． 43 0． 36
排名 1 2 3
变化趋势，相对电导率呈明显增强。与以上研究结
果相比，本研究结果揭示了接种菌根菌可促进毛棉
杜鹃幼苗对干旱胁迫的适应性，主要表现在提高其
叶片相对电导率，促进其 MDA、脯氨酸和可溶性蛋
白的形成，通过脯氨酸的积累阻止细胞膜解离，增强
细胞保水能力;通过 MDA 含量的增加减低其膜的
流动性，增强其细胞膜的渗透性，从而提高植物抗逆
性。
本试验表明，干旱胁迫下，接种深色有隔内生真
菌(PF菌)和聚多曲霉(AS 菌)对促进毛棉杜鹃幼
苗耐旱机理上存在一定的差异。接种 AS 菌组的相
对电导率和 MDA 含量较为敏感，其增幅稍高于 PF
菌组;但接种 PF 菌组对植物叶片脯氨酸含量和可
溶性蛋白含量较为敏感，其增幅均高于 AS 菌组。
隶属函数值反映了深色有隔内生真菌(PF 菌)和聚
多曲霉(AS 菌)均能缓解毛棉杜鹃对逆境环境伤
害，但 PF菌缓解能力强于 AS 菌。值得关注的是，
本试验中的两个供试菌剂均是从深圳梧桐山毛棉杜
鹃野生植株根内分离获得［19］，PF 菌已有报道为杜
鹃类菌根菌［20］，而聚多曲霉(AS 菌)为致病性真菌
或纤维素分解真菌。本次回接试验结果表明该菌可
与毛棉杜鹃形成菌根共生体，且对其幼苗无致病性，
且还可促进其对干旱胁迫的适应，反映了菌根菌与
宿主间存在着一定的互利共生关系。因此，进一步
开展毛棉杜鹃菌根共生机理的研究，对毛棉杜鹃菌
根化育苗理论和技术研究，对毛棉杜鹃资源的开发
利用具有重要的科学意义。
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(责任编辑 李山云)
9084 期 洪文君等:毛棉杜鹃接菌苗对干旱胁迫的生理响应研究