全 文 ：文章编号:1674 － 148X(2011)01 － 0012 － 04
AM真菌对彩叶草光合特性的影响
韩婷婷1，王维华1，郭绍霞1，2
收稿日期:2010 － 12 － 10
基金项目:青岛市科技局项目(08 － 1 － 3 － 20 － jch，09 － 1 － 3 － 57 － jch)
作者简介:韩婷婷(1986 －) ，女，山东淄博人，在读硕士，主要从事园林植物栽培研究。
通讯作者:郭绍霞，Email:gsx2309@ 126． com
(1． 青岛农业大学园林园艺学院，山东 青岛 266109;2． 青岛农业大学菌根生物技术研究所)
摘要:以彩叶草‘奇才—晚霞色’种子为材料，分别接种丛枝菌根(AM)真菌 Glomus mosseae、G． versiforme 及 G．
mosseae、G． versiforme与 G． intraradice的混合菌种，以不接种为对照，研究了不同 AM真菌对彩叶草光合特性的影
响。结果表明，以 AM真菌混合菌种的侵染率最高，为 68%。接种 AM真菌能显著提高彩叶草实生苗叶绿素 a和总
叶绿素含量，其中 G． versiforme的效果最佳。AM真菌显著提高了彩叶草根系活力、叶片净光合速率、蒸腾速率、气
孔导度，以混合菌种效果最佳。
关键词:彩叶草;AM真菌;光合特性
中图分类号:S682． 36 文献标识码:A DOI:10． 3969 /J． ISSN． 1674 － 148X． 2011． 01． 003
Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Photosynthetic
Characteristics of Coleus blumei
HAN Tingting1，WANG Weihua1，GUO Shaoxia1，2
(1． College of Garden and Horticulture，QAU，Qingdao 266109，China;2． Institute of Mycorrhizal Biotechnology，QAU)
Abstract:Effects of different arbuscular mycorrhizal (AM)fungi on photosynthetic characteristics of Coleus blumei
seedings were investigated under pot conditions． ‘Qi Cai － Wan Xia Se’seedlings grown in pots were inoculated
with Glomus mosseae，G． versiforme and the mixed inocula of G． mosseae，G． versiforme and G． intraradice，and
the non － inoculated was used as control． The results showed that the treatment with mixed inocula gave the highest
mycorrhizal colonization(68%)． Chlorophyll a and chlorophyll a + b of Coleus blumei seedlings inoculated with AM
fungi were significantly higher than that of non － inoculated seedlings，and G． versiforme showed superior effects．
AM fungi significantly promoted root activity，leaf photosynthes’(Pn)rate，transpiration (Tr)rate，and stomatal
conductance (Gs)of Coleus blumei seedlings，and the mixed inocula of AM fungi had the greatest effects．
Key words:Coleus blumei;arbuscular mycorrhizal fungi;photosynthetic characteristics
丛枝菌根 (arbuscular mycorrhizas，AM)真菌是
一类广泛分布于土壤中的有益微生物，能与绝大多
数高等植物根系形成互惠共生体系［1］。AM 真菌侵
染寄主植物改变了植株碳素循环和光合作用，促进
了植物正常生长发育［2，3］。何跃军等［4］认为接种
AM真菌的构树(Broussonetia papyrifera)其生长量
及叶片净光合速率显著高于未接菌对照。接种 AM
真菌能提高柑桔［5］和喜树［6］的蒸腾速率(Tr) ，气孔
导度(Gs)及净光合速率(Pn)。Valentine 等［7］认为
接种 AM 真菌有助于提高黄瓜(Cucumis sativus)
叶片的光合速率。由于菌根形成与 AM真菌自身生
长繁殖需要消耗寄主植物部分光合产物，改变了植
物碳水化合物的输出和形成，加之 AM 真菌对植物
生长的影响，因此与未接菌植株相比其光合功能要
复杂的多。
彩叶草(Coleus blumei)为唇形科多年生草本，
叶片形态多变，叶色丰富多彩，是花坛摆设、室内盆
栽观赏的重要材料，还可用作切花材料。关于 AM
青岛农业大学学报(自然科学版) 28(1) :9 ～ 12，2011
Journal of Qingdao Agricultural University (Natural Science)
真菌对彩叶草光合特性的影响尚未见报道。本文拟
研究不同 AM 真菌对彩叶草实生苗光合特性的影
响，以期了解 AM真菌对植物光合生理响应，旨在为
AM真菌在观赏植物上的推广应用提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
彩叶草(Coleus blumei) (‘奇才—晚霞色’)种
子购自莱阳维生花卉种苗公司。
AM真菌菌剂为 Glomus mosseae、G． versiforme
及 G． mosseae、G． versiforme与G． intraradice的混合
菌种，用保存在三叶草根围的孢子、菌根根段和菌
丝作为 AM真菌接种物，由青岛农业大学菌根生物
技术研究所提供。
栽培基质为泥炭土和珍珠岩按 1∶ 1 比例过筛
灭菌(120℃，2h)后备用，无菌土 pH 值为 7． 15，有
机质含量为 0． 82%，可溶性氮含量为 24． 46mg /kg，
速效磷含量为 15． 97mg /kg，速效钾含量为 47． 91
mg /kg。
1． 2 试验设计
将种子用 0． 5%高锰酸钾溶液消毒 0． 5h，播于
穴盘时分别接种约 5000 接种势单位［8］ 的 G．
mosseae、G． versiforme和混合菌种，对照则加等量灭
菌接种物和接种物滤液。待小苗长至 4 ～ 5 片真叶
时，将其移栽于塑料盆。生长期间每隔一周浇一次
1 /4 磷的广谱型 Hoagland 全营养液，常规管理。每
个处理的样本数为 50 株，随机排列，3 次重复。
1． 3 测定指标与方法
1． 3． 1 AM真菌侵染率和菌根依赖性的测定
分别从接种处理和对照中随机抽取 6 株，从每
株幼苗随机剪取 5 条侧根，剪成长 2cm 的根段，混
匀后随机选取 30 个根段，应用常规染色法进行根段
染色，在高倍光学显微镜下检验每个处理接种菌根
感染情况，测算其感染率。参照 Biermann 的根段频
率标准法统计菌根侵染率［8］。重复 4 次。
结合菌根感染率测定对随机抽取的试验幼苗进
行测定，清水浸泡洗净根部、晾干，注意保留完整植
株及根系，并称其总鲜重及总干重、地上部分及地下
部分的鲜重和干重，测算其依赖性。菌根依赖性测
算公式如下:
菌根依赖性(%)=接种植物的干质量
对照植物的干质量
× 100
1． 3． 2 生理指标的测定
移栽 80d 时，随机选取长势一致的彩叶草分别
测定其叶片的叶绿素 a、b含量和根系活力。叶绿素
用分光光度法测定，根系活力用 TTC法测定［9］。
1． 3． 3 光合速率和蒸腾速率日变化的测定
移栽 80d时选取不同处理下长势一致的彩叶草
成熟健康叶片，每株 3 ～ 5 片叶，每次测 3 株，每个叶
片重复测定 3 组数据。试验于天气晴朗无风的条件
下，用 LCpro +便携式光合测定系统从早 8 ∶ 00 到
晚 18 ∶ 00 每隔 2h 测定 1 次。记录净光合速率
(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)。
1． 4 数据分析
数据处理采用 EXCEL2003、SPSS16． 0 和 DPSv
7． 5 分析软件。
2 结果与分析
2． 1 AM真菌对彩叶草成活率、侵染率及菌根依赖
性的影响
不同处理彩叶草幼苗侵染率和菌根依赖性列于
表 1。接种混合菌种的彩叶草侵染率最高，与其它
处理差异不显著。彩叶草实生苗对不同 AM真菌的
菌根依赖性不同，接种混合菌种的菌根依赖性高于
其它处理，与 G． mosseae差异显著，与 G． versiforme
差异不显著。
表 1 AM真菌对彩叶草侵染率及
菌根依赖性的影响 %
处 理 侵染率 菌根依赖性
G． mosseae 57 a 183 b
G． versiforme 62 a 194 ab
混合菌种 68 a 233 a
CK — —
注:同列不同字母标记的数值在 P ＜ 0． 05 差异显著。下同。
2． 2 AM真菌对彩叶草叶片叶绿素含量和根系活
力的影响
AM真菌接种处理显著影响彩叶草实生苗叶绿
素含量和根系活力(表 2)。
表 2 不同 AM真菌对彩叶草叶片叶绿素含量的影响
处 理
叶绿素 a
(mg /g)
叶绿素 b
(mg /g)
叶绿素 a + b
(mg /g)
根系活力
(μg·g － 1·h － 1)
G． mosseae 0． 53 b 0． 06 a 0． 58 b 0． 49 a
G． versiforme 0． 60 a 0． 06 a 0． 67 a 0． 49 a
混合菌种 0． 57 ab 0． 06 a 0． 63 ab 0． 52 a
CK 0． 35 c 0． 04 a 0． 40 c 0． 47 a
接种 AM真菌能显著提高彩叶草实生苗叶绿素
a 和总叶绿素含量，与对照差异显著。接种 G．
01 青岛农业大学学报(自然科学版) 28 卷
versiforme的 彩叶草实生苗叶绿素 a 和总叶绿素含
量最高，分别比对照增加 71%、68%，差异显著，与
G． mosseae差异显著，与混合菌种差异不显著。接
种 AM真菌的彩叶草实生苗叶绿素 b和根系活力均
高于对照，但各处理间差异不显著。
2． 3 AM真菌对彩叶草叶片净光合速率日变化的
影响
彩叶草的净光合速率日变化呈双峰曲线(图
1)。接种混合菌种和 G． versiforme的彩叶草叶片净
光合速率在 8 ∶ 00 ～ 12 ∶ 00高于对照，在 14 ∶ 00 ～
18 ∶ 00 与对照差异不显著。接种 G． mosseae的彩叶
草叶片净光合速率在各时间点与对照差异均不显
著。接种 AM真菌对彩叶草叶片净光合速率的影响
为混合菌种 ＞ G． versiforme ＞ G． mosseae。
图 1 不同 AM真菌对彩叶草叶片光合速率日变化的影响
2． 4 AM 真菌对彩叶草叶片蒸腾速率日变化的
影响
彩叶草的蒸腾速率日变化呈单峰曲线(图 2)。
接种混合菌种和 G． versiforme的彩叶草蒸腾速率的
高峰值出现在 12 ∶ 00，接种 G． mosseae和对照的彩
叶草蒸腾速率的高峰值出现在 14 ∶ 00。各处理彩叶
草的蒸腾速率表现为混合菌种 ＞ G． versiforme ＞
G． mosseae ＞ 对照。
图 2 不同 AM真菌对彩叶草叶片蒸腾速率日变化的影响
2． 5 AM 真菌对彩叶草叶片气孔导度日变化的
影响
彩叶草气孔导度日变化与净光合速率日变化趋
势一致，均呈双峰曲线(图 3)。接种混合菌种和 G．
mosseae的彩叶草气孔导度日变化的第一高峰值出
现在 12 ∶ 00，接种 G． versiforme 和对照的彩叶草气
孔导度日变化的第一高峰值出现在 10 ∶ 00。各处理
彩叶草的气孔导度日变化表现为混合菌种 ＞ G．
versiforme ＞ G． mosseae ＞ 对照。
图 3 不同 AM真菌对彩叶草叶片气孔导度日变化的影响
3 结论与讨论
植物与 AM真菌之间存在着相互选择性，不同
寄主植物其菌根发育程度不同，不同植物在不同环
境下都有其最适合的 AM 真菌，不同 AM 真菌作用
效果也存在差异［10，11］。本研究表明，AM 真菌能侵
染彩叶草根系并形成菌根，不同 AM 真菌对彩叶草
根系的侵染率不同，以混合菌种的侵染率最高，菌根
依赖性最强。接种 AM真菌的侵染率和菌根依赖性
由高到低依次为:混合菌种 ＞ G． versiforme ＞ G．
mosseae。
叶绿素是高等植物进行光合作用最重要的色
素，它是光合作用的光敏催化剂，影响到植物对光能
的吸收、传递，与光合作用密切相关［12］。刘建福
等［13］在澳洲坚果的试验中发现，接种 AM 真菌能提
高植物叶片中叶绿素含量。接种 AM 真菌提高了白
术的光合色素含量，增强白术的光合作用［14］。有研
究指出，在正常条件下 AM 真菌能提高宿主植物叶
片的蒸腾速率、蒸腾速率和气孔导度的增加是 AM
真菌促进寄主植物生长效应的次级效应，与生长促
进直 接 相 关［15，16］。常 河 等［17］ 在 荔 枝 (Litchi
chinensis Sonn)的研究中发现，土著 AM 真菌能提
高幼苗的生长、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率
和气孔导度，土著 AM 真菌对荔枝实生苗生长的影
111 期 韩婷婷，等:AM真菌对彩叶草光合特性的影响
响与其对光合作用的影响关系密切。贺学礼［18］发
现，接种 AM真菌明显改善了绿豆和玉米叶片的气
孔传导、蒸腾速率等光合作用参数，提高了叶绿素含
量，显著提高了接种株的净光合速率，光合效率的提
高，使得光合产物的生产能力增加。本研究发现，接
种 AM真菌能提高彩叶草的叶绿素含量、叶片净光
合速率、蒸腾速率和气孔导度，以G． versiforme和混
合菌种的效果最佳。接种 AM 真菌的彩叶草叶绿素
含量增加，更有利于植物进行光合作用。接种 AM
真菌的彩叶草蒸腾速率的单峰变化与气温、光照强
度趋势相一致。AM真菌能促使彩叶草充分利用上
午的有利环境条件进行光合作用，从而提高彩叶草
叶片的净光合速率。这也可能与接种 AM真菌的彩
叶草氮、磷、钾营养元素［19］得到改善相关。
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