全 文 ：　　　收稿日期:2003-01-09
作者简介:周小宇(1979-),女 ,硕士研究生。
基金项目:国家自然基金资助项目 30070027
文章编号:1008-9632(2003)03-0012-02
AMF和饭豆根瘤菌对饭豆 、玉米套种促生作用的研究
周小宇 ,郑慧芬 ,潘　峰 ,何绍江 ,胡正嘉 ,冯新梅
(华中农业大学　教育部微生物重点实验室 ,武汉　430070)
摘要:将从饭豆根瘤中分离的饭豆根瘤菌(Rhizobium sp.CYY3302 , Rhizobium sp.HCY9101 , Rhizobium SP.JMC1402)与 AMF
(Arbuscular Mycorrhizal Fungi)共同接种于饭豆 ,进行饭豆 、玉米田间小区套种试验。结果表明 ,接种饭豆根瘤菌和 AMF的处
理与未接种的处理相比 ,饭豆的结瘤率比对照提高52%～ 134%;饭豆及玉米的菌根感染率比对照分别增加 43.1%～ 80%
和46.8%～ 97.6%;饭豆的产量提高了 54%～ 67%,而玉米的产量提高了 2.4%～ 19.5%。研究结果还表明:豆科作物接种
根瘤菌 ,即使在种过豆科作物的老区 , 也是有效的。
关键词:饭豆根瘤菌;AMF;共同接种;套种;结瘤率;感染率
中图分类号:Q939.11+.4　　　文献标识码:A
1　研究的意义
自然界中 80%以上的植物都能与丛枝状菌根真菌
(Arbusucular Mycorrhizal Fungi ,简称AMF)形成菌根共生
体。在这种共生体中 ,菌根真菌不但有利于植物对营
养元素(如:P 、N 、Zn 、Fe 、Mo 、Cu)和水分的吸收[ 1 ,8] ,而
且菌根的形成可以促进豆科植物根瘤菌的固氮作
用[ 2] 。
豆科植物家族中的饭豆(Vigua umbellate)是一类富
含营养的豆类作物。它不仅可以用来与大米一起做饭
或粥食用或做汤 ,而且 ,可用其发的豆芽 、嫩荚 、嫩叶做
蔬菜 。有的地方还将饭豆碾碎或浸泡后用来做饲料 。
有的地方专种饭豆作饲草。用饭豆做覆盖作物和绿肥
也很好 。饭豆含有蛋白质 、碳水化合物 、微量元素 、微
生素 、多种氨基酸等许多营养成分 ,相对于其它豆类 ,
饭豆含钙更丰富。饭豆习性耐旱 ,能在多种类型的土
壤上生长 ,而且生长期短 ,在全国许多地方都有种植 。
值得指出的是 ,在中国 ,饭豆还常与玉米 、高粱与作物
间作或套种 ,并在早稻收获后播种[ 3] 。
因此 ,用饭豆根瘤菌和 AMF 接种饭豆并与玉米套
种 ,用以提高饭豆和玉米的产量 ,这对于进一步开发利
用我国豆类种质资源 ,调整农作物种植结构具有重要
意义 。
2　材料和方法
2.1　材料
饭豆种子:湖北长阳的红蛮豆(饭豆的一种品系)。
玉米种子:华甜玉一号(华中农业大学玉米研究
室)。
AMF:Glomus mosseae , 摩西球孢囊霉 ,由北京农林
科学院张美庆研究员提供。
饭豆根瘤菌菌株:由本室分离的世代时间为 10.9
小时产碱的慢生型根瘤菌 Rhizobium sp.CYY3302 ,世代
时间为 7.4 小时产酸的中生型根瘤菌 Rhizobium sp.
HCY9101 ,世代时间为 4.1 小时产酸的快生型根瘤菌
Rhizobium sp.JMC1402。
2.2　方法
2.2.1　田间试验
土壤类型:黄棕壤 ,前茬作物为紫云英 。
试验设计:随机区组。
试验设置 5个处理:
A对照(不加根瘤菌 ,不加AMF 孢子土);
B接种 JMC1402快生型根瘤菌及AMF孢子土;
C接种 HCY9101中生型根瘤菌及AMF孢子土;
D接种 CYY3302慢生型根瘤菌及AMF孢子土;
E接种快 、中 、慢型三种根瘤菌混合菌剂及 AMF 孢子
土;
每个处理设置 4个重复。
小区的面积:4.0m2 。
接种方法:将培养到对数生长期的三种根瘤菌按
照试验设计与饭豆种子搅拌接种 ,菌根真菌与土混合
成 1个孢子/克的菌根土 。在播种饭豆前将适量孢子
土均匀撒在播种行内 ,将拌菌后的饭豆种子播在孢子
土上 ,再覆盖一层约 0.5cm 厚的土。套种的玉米既不
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第 20卷第 3期
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生 物 学 杂 志
JOURNAL OF BIOLOGY
　 Vol.20　No.3
Jun ,2003
接种根瘤菌 ,也不接种AMF。
播种:七月四号 ,收获:九月二十八号。
2.2.2　菌根染色　将饭豆和玉米根系剪成 1.5cm 的根
段 ,硝化后用曲利苯蓝染色[ 7] 。
2.2.3　产量测定　饭豆称其地上部分鲜重 ,玉米称玉
米棒的鲜重。
2.2.4　统计分析　对随机区组设计 ,通过方差分析 ,进
行F 测验 ,然后进一步采取 LSR法(新复极差测验)进
行多重比较。
3　结果与分析
3.1　饭豆结瘤数
每个小区随机挖取 5株饭豆 ,用水清洗后 ,计数根
瘤数 。结果见表 1。
表 1　不同处理的饭豆根瘤数
(Tablel.nodulation number of ricebean treatments inoculated with
different Rhizobium and AMF)
处理
treatment
平均瘤数(个/棵)
average nodules
增加(%)
increment
LSR测验＊
LSR examination
A
B
C
D
E
44
67
101
103
73
52.3
129.5
134
65.9
b
ab
a
a
a
＊差异显著性 5%
表 1结果说明:饭豆接种 AMF 和根瘤菌后 ,饭豆结
瘤数明显增加 。
3.2　AMF感染率
每个小区随机取 5株饭豆及玉米的根样 ,染色后 ,
制水浸片观察 ,并计算 AMF感染率 。其结果见表 2。
表 2　不同处理的菌根感染率
(Table2.AMF infectivity of treatments inoculated with different Rhizobium and AMF)
饭豆处理
ricebean
感染率%
infectivity
增加%
increment
LSR测验＊
LSR
examination
玉米处理
corn
感染率%
infectivity
增加%
increment
LSR测验＊
BLSR
examination
A
B
C
D
E
43.9
65.4
72.3
62.8
79.2
49.3
64.7
43.1
80.0
b
ab
ab
ab
a
A
B
C
D
E
25
36.7
44.2
49.4
45.0
46.8
76.8
97.6
80.0
b
ab
ab
ab
a
＊差异显著性 5%
　　表2结果说明:AMF 接种饭豆后 ,不仅能提高饭豆
的菌根感染率 ,而且也能提高套种作物玉米的菌根感
染率 。
3.3　田间测验产量结果
玉米待其成熟 ,掰下玉米棒去苞衣后称鲜重;饭豆
等绝大多数结荚后收割 ,称其地上部分的鲜重。结果
见表3 。
表 3　不同处理的饭豆和玉米的产量
(Table3.yields of ricebean and corn treatments inoculated with different Rhizobium and AMF)
玉米处理
corn
产量(g/株)
yield
增加%
increment
LSR测验＊
LSR
examination
饭豆处理
ricebean
鲜重(g/M2)
yield
增加%
increment
LSR测验＊
LSR
examination
A
B
C
D
E
41
43
47
48
49
2.4
14.6
17.1
19.5
a
a
a
a
a
A
B
C
D
E
445
741
684
700
704
66.5
53.7
57.3
58.2
a
a
a
a
a
＊差异显著性 5%
结果表明饭豆的植株鲜重提高了 54%～ 67%,玉米的产量提高了 2.4 ～ 19.5%。
4　讨论
试验的结果表明:
4.1　饭豆用根瘤菌(包括快 、中 、慢三型)与AMF 共同
接种 ,在饭豆根瘤菌的结瘤率 ,饭豆及套种玉米的菌根
真菌的感染率 ,都有显著的提高 ,而饭豆的植株鲜重提
高了 54%～ 67%,玉米的产量也有一定的提高 。三种
根瘤菌混合接种 ,对于促进菌根真菌的感染 ,作用更为
显著 ,这对于植物吸收磷元素等矿质营养有显著的帮
助 ,有利于促进植物的生长。
4.2　试验在前茬作物为紫云英的土壤上进行 ,结果说
明 ,即使栽种过豆科植物的老区接种根瘤菌也是有效的。
参考文献:
[ 1] 弓明钦 ,等主编.菌根研究与应用[ M] .北京:中国林业出版
社 , 1997.
[ 2] 李阜棣主编.土壤微生物学[ M] .北京:中国农业出版社 ,
1996 , 224.
[ 3] 郑卓杰主编.中国食用豆类学[ M] .北京:中国农业出版社 ,
1997 , 217～ 221.
[ 4] 南京农学院主编.田间试验和统计方法[ M] .北京:农业出版
社 , 1979. (下转 28页)
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(1)羊栖菜 S.fusiforme(Harv.)Setch.
(2)海黍子 S.KjellmanianumYendo.
(3)海蒿子 S.Pallidum(Turn.)Ag.
(4)鼠尾藻 S.Thunbergili(Mert.)Kuntze.
上述海藻有经济价值的共有 37种:可食用的有 21
种 ,如海带 、紫菜 、石莼等;制胶原料有 14 种 ,如浒苔 、
石莼 、仙菜等;药材有 13种 ,如刺松藻 、舌状蜈蚣藻 、江
蓠等;肥料和饲料有 4种 ,如浒苔 、萱藻等 ,具有很大的
开发价值 。
5　物种多样性的退化及原因
据资料表明在 20 世纪 60年代烟台大型海藻种类
可多达68种 ,现仅余 51种 ,且优势种群也有所转变 ,究
其原因 ,人为因素占据了主要成分 ,如渔业的捕捞 ,旅
游业的开发等都不可避免对其产生影响 。另据作者调
查还有一重要原因:即过多高校的实习对其多样性的
过度破坏 ,每年 6 、7月间都有十几所院校近千名学生
到烟台海滨实习 ,其影响不容忽视 ,故有关方面应尽快
商讨对策以防止生物多样性的进一步破坏 。
参考文献:
[ 1] 钱迎倩 ,马克平.生物多样性原理与方法[ M] .北京:中国科
学出版社 , 1994.
[ 2] 周云龙.孢子植物实验与实习[ M] .北京:北京师范大学出版
社 , 1987.
[ 3] 庄树宏 , 张　敏.生物多样性调查与实习(下)[ M] .济南:山东
省地图出版社 , 2001.
[ 4] 浙江省水产厅 , 上海自然博物馆.浙江海藻原色图谱[ M] .杭
州浙江科学技术出版社.
[ 5] Tseng CK.Common Seaweeds of China[ M] .Beijing:Science Press.
A preliminary study on diversities of Yantai seaweeds.
CHENG Xia_ying ,BEI Shu_qing
(Department of Biology , Langfang Normal College ,Langfang Hebei 065000 ,China)
Abstract:Through investigation about Yantai seaweeds ,The diversities and varieties of Yantai seaweeds were preliminarily
discussed from its vertical distribution , life mold , climatic zone mold and spicies diversities.
Key words:seaweed , vertical distribution , life mold , climatic zone mold.
(上接 13页)
[ 5]吴仲贤主编.生物统计[ M] .北京:北京农业大学出版社 ,
1993.
[ 6]尤崇杓 ,姜涌明 , 宋鸿遇主编.生物固氮[ M] .北京:科学出版
社 , 1987.
[ 7]李阜棣 , 喻子牛 , 何绍江主编.农业微生物实验技术[ M] .北
京:中国农业出版社 , 1996 , 104.
[ 8] Subramanian KS., Charest C.Acquisition of N by external hyphae of
an AMF and its impact on physiological responses in maize under
drought_stressed and well_watered conditions.Mycorrhiza , 1999 , 2:
69～ 75.
[ 9] Cathy A , Rene G , Ton B Legume nodulation and mycorrhiza
formation;two extremes in host specificity meet[ J] , The EMBO
Journal , 1999.18(2):282～ 288.
Effects of AMF and Rhizobium co_inoculation
on alternative plantation of rice bean and corn
ZHOU Xiao_yu , ZHENG Hui_fen
(Central China Agricultural University , Wuhan 430070 ,China)
Abstact:Three Rhizobium spp., Rhizobium sp.CYY3302 , Rhizobium sp.HCY9101 ,Rhizobium sp.JMC1402 were isolated
from nodules on ricebean.The three Rhizobium spp.were co_inoculated with Arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)to ricebean.An
alternative planting of inoculated ricebean and corn in field plots were carried out.The results shows that nodulation rate of
inoculated ricebean was 52% to 134%higher than that of non_inoculation treatment.The AMF infectivity of ricebean and corn
increased by 43.1% to 80% and 46.8% to 97.6% respectively.A 54% to 67% increment in ricebean yields and 2.4% to
19.5% in corn yields were also observed.
Key words:Rhizobium spp;AMF;co_inoculation;alternative;plantation;nodulation rate;infectivity
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