全 文 ：第 30卷　第 3期
2008年 9月 　 　　　　　 延　边　大　学　农　学　学　报Journal o f Ag ricul tural Science Yanbian University 　　　　Vo l.30 No.3　Sep.2008
收稿日期:2008-09-05
作者简介:韩杨(1981—), 女 ,吉林吉林人 , 延吉市林业局助理工程师.
水分胁迫接种 VAM s对山杏叶片中可
溶性糖和脯氨酸含量的影响
韩杨1 , 　黄世臣2 , 　李莉3 , 　李熙英2
(1.延吉市林业局 , 吉林 延吉 133000;2.延边大学农学院 ,吉林 龙井 133400;
3.吉林省农科院 , 吉林 公主岭 136100)
摘要:对山杏实生苗接种供试的 4种 VAM s后 ,当感染率均达到 70%以上时 ,采用盆栽试验
于温室内研究水分胁迫对山杏实生苗叶片中可溶性糖和脯氨酸(Pro)含量的影响 ,结果表明:
水分胁迫条件下接种 VAM 可以提高山杏的抗旱能力 ,水分胁迫时 ,菌根菌的存在可以延长山
杏的耐受时间 ,从而提高山杏的抗逆性能.
关键词:水分胁迫;山杏;可溶性糖;Pro;VAMs
中图分类号:S662.2　　　文献标识码:A　　　文章编号:1004-7999(2008)03-0217-05
我国华北 、西北广大地区土壤贫瘠 、缺水 ,菌根化造林技术越来越受到人们的重视[ 1] .随
着菌根研究应用的不断发展 ,加强菌根与水分胁迫关系的研究对我国广大缺水地区的造林
工作具有十分重要的意义[ 2 ～ 4] .
造林成功与否的关键在于抗逆树种的筛选 ,山杏是很有发展前途的一种经济树种[ 5 ～ 7] ,
因其具有极强的抗旱 、抗寒和耐瘠薄性 ,一般作为先锋树种在荒山绿化中被广泛选用 ,特别
是近年来梅杏和大扁杏的大面积栽植 ,使杏的栽培规模有进一步扩大的趋势.国内外的研究
普遍认为 ,干旱逆境中丛枝菌根真菌的作用会更大[ 8 , 9] .若在水分胁迫的条件下筛选出能够
进一步增强山杏抗逆性的菌种(尤其是抗旱性),无论是在理论上还是实践上 ,都将具有重大
意义.菌根是高等植物与菌根菌之间形成的稳定的共生联合体 ,因此对菌根植物而言 ,水分
的影响不是孤立的 ,要受到寄主植物和其它环境条件的共同影响和作用 ,故水分胁迫对菌根
菌的影响很复杂.但单独就菌根菌与水分的关系进行研究不仅容易 ,而且可为抗性菌种的筛
选提供生物学依据.
1　材料与方法
1.1　材料
1)菌种来源　中科院微生物所.
2)菌根菌接种物　将三叶草种子用 1%CuSO4 溶液浸种 5 min后用蒸溜水清洗干净 ,
每种鲜菌剂 10 g 与灭菌土混合 ,每盆总重 2 kg ,对照不加菌剂 ,经扩大繁殖 5个月的地表球
囊霉(Glomus versi f orme)—Gv ,摩西球囊霉(Glomus mosseae)—Gm ,弯丝球囊霉(Glomus
DOI :10.13478/j .cnk i.jasyu.2008.03.012
延　边　大　学　农　学　学　报 第 30卷　
sinuasa)—G s ,根内球囊霉(Glomus intraradices)—Gi 等 4 种菌根及其菌土作为菌根菌接
种物.
3)种子处理　2003年 12月 30日将当年 6月 30日采收的山杏(Armeniaca mandschu-
r ica)种子用 1%CuSO4 溶液浸种 4 h 后 ,用蒸溜水清洗干净 ,与无菌沙子混均置于 4 ℃冰箱
内层积处理 3个月 ,取出后催芽备用.
4)土壤处理　灭菌前将备用土及沙子过筛除去粗大石块 ,置于 120 ℃灭菌 5 h ,之后测
得碱解氮为 54.39 mg/g ,速效磷为 7 mg/g ppm ,速效钾为 2.3 mg/g , pH 值 5.5 ,土∶沙=
3∶1.
5)盆钵　黑色塑料钵上口内径 20 cm ,下口内径 16 cm ,高 22 cm ,四周及底部有 4个直
径为 1 cm的孔 ,每钵装土及菌土共 2 kg.
1.2　方法
1)处理方法
接菌处理　处理 1:Gv(接种 Glomus versi f orme);处理 2:Gm(接种 Glomus mosseae);
处理 3:G s(接种 Glomus sinuasa);处理 4:Gi(接种 Glomus intraradices);处理 5:CK(对照 ,
不接菌).
胁迫处理　干旱胁迫:土壤含水量<20%;轻度水分胁迫:土壤含水量 30%～ 40%;正
常:土壤含水量 20%～ 30%.
2003年 4月 1日播种 ,播种的同时接菌 ,将灭菌土与事先已风干且充分混合的菌土45 g
混匀后装入塑料钵内 ,达钵深 2/3处 ,将培养菌根菌接种物的对照处理根土 45 g 与土壤混
匀后作对照 ,以保证除菌剂外的其它营养成分一致.播种前覆灭菌土 1 cm 厚 ,将大小均等 、
发芽势一致的山杏种子播在上面 ,后覆无菌土 3 cm 厚 ,每种菌剂接种 100钵 ,每钵 1株.
2003年 8月 1日开始进行水分胁迫处理 ,水分胁迫试验开始前采用定时定量浇水管理
(使土壤含水量控制在 25%),对干旱胁迫处理的预先停止浇水.用覆膜方式防止水分渗漏
和蒸发 ,试验开始后 ,每天 18∶00时称取盆重 ,补充当天失去的水分 ,使各处理保持设定的
含水量 ,每隔 6 d测定 1次可溶性糖和脯氨酸含量 ,每次取样重复 3次 ,各处理随机排列.本
试验在日光温室内进行 ,采用二因素完全随机设计.
2)测定方法
不同 VAM 对山杏实生苗感染率的测定　用 Phillipt Hayman[ 10] 的染色法 ,播种后每隔
30 d取 1次样测定其感染率 ,每次随机取样 4株.
叶片可溶性糖的测定　采用蒽酮法.
叶片脯氨酸(Pro)含量的测定　采用酸性茚三酮染色法.
2　结果与分析
2.1　不同 VAM 对山杏实生苗根系的感染率
由表 1可知 , 4种 VAM s对山杏根系的感染率均随处理时间的增加而上升 ,在接种 120
d时 ,Gv 、Gm 、G s和Gi 菌剂对山杏实生苗根系的感染率分别为 71%, 94%, 92%和 74%.这
表明 ,在本次试验条件下接种 4个月后 ,供试 4种菌根菌对山杏实生苗的感染率均能达到
70%以上.
218
　第 3期 韩杨 ,等:水分胁迫接种 VAM s对山杏叶片中可溶性糖和脯氨酸含量的影响
表 1　VAM对山杏根系感染率差异
Table 1　Infect rate difference of VAM on Armeniaca root (%)　
处理
T reatment
感染率 Infect rate
30 d 60 d 90 d 120 d
Gv 16 27 67 71
Gm 44 45 86 94
Gs 30 44 59 92
Gi 38 49 71 74
2.2　水分胁迫对 Pro 含量的影响
由表 2可知 ,不同处理的山杏植株随水分胁迫程度的增加 ,叶片中 Pro 含量也随之增
加 ,呈规律性的变化.
在正常给水条件下 ,不同处理的植株叶片中 Pro 含量在 28.65 ～ 33.3 μg/g 内变化 ,且
处理间无显著差异.在轻度水分胁迫条件下 ,各处理的 Pro 含量均增加十几倍 ,但处理间存
在极显著差异.接种 Gm菌剂的山杏实生苗 Pro含量上升的幅度最大 ,而且与其它处理差异
极显著;其次是 Gs和 CK 处理 ,但二者间无极显著差异;再次为 Gi 处理 ,接种 Gv 菌剂的植
物 Pro 含量最少 ,二者间差异极显著.在干旱胁迫条件下 ,接菌处理的植株叶片中 Pro 含量
的增加幅度均高于 CK 处理 ,不同处理间有极显著差异.其中接种菌剂的植株 Pro 含量仍然
保持为最高 ,且二者间已无极显著差异 ,Gv 和Gi处理 Pro 含量位居其次 ,与 Gm和 Gs处理
差异极显著 , CK 处理的 Pro 含量增加最少 ,与其它处理差异极显著.这表明在持续干旱胁
迫条件下 ,菌根菌仍然能够维持山杏幼苗的正常生理活动 ,表现出高于对照植株的抗旱性
能 ,接种Gm 、Gs处理的抗旱能力高于接种 Gv 、Gi 菌剂处理的植株.
表 2　接种 VAM的山杏实生苗水分胁迫 Pro含量的差异
　Table 2　Proline content difference of Ameniaca seedling leaves with VAM in water stress　(μg/g)
处理
T reatment
含量 Content
正常 Normal 轻度水分胁迫 Light w ater st ress 干旱胁迫 Arid st ress
Gv 29.87 a 322.31 D 667.3 C
Gm 33.2 a 348.30 A 672.5 A
Gs 33.3 a 336.40 B 675.1 AB
Gi 28.65 a 328.41 C 666.4 C
CK 30.3 a 333.75 B 421.8 D
2.3　水分胁迫对可溶性糖含量的影响
由表 3可知 ,不同处理的山杏植株随水分胁迫程度的增加 ,可溶性糖含量也呈先增加后
下降的趋势 ,变化幅度均较大.
在正常给水条件下 ,不同处理的植株叶片中可溶性糖含量均很低 ,为 0.1%～ 0.2%,且
不同处理间无显著差异.在轻度水分胁迫条件下 ,不同处理的植株叶片中可溶性糖含量均增
加了 8 ～ 10倍 ,但处理间存在显著差异.Gm 、Gs和 CK 处理的山杏实生苗可溶性糖含量上
升的幅度最大 ,三者间无显著差异 ,与 Gi和 Gv 处理有显著差异;Gi 与 Gv 处理间的可溶性
219
延　边　大　学　农　学　学　报 第 30卷　
糖含量无显著差异 ,这表明在轻度水分胁迫下 ,接种菌根菌并未减缓山杏苗的干旱状况 ,同
时也表明山杏是一种抗旱性较强的树种.在干旱胁迫条件下 ,不同处理的山杏植株叶片中的
可溶性糖含量均有大幅度下降 ,但仍略高于正常处理条件下植株叶片中的可溶性糖含量 ,处
理间差异显著.Gv和 Gm 处理的可溶性糖含量最高 ,与其它处理差异显著;其它处理的山杏
植株叶片中的可溶性糖含量的大小依次为 Gs>Gi>CK ,且三者间差异显著.表明接种菌根
菌的幼苗增强了山杏幼苗在水分胁迫条件下对干旱的抵抗能力 ,延长了对水分胁迫的耐受
时间 ,其中接种 Gm和 Gv 的菌剂处理比接种 G s和 Gi菌剂处理的山杏幼苗对水分胁迫的
耐受时间要更长.
表 3　接种 VAM的山杏实生苗水分胁迫可溶性糖含量的差异
Table 3　Soluble sugar content difference of Ameniaca seedling leaves with VAM on water stress 　　(%)
处理 Treatment 含量 Content正常 Normal 轻度水分胁迫 Light w ater stress干旱胁迫 Arid st ress
Gv 0.105 a 0.817 b 0.198 a
Gm 0.116 a 1.150 a 0.195 a
Gs 0.107 a 1.130 a 0.181 b
Gi 0.113 a 0.903 b 0.164 c
CK 0.107 a 1.141 a 0.148 d
3　讨论与结论
综上所述 ,接种菌根菌在山杏幼苗根际土壤含水量保持在正常条件时 ,与不接菌根菌的
山杏幼苗叶片中的 Pro 含量和可溶性糖含量没有差异 ,都表现正常;但当幼苗根系土壤中的
水分含量变小时 ,从植株叶片中的可溶性糖和 Pro 含量 2个生理指标来看 ,接种供试菌根菌
对维持幼苗植株的抗旱性能起到了不同的积极作用 ,表明供试的 4 种 VAM s对山杏实生苗
均有不同程度的抵抗水分胁迫的作用 ,其中 Gm和 Gv 菌剂的作用更大.
在正常情况下 ,山杏体内的游离 Pro 含量并不多 ,约在 20 ～ 40 μg/g 鲜重范围内 ,但当
其受到环境胁迫时 , Pro 会大量的积累[ 8] .许多研究表明 ,脯氨酸可参与渗透调节 ,作为复水
后直接利用的氮源 ,并在受胁迫期间对产生的 NH 3有解毒作用 ,作为还原力的库存 ,供复水
后使用 ,且脯氨酸具有较大的吸湿性 ,在干旱时可以增加细胞的束缚水 ,有利于抗旱.在水分
胁迫下 ,脯氨酸积累的原初部位主要是叶片 ,可由液泡转入原生质内 ,游离脯氨酸增加 ,防止
蛋白质在渗透胁迫条件下脱水变性 ,对植物的渗透调节起重要作用 ,即使在含水量很低的细
胞内 ,脯氨酸溶液仍能提供足够的自由水 ,从而维持生命活动的正常进行.因此 ,在相同条件
下 ,植株体内积累的游离 Pro 含量越多 ,抗性越强[ 8] .在相同条件下 ,可溶性糖含量的高低与
植株的耐旱性能有关 ,植株叶片中的可溶性糖含量上升 ,可使叶片水势下降 ,进而提高叶片
的吸水能力 ,保持植株的正常生理功能.因此 ,在相同条件下 ,植株叶片的可溶性糖含量越
高 ,表明植株抗性越强 ,反之则弱.
接种菌根菌在轻度水分胁迫之初的植株叶片内 Pro和可溶性糖的含量与对照相比并未
增加 ,是由于菌根增加了植株根系表面积的缘故;而在干旱胁迫条件下 ,接种菌根菌的植株
叶片中 Pro 和可溶性糖的含量要比对照高很多.
220
　第 3期 韩杨 ,等:水分胁迫接种 VAM s对山杏叶片中可溶性糖和脯氨酸含量的影响
参考文献:
[ 1] 　白遒檀.山杏[ J] .内蒙古林业科技 ,1990(2):31-35.
[ 2] 　鹿金颖 ,毛永民.果树 VA菌根研究进展[ J] .河北农业大学学报 , 1999 , 22(4):50-54.
[ 3] 　胡又厘.中国的果树菌根研究进展[ J] .福建农业大学学报 ,1998.27(1):52-61.
[ 4] 　王庆国 ,王立国.果树 VA菌根及 VA菌根真菌在果树生产中的应用[ J] .北方果树 , 1996(3):3-5.
[ 5] 　陈立松 ,刘星辉.果树对水分胁迫的反应与适应性[ J] .干旱地区农业研究 ,1999(1):88-94.
[ 6] 　吴林 ,李亚东 ,刘洪章 ,等.果树水分胁迫研究进展[ J] .吉林农业大学学报 ,1996 ,18(2):91-97.
[ 7] 　李国景 ,吴光林 ,黄寿波 ,等 ,不同管理方式对金柑 VA 菌根侵染率的影响[ J] .中国柑桔 , 1992 ,21
(2):5-7.
[ 8] 　夏阳.水分逆境对果树脯氨酸和叶绿素含量变化的影响[ J] .甘肃农业大学学报 ,1993 ,28(1):26-31.
[ 9] 　聂华堂 ,陈竹生 ,计五.水分胁迫下柑桔的生理变化与抗旱性的关系[ J] .中国农业科学 , 1991 , 24
(4):14-18.
[ 10] 　周冲权 ,吴光林 ,黄寿波.果树 VA 菌根侵染率及其影响因素的研究[ J] .中国果树 ,1992(1):22-24.
Effect of water stress on soluble sugar and proline
content in leaves of Armeniaca seedling with VAMs
HAN Yang1 , 　HUANG Shi-chen2 , 　LI Li3 , 　LI Xi-ying2
(1.Bureau o f Forestry in Y anj i Ci ty ,Yan j i J i lin 133000 ,China;
2.Agricultural College o f Yanbian University , Longing J i l in 133400 ,China;
3.Academy o f Agricultural S ciences of J i lin Province , Gongzhul ing J i lin 136100 ,China)
Abstract:After inoculating four kinds of VAMs on Armeniaca seedling.When the infect
rate is over 70% , the effect of w ater st ress on soluble sugar and proline content in Arme-
niaca was studied.The results showed that drought resisting ablity should increase by wa-
ter st ress w ith VAMs and the VAMs can improve the fastness of w ater s tress than no
VAMs plant..
Key words:water stress;Armeniaca;soluble sugar;proline;VAMs
221