全 文 ：收稿日期: 20030527
基金项目: 广东省自然科学基金( 970771)及中澳合作 ACIAR( 9425)项目部分内容之一
作者简介: 弓明钦( 1939 ) ,男,四川彭州人,研究员.
林业科学研究 2004, 17( 4) : 441~ 446
Forest Research
文章编号: 10011498( 2004) 04044106
AM 菌根化的两种桉树苗对青枯病的抗性研究
弓明钦, 陈 羽, 王凤珍
(中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 510520)
摘要: AM 菌对桉树幼苗接种可提高对青枯病的抗性。在有 AM 菌存在的情况下, 桉树幼苗不发病或
发病较轻。对两种桉树幼苗进行青枯病菌的人工接种结果表明: 菌根苗比无菌根苗的发病率降低
10% ~ 40% ,而幼树的高生长可增加 12% ~ 39% ; AM 菌对青枯病的防治效果优于外生菌根(即 ECM)
的效果, 其中以 AM 6008 和AM 9004 菌株的效果最好,而 AM 3006 的效果较差; 大田试验结果表明, 经
AM 菌根化的幼苗对青枯病的抗病作用较强,发病率可下降 100% ~ 175% 。
关键词: 丛枝菌根;桉树青枯病;抗病性
中图分类号: S79239 S7631 文献标识码: A
丛枝菌根(即 AM,过去称为 VA菌根)与植物病害的关系向来为人们所关注。有人认为
AM菌可能促进某些植物病害的严重发生,如大豆( Glycine max (L) Merr)根系接种大果球囊
霉( Glomus macrocarpum Tul & Tu)后, 其菌根感染率的大小与由大雄疫霉菌( Phytophthora me
gasperma Drechs)引起根腐病的发病率呈正相关[ 1] ; 郭秀珍等 [2] 也发现, 葡萄( Vitis vinif era L)
组培苗接种AM菌后, 会加重由葡萄单轴霉( Plasmopara viticola ( Berket Curt) Berk et de Tomi)
引起的霜霉病严重发生; 此外,还有烟草( Nicotiana tabacum L)因感染 AM菌而导致烟草花叶
病(TMV)严重发生的例子[ 3]等。
然而, 多数研究结果却与此完全相反,证明AM 菌接种对某些植物病害具有明显的防治作
用。如棉花( Gossypium hirsutum L)接种摩西球囊霉( Glomus mosseae ( Nicol & Gerd) Gerd &
Trappe)后, 由根串珠霉( Thielaviopsis basicola ( Berk. et Br) Fer)引起的根病明显减轻[ 4] ;而蕃茄
( Lycoperiscom eseulentum Mill)接种摩西球囊霉后,可以防止由尖孢镰刀菌( Fusarium oxysporum
Schlecht)引起枯萎病的严重发生[ 5] ; 国内的一些研究结果也证明了 AM菌的防病作用,如胡正
嘉等[ 6]证明棉花接种摩西球囊霉后,棉花枯萎病( Fusarium oxysporum Schlecht. f. sp. vasinfectum )
的发生程度明显减轻;唐明等[ 7]则证明, 北京杨( Populus beijingensis WYHsu)接种摩西球囊
霉后, 杨树溃疡病( Dothiorella gregaria Succ)的发病率明显较轻。尽管人们至今对 AM 菌的抗
病机理仍然不十分清楚, 但对病害发生的影响确是存在的。多数人认为, AM 菌对宿主植物抗
病性的不同反应,可能因不同的 AM 菌种、宿主植物、不同病原菌甚至不同环境条件而有所差
异,不能简单地因个别试验而否定AM菌的防病作用 [ 8] 。
由 AM菌形成的菌根不仅对真菌病害有防治作用, 对植物细菌性病害也有一定的防治效
果,Halose and Fadjar [ 9] 发现,蕃茄接种 AM菌后由青枯假单孢杆菌( Pseudomonas solanacearum E.
F. Smith)引起的青枯病发病率明显减轻,但是, 接种 AM 菌后对木本树种青枯病有防治作用的
报道却不多见。为探讨AM 菌对桉树青枯病的防治作用,以及在生产中应用的可能性,近年来
作者在广州开展了有关试验研究。
1 材料及方法
11 供试材料
111 供试青枯菌及带菌土 供试青枯病菌( Pseudomonas solanacearum EF Smith)纯菌种分
离自患病桉树( Eucayptus sp. )根部,由华南农业大学林学院森林病理教研组邵志芳女士提供;
用于病害接种的带菌土取自广东省电白县沙院镇的重病林地, 在重病株树下挖取 10~ 15 cm
深的根际土壤, 将多个点的土样充分混合,风干后备用。
112 供试菌根菌 供试 AM 菌有多型球囊霉( Glomus versiforme ( Karsten) Berch) 9004菌株;
苏格兰球囊霉( Glomus caledomium ( Nicol& Gerd) Trappe & Gerd) 3006、6008菌株。菌种分别
引自中国科学院南京土壤研究所, 北京市农林科学院, 中国农业科学院土肥研究所。笔者分别
在无菌混合基质中利用白花三叶草( Trifolium repens L)进行生物繁殖, 4个月后去其地上茎
叶,收集带根基质,经风干后保存、备用。为考察抗病效果,还使用外生菌根菌作为参照, 供试
外生菌根菌有漆蜡蘑( Laccaria laccata (Fr: Scop) Berket Br) 9439及 4100菌株,由澳大利亚
CSIRO的 NMalaiczuk博士等提供, 彩色豆马勃( Pisolithus tinctorius ( Pers) Coker et Couch) 9216
及99132菌株,由本课题组分离自该菌的实体。
113 供试苗木 供试苗木有尾叶桉( Eucalyptus urophylla STBlake)实生苗和巨尾桉( Egr
andis WHill ex Maiden Europhylla STBlake)U6 组培苗两种。尾叶桉种子经 1!HgCl2 溶液
消毒 05 min,无菌水冲洗数次, 播种在无菌混合基质[ 10] 中, 按常规方法管理, 苗高 3~ 4 cm时
进行移植。巨尾桉组培苗先从组培瓶中将己生根的幼苗移出,进行消毒处理后按上述方法进
行移植。
12 试验方法
121 青枯菌接种液的配制 将青枯菌纯菌种移入液体培养基中[ 11] ,在 32 ∀ , 150 r#min- 1摇
床上振荡培养 48 h, 并配制成 19 109个#mL- 1浓度的细菌悬浮液。用稀释法和平板法[ 12]分
别测定细菌含量。试验接种用的风干带菌土,使用时再加入等量无菌混合基质,拌匀后供试。
122 苗木的菌根接种 将培育好的桉树幼苗分别移植到装有无菌混合基质的黑色塑料育
苗盘中,同时接种上述AM菌菌剂,每株苗接种8 g; ECM 菌液每株接种2 mL,按常规管理,每两
周淋施1 !复合肥( N∃P∃K= 15∃5∃10)液 1次,不施任何农药,接种后 3个月供试。
123 苗木的病原菌接种 先将培育 3个月的试验苗从育苗盘中拔出, 用消毒手术刀在根系
层表面等量而均匀地切割数刀,造成人为伤口;采用病土接种时, 将已有伤口的小苗移植至己
装有混合菌土的大塑料袋中,让带菌土直接与己伤根系接触; 采用菌液法接种时,将已有伤口
的小苗直接浸泡在细菌液中 2 min,放回塑料育苗盘中再淋菌液 10 mL#株- 1 , 隔 1 d 后再淋 1
次,双接种试验则同时使用上述两种方法进行接种。接种的苗木置于 32 ∀ 温室中, 常规管理,
观测发病情况。
442 林 业 科 学 研 究 第17卷
124 试验及观测 带菌土试验设 4个处理, 每处理 8株, 重复 4次;青枯菌菌液接种设 4个
处理,每处理苗木 8株,重复 4次:巨尾桉的幼苗抗性测定设6个处理,每处理幼苗 5~ 6株,重
复4~ 5 次; 接种苗的大田试验设 9 个处理, 分别为 T 1 = ECM9216(菌株号, 下同) , T 2 =
ECM4100,T3= AM6008, T4= AM3006, T5= T1 + T3 , T6 = T1+ T4 , T 7= T2 + T3 , T8= T2+ T 4 , T9= 对
照(不接种) ,每处理 30株,裂区排列,重复 4次。定期测定其生长情况,计算菌根感染率、发病
率及其相关指数等, 计算方法及公式见参考文献[ 10]。
2 结果与分析
21 带菌土接种试验结果
田间带菌土对 3个月龄尾叶桉 AM 菌根化苗接种的试验结果表明, 使用无菌基质培育的
幼苗无论有无AM 菌接种,均未发现青枯病的发生;而在使用带菌土接种的处理中, 经AM菌
接种的处理未见发病,而无AM 菌的处理其发病率达 50% (表 1)。从幼苗生长情况来看, 接种
AM菌处理的苗木, 其高生长比不接 AM 菌处理的增加 2073% ~ 3854%; 菌根感染率提高
40% ,感染指数增加 272;而带菌土与无菌基质接种 AM 菌的处理中,虽然均未见青枯病的发
生,但在带菌土+ AM菌的处理中其苗木生长明显受到抑制,因此,经 AM 菌接种的桉树幼苗,
确有减轻青枯病发生的作用。
表 1 尾叶桉 AM菌根化苗的病土接种试验结果
处理 试验株数株
平均
高cm
平均高比对照
增加%
菌根感染
率%
感染指
数MI
死亡株
数株
萎蔫株
数株
发病率
%
病情指数
DI
T1 病土 32 410 a 0 0 8 8 50 a 325
T2 病土+ AM菌( 9004) 32 495 b 2073 28 153 0 0 0 b 0
T3 无菌基质 32 460 b 122 0 0 0 0 0 b 0
T4 无菌基质+ AM菌( 9004) 32 568 c 3854 68 425 0 0 0 b 0
图 1 不同基质条件对尾叶桉幼苗生长的影响
试验苗生长过程表明, 从接种 AM 菌之
后的第2个月开始,生长开始出现差异,之后
生长差异逐渐加大, 4个月后苗高生长在各
处理间相差 85~ 158 cm; 因此, AM 菌接种
对桉树幼苗生长的促进作用也是十分有效
的(图 1)。
22 尾叶桉菌根化苗对青枯病的防治效果
尾叶桉AM菌根化苗接种青枯菌的试验
结果表明:所有经AM 苗接种的幼苗,其青枯
病死亡率明显低于不接种的对照, 其发病率
及病情指数分别降低了 94% ~ 156% 和
223~ 326(表 2)。从菌根感染情况看, 所有接种 AM 菌的处理均有比较高的感染率, 其中以
AM3006最高;然而,值得注意的是本处理的青枯病发病率及病情指数也比其它两种AM菌处
理的结果要高,即是说 AM9004和AM6008 两种处理虽然菌根感染率稍低, 但病情指数及死亡
率也较低, 抗病效果好。从各处理苗的生长及生物量分析结果来看,接种 AM菌的苗生长指标
443第 4 期 弓明钦等: AM菌根化的两种桉树苗对青枯病的抗性研究
均优于未接种的对照,其中尤以 AM3006的效果最好, AM6008次之, 而 AM9004的增产效果不
明显(表 3)。
表 2 尾叶桉实生苗 AM菌接种试验结果
AM 菌处理 处理株数株
苗木平均高
cm
苗高比对照
增加%
菌根感染率
%
感染指数
MI
死亡株
株
死亡率
%
病情指数
D I
AM6008 32 9413* * * 3794 633 330 3 94 102
AM3006 32 10300* * * 5094 767 385 5 156 206
AM9004 32 7263 643 562 402 3 94 125
CK(不接AM菌) 32 6824 93 00 8 250 428
注: * * * P< 0005
表 3 AM菌接种尾叶桉苗生物量测试结果
AM 菌处理 平均高
cm
平均地径
cm
地上干质量
( g#株- 1)
地下干质量
( g#株- 1)
生物量
( g#株- 1 )
生物量比对照增加
%
AM6008 9413* * * 101 a 1291* * 692 1983* * * 3345
AM3006 10300* * * 095 a 1558* * 565 1823* * * 2268
AM9004 7263 b 080 b 1066 529 1595 B 731
CK(不接AM菌) 6824 b 077 b 969 517 1486 b
注: * * * P< 0005 * * P < 001
23 巨尾按菌根化 U6 苗的室内抗性测定结果
本项室内试验除了AM 菌之外,还选用 ECM菌的蜡蘑( Laccaria) 9439菌株和豆马勃( Piso
lithus ) 99132菌株参试,以比较两个类型菌根菌的抗病效果, ECM 菌的接种方法等见参考文献
[ 11]。室内试验结果表明, AM菌接种后苗木抗病力显著提高, 其中 AM6008和AM9004完全不
发病,AM3006发病率也仅 20%; ECM 菌接种的抗病效果相对较差,尤其是 ECM99132菌株其发
病率比对照还高,其原因除了菌根感染率较低外, 可能和菌株本身对病原菌无拮抗作用或拮抗
作用较弱有关。因此,就本试验结果来看,AM菌对青枯病的防治效果优于 ECM 菌,而在 3个
AM供试菌中, AM6008和AM9004的抗病效果较好,这个结果与前面的试验结果一致(表 4)。
表 4 巨尾桉菌根化组培苗抗病测定结果
菌种处理 接种株数株
菌根感染株
株
菌根感染率
%
感染指数
MI
死亡株数
株
死亡率
%
病情指数
D I
AM3006 20 10 500 345 4 a 200 133
AM6008 20 12 600 322 0 a 00 00
AM9004 20 14 700 356 0 a 00 00
ECM9439 30 15 500 324 12 b 400 267
ECM99132 30 10 333 322 24 c 800 445
CK(不接菌) 30 0 20 d 667 408
注:多重比较中,同列字母相同者表示无显著差异(检验水平 005)
24 AM菌与 ECM菌混合接种对青枯病的抗性
采用AM菌与 ECM菌混合对尾叶桉幼苗进行人工接种, 3个月后移入大田造林并进行发
病情况观察,造林后 8个月调查结果表明:所有接种菌根菌处理的苗木平均高与地径均有明显
的增长,其中以 ECM4100和AM6008 ECM4100的效果最好,树高比对照增加161%~ 171% ,
地径增加 1596% ;其次分别为AM3006 ECM4100、AM6008及 AM6008 ECM9216等处理的接
444 林 业 科 学 研 究 第17卷
种效果也不错, 树高比对照增长 1394%~ 1610% ;就两种AM 菌比较而言, AM6008的促生效
果仍然高于AM3006的效果; 而AM3006以及 AM3006 ECM9216等处理的效果差。本试验中
双接种的生长效果与单接种的效果相差无异, 仅在发病率上有一些不同, 除了 AM6008
ECM4100处理外,一般综合效果并不理想(表 5)。从田间的发病情况来看, AM 菌同 AM菌
ECM菌双接种的处理其发病率普遍较低, 分别比对照降低 100%~ 175%, 而单接 ECM 菌处
理的发病率仅降低 35%~ 75% ,AM 菌对青枯病的抗性优于 ECM 菌。尽管造林的大田发病
情况并不是十分均匀或有差异,但从总体情况来看是有明显防病作用的。
表 5 尾叶桉 AM和 ECM双接种
处理 平均树高
m
平均地径
cm
树高比对照增长
%
地径比对照增长
%
蓄积量
(m3#hm- 2 )
发病率
%
T1( ECM9216) 333* * 247* * 1610 1569 2156 175
T2( ECM4100) 336* * 229* * 1710 750 125
T3( AM6008) 327* * 227* * 1394 660 75
T4( AM3006) 300 219 453 282 25
T5= T1+ T3 320 218 1150 230 50
T6= T1+ T4 312 233 870 940 100
T7= T2+ T3 336* * 247* * 1710 1596 75
T8= T2+ T4 331* * 248* * 1533 1640 100
T9( CK(不接种) ) 287 213 1419 200
注: * * 表示显著性检验水平为 005。
3 结果与讨论
( 1)AM 菌对青枯病有一定的防治效果,接种AM 菌的桉树不发病或者发病较轻,死亡率较
低。就AM 菌和 ECM菌比较而言,接种AM 菌的桉树实生苗对青枯病的抗性比接种 ECM 菌表
现出更强的抗性,其防病效果优于 ECM菌。
( 2)AM 菌的 6008菌株和 9004菌株表现比 AM3006菌株有更强的抗病作用, 发病率较低甚
至不发病,是抗病的优良菌株,适合今后大量接种及推广试用。AM3006菌株对青枯病的抗性
较差,其青枯病的发病率达 20% ,这种情况可能与菌株本身的抗性有关, 也可能是代谢产物或
生理过程中抗菌物质少, 其产生的原因还有待进一步研究。
( 3)尽管本研究初步表明供试的 2种AM 菌对青枯病有一定防治效果,但 AM菌的抗病效
益及其机理尚待进一步的深入研究。
( 4)AM 菌对桉树生长的促进作用十分明显,而 AM菌与ECM菌的混合接种对桉树生长也
有较好的促生作用; 实践证明, 无论有无青枯病的发生, 在桉树速生丰产林中使用菌根化苗是
十分有益的。即%有病防病, 无病促进幼树生长&, 这个观点正被华南地区越来越多的人所接
受,并已在许多地方推广应用。
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Resistance of the AM Fungus Eucalyptus Seedlings against
Pseudomonas solanacearum
GONG Mingqin , CHEN Yu , WANG Fengzhen
(Research Institute of Tropical Forestry,CAF, Guangzhou 510520, Guangdong, China)
Abstract: Eucalyptus Seedlings inoculated with AM fungi could increase resistance against Pseudomonas so
lanacearum . While treating with AM fungi, Eucalyptus Seedlings could not occur of little occur in wilt disease
damage. The results, injected Pseudomonas solanacearum bacteria for a series of Eucalyptus seedlings, showed
that disease percentage of inoculated seedlings decreased by 100%~ 400% , and seedling increased by 12%
~ 39% in height growth. AM fungus effectiveness was better than that of ECT mycorrhizal fungi, the isolate
AM6008 and AM9004 were better fungi to resist the wilt bacteria, followed by AM3006. Field trial results indi
cated that mycorrhizal seedlings could improve resistance against the bacteria, and the disease percentage de
creased by 100%~ 17. 5% , although environmental factors were more different.
Key words: AM fungus; Pseudomonas solanacearum ; resistance; Eucalytpus
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