全 文 ：第 49 卷 第 7 期
2 0 1 3 年 7 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 49，No. 7
Jul．，2 0 1 3
doi:10．11707 / j．1001-7488．20130707
收稿日期: 2013 － 01 － 14; 修回日期: 2013 － 02 － 23。
基金项目: 贵州省农业科技攻关项目(黔科合 NY 字［2011］3076 号)。
* 陈训为通讯作者。致谢:贵州大学山地农业病虫害重点实验室彭丽娟博士及贵州百里杜鹃管理委员会科研所黄家勇。
接种 ERM真菌对桃叶杜鹃幼苗的促生效应及
生理生化影响*
欧 静1 韦小丽1 何跃军1 刘仁阳1 陈 训2
(1．贵州大学林学院 贵阳 550025; 2．贵州省科学院 贵阳 550001)
摘 要: 通过 12 个不同 ERM 真菌菌株接种 2 年生无菌实生桃叶杜鹃幼苗，研究接种对幼苗生长势与生物量的
影响，分析 ERM 菌株对内源激素含量与氧化酶活性的变化。结果表明: 接种显著提高桃叶杜鹃幼苗的苗高、地径、
叶面积、主根长和生物量。接种苗苗高比对照增加 29. 47% ～ 73. 68%，地径比对照增加 11. 16% ～ 70. 09%，总生
物量比对照增长 3. 86% ～ 61. 22% ;地上部分干质量增幅最高值为 99. 69%，地下部分干质量增幅最高值为
27. 27%。ERM 菌株显著提高接种苗地上和地下部分吲哚乙酸 ( IAA)、赤霉素 (GA3 )、玉米素核苷 ( ZR)、脱落酸
(ABA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶( POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，降低了丙二醛(MDA)含量。
ERM 真菌可能是通过分泌激素或刺激植株分泌激素，几种激素物质的协调配合来促进桃叶杜鹃幼苗的生长。从综
合接种效应来看，TY29，TY35，TY12，TY18，TY14 和 TY02 是培育桃叶杜鹃菌根苗优良备选菌株。
关键词: ERM 真菌; 促生效应; 内源激素; 氧化酶活性; 桃叶杜鹃
中图分类号: S718. 43 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2013)07 － 0048 － 09
Effects of Inoculation with ERM Fungi Isolates on the Growth and
Physio-biochemical Properties of Rhododendron annae seedlings
Ou Jing1 Wei Xiaoli1 He Yuejun1 Liu Renyang1 Chen Xun2
(1 ． Forest College，Guizhou University Guiyang 550025;2 ． Guizhou Academy of Sciences Guiyang 550001)
Abstract: Twelve ericoid mycorrhiza ( ERM) fungal isolates were used to inoculate 2-year-old Rhododendron annae
Franch． seedlings to study effects of the inoculations on the plant growth potential，biomass and endogenous hormones
contents and enzyme activity． The results showed that the inoculations with ERM significantly increased height，diameter，
leaf area，mainroot length and biomass of the seedlings． The height increased by 29． 47% － 73． 68% than that control，
and diameter increased by 11． 16% ～ 70． 09% ． The total biomass increased by 3． 86% － 61． 22%，of which the highest
increase in shoot dry weight was 99． 69%，and and the highest increase in underground part dry weight was 27． 27% ． The
contents of indole acetic acid( IAA)，gibberellin (GA3 )，zeatin riboside (ZR)，abscisic acid (ABA) and the activity of
superoxide dismutase ( SOD )， peroxidase ( POD )， catalase ( CAT ) in the inoculated seedlings with ERM were
significantly higher than those in non-inoculated plants，while the malondialdehyde (MDA) content was less than that of
control ． ERM fungi might promote the growth of R． annae seedlings through secreting hormone or stimulating the secretion
of plant hormones，or coordinating several hormones． As for the comprehensive effects of the inoculations，strains TY35，
TY18，TY29，TY19，TY02，and TY12 were selected as optimum ERM isolates for seedlings of R． annae．
Key words: ericoid mycorrhiza fungi; growth promoting effects; endogenous hormone; oxidase activity; Rhododendron
annae．
中国是杜鹃花属(Rhododendron)常绿杜鹃亚属
(Subgenus hymenanthes)植物的分布中心，有 259 种
(其中特有种 190 种)，主要分布于西南高海拔地区
(Wu et al．，2005)。从 20 世纪 80 年代起，人们开始
对这一珍贵资源展开研究(陈训等，2003; 张乐华
等，2007; 黄承玲等，2011)。但由于繁殖障碍，花
卉市场上常绿杜鹃一直未形成规模，仍然稀有昂贵。
杜鹃花类菌根( ericoid mycorrhiza，ERM)是真菌与
第 7 期 欧 静等: 接种 ERM 真菌对桃叶杜鹃幼苗的促生效应及生理生化影响
杜鹃花科大多数植物形成的一种共生现象 (Read，
1996)。野外大多数杜鹃花都生长于土壤贫瘠之
地，这主要是因为 ERM 对杜鹃花类植物克服恶劣环
境、加强养分吸收起到很重要的作用(Cairney et al．，
2003; Kosola et al．，2007; Sokolovskiet et al．，2002)。
接种菌株对提高园艺植物和造林树种生长量的研究
较多(刘润进等，2007; 陈应龙等，2001; 弓明钦
等，2000)，而接种真菌对杜鹃花类促生效应研究刚
刚起步，云锦杜鹃 ( R． fortunei) (张春英等，2010;
尹丽娟等，2010)、锦绣杜鹃(R． pulchrum) (陈真等，
2011)等高山常绿杜鹃经菌根真菌接种后表现出较
大的促生效应。菌根真菌与植物激素的相互作用是
菌根学研究的重要内容(于建新等，2009)。Yao 等
(2005)研究荔枝( Litchi chinensis)接种 AM 真菌后
的生长情况，认为植物体内 IAA，GA，ZT 和 ZR 含量
增加是真菌促进植物生长的机制之一。针对高山杜
鹃接种后体内抗氧化酶活性和内源激素变化的研究
未见报道。
桃叶杜鹃(R． annae)是杜鹃花属常绿灌木，冠
形优美，花色丰富，花期集中于 5，6 月木本少花季
节，主要分布于贵州海拔 1 800 ～ 1 830 m 的高山地
区，是具有较高园林景观应用潜力的观赏花木。目
前虽然在资源分布、观赏特性及繁殖上有一些研究
(陈训等，2003; 陈翔等，2010; 杨成华等，2006)，
但繁殖中存在幼苗生长缓慢、适应能力较弱的问题。
本文采用不同菌株接种桃叶杜鹃，研究接种菌株对
其生长性状与生物量的影响，分析不同处理幼苗叶
及根内源激素、氧化酶活性的变化，探讨 ERM 真菌
促生机制，为实现桃叶杜鹃菌根化园林栽培利用提
供理论依据; 同时筛选出优良菌株，为培养菌根化
杜鹃苗提供菌种资源储备。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 供试菌株 12 个供试菌株分离自野生桃叶
杜鹃根系 中，编号为 TY02，TY07，TY12，TY14，
TY18，TY19，TY21，TY24，TY29，TY34，TY35 和
TY41，真菌菌株 rDNA-ITS 区段的 PCR 扩增和测序
引物为通用引物 ITS1 (5-TCC GTA GGT GAA CCT
GCG G-3)和 ITS4(5-TCC TCC GCT TAT TGA TAT
GC-3)。菌株真菌经 rDNA-ITS PCR 扩增测序 (由
北京诺赛基因组研究中心有限公司完成)提交至
GenBank 共享网进行 BLAST 同源比对鉴定。分离
菌株培养液使用改良马丁 － 孟加拉红培养液
(MA)，菌株纯化培养使用土豆琼脂培养基( PDA)
培养液(张春英等，2007)。各菌株置于 28 ℃摇床
上振荡(160 r·min － 1 ) 暗培养 15 天，打碎并制成液
体菌剂备用。
1. 1. 2 供试苗木及培养基质 试验苗为实验室条件
下种子繁殖的无菌 2 年生实生桃叶杜鹃苗。育苗基
质为腐殖质土，采自百里杜鹃风景区桃叶杜鹃林下，
带回实验室仔细分检出树根、石粒等杂物，风干，磨
碎，进行土壤理化性质测定。结果为: pH4. 75、有机质
44. 10 g·kg － 1、全氮 1. 54 g·kg － 1、全磷0. 163 g·kg － 1、碱
解氮 268. 52 mg·kg － 1、速效磷7. 00 mg·kg － 1、速效钾
205. 96 mg·kg － 1。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 接种与育苗试验 育苗基质经 121 ℃高温
高压蒸汽灭菌 2 h，自然冷却后继续在 80 ℃烘箱中烘
2 h 放置至室温后装入花盆(规格 24 cm × 16 cm ×
20 cm)，每个花盆装基质至沿口 3 cm。2012 年 3 月，
选择生长一致的桃叶杜鹃无菌幼苗(苗高 3 cm，地径
0. 5 cm)进行移植，每盆 1 株。接种处理采用单因素
完全随机设计，试验设 13 个处理(包括 12 个不同菌
株处理和 1 个无菌对照处理 CK)，每处理 50 盆，重复
3 次。幼苗上盆前冲洗干净后用 0. 1% KMnO4 消毒 2
h，然后用无菌水清洗 3 遍后置于菌液里浸泡 10 min，
以浸泡不含菌的 PDA 培养液做对照。移栽 3 天后每
株苗根部各施入真菌液体菌剂 10 mL，以浇不含菌的
PDA 培养液为对照，以后每隔 7 天浇 1 次菌液，连续
浇 3 次结束，试验处理严格保证土壤微生物区系一
致。接种后随机放置于苗圃温室进行培养，按照常规
育苗方法进行管理。
1. 2. 2 指标测定方法 接种培养 180 天后 (2012
年 8 月 13 日)，进行各项指标测定。通过酸性品红
染色进行侵染情况观察，采用根段长度法统计侵染
率，计算公式为:
侵染率 =侵染根段长度 /根段总长度。
每处理随机选择 10 株测定叶片数、叶面积、苗
高、地径; 随机从每处理盆中取出 10 株幼苗，流水
洗净后吸干水分，称鲜质量，测主根长，然后在
105 ℃杀青 20 min 后，置于 80 ℃烘箱 48 h 烘干至
恒质量，取出分别称地下部分和地上部分干质量，计
算总生物量。采用苗木质量指数评价接种后的生长
效应，计算公式为:
质量指数 =总生物量 /(高 /径 +地上生物量 /
地下生物量)。
菌根依赖性(MD)计算参照弓明钦等(2000)的
方法，计算公式为:
MD = (接种植株平均干质量 /对照植株平均干
94
林 业 科 学 49 卷
质量) × 100%。
分别取样测定地上部分叶和地下部分根的吲
哚乙酸( IAA)、赤霉素(GA3 )、玉米素核苷( ZR)和
脱落酸(ABA)4 种内源激素的含量，采用酶联免疫
吸附检测法 ( ELISA)进行测定 (由北京北农天一
生物技术有限公司完成 )。同时取样测定保护酶
活性和 MDA 含量。SOD 活性采用氮蓝四唑法测
定，POD 活性采用愈创木酚显色法测定，CAT 活性
采用紫外吸收法测定，MDA 含量按硫代巴比妥酸
法测定(郝建军等，2007)。每处理各指标重复测
定 3 次。
1. 3 数据处理
使用 SPSS 11. 5 软件进行统计分析，采用单因
素方差分析，应用 Duncan 多重分析法对不同菌株接
种苗木各项生长、生理指标进行多重比较。
2 结果与分析
2. 1 菌根真菌 BLAST 同源比对结果
对分离的菌根真菌同源比对的结果(表 1)表明:
桃叶杜鹃菌根多样性丰富，12 个菌株比对出 6 种与
之关系最近的菌种，TY18 未能扩增出来，为未知菌
株，需要进一步研究。
表 1 桃叶杜鹃菌根真菌 rDNA-ITS 序列 BLAST 结果①
Tab． 1 BLAST results of mycorrhizal rDNA internal transcribed spacer of R． annae
菌株编号
Code
亲缘关系最近的种
Species of closest match
亲缘关系最近种的 GenBank 登录号
GenBank accession No． of closest match
序列相似度
Sequerce identiey(% )
TY02 AJ279484 Ascomycete sp． 97
TY07 AB378554 Pochonia bulbillosa 99
TY12 AJ279484 Ascomycete sp． 97
TY14 AB598096 Helotiales sp． 94
TY18 — — —
TY19 AB369417 Cryptosporiopsis ericae 98
TY21 AB369417 Cryptosporiopsis ericae 99
TY24 AJ279484 Ascomycete sp． 97
TY29 AB158314 Trametes ochracea 99
TY34 FM172846 Calluna vulgaris root associated fungus 99
TY35 AB378554 Pochonia bulbillosa 99
TY41 AB369417 Cryptosporiopsis ericae 99
① TY18 未能扩增出来，为未知菌株。TY18 failed to amplify and is an unknown strain．
2. 2 不同 ERM 菌株接种桃叶杜鹃幼苗菌根侵
染率
由表 2 可 知， 接 种 苗 菌 根 侵 染 率 达 到
45. 04% ～ 74. 14%。侵染率最高的是菌株 TY35，侵
染率 为 74. 14%，TY18 次 之，为 72. 87%，菌 株
TY02，TY07，TY12，TY21 和 TY34 侵染率均高于
60%。不同菌株对幼苗的侵染率表现出差异性，说
明不同菌株与幼苗之间有相互选择性。
2. 3 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃幼苗生长的
影响
由表 3 可知，与对照相比，接种菌株的幼苗各
生长指标均有明显增加(叶片数除外)。接种苗苗
高比对照增加 28. 02% ～ 74. 11% ; 地径比对照增加
11. 16% ～ 70. 09% ; 主 根 长 度 增 加 8. 60% ～
32. 09%。叶片数比对照减少 2 ～ 4 片，但叶面积增
加 30. 93% ～ 208. 1%。接种苗的地上部分、地下部
分干质量与总生物量均较对照提高。菌株接种对幼
苗的地上部分干质量平均影响大于地下部分，接种
苗地上部分干质量比对照增加 2. 50% ～ 99. 69%，
地下部分干质量增加 6. 00% ～ 27. 27%，接种苗总
表 2 不同 ERM 菌株接种桃叶杜鹃幼苗菌
根侵染率(平均值 ±标准差) ①
Tab． 2 Mycorrhizal colonization rate in
R． annae inoculated with
different strains of ericoid mycorrhizae (mean ± SD)
处理
Treatment
菌根侵染率
Mycorrhizal colonization(% )
ck 0A
TY02 65. 467 ± 1. 81E
TY07 63. 667 ± 3. 02E
TY12 64. 000 ± 1. 37E
TY14 53. 667 ± 2. 54C
TY18 72. 867 ± 2. 45F
TY19 54. 500 ± 3. 61C
TY21 62. 267 ± 2. 11DE
TY24 55. 233 ± 1. 46C
TY29 57. 567 ± 1. 44CD
TY34 64. 200 ± 3. 90E
TY35 74. 133 ± 2. 20F
TY41 45. 033 ± 1. 69B
① CK:未接种。同列不同大写字母表示差异达到极显著水平
(P ＜ 0. 01)。CK:Non Ericoid Mycorrhiza fungi inoculation． Data with
different capital letters in the same column are highly significantly
different(P ＜ 0. 01) ． 下同。The same below．
05
第 7 期 欧 静等: 接种 ERM 真菌对桃叶杜鹃幼苗的促生效应及生理生化影响 15
书书书
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3
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±
0．
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±
0．
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±
0．
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21
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0．
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±
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0．
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BC
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0．
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0．
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0．
95
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±
0．
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±
0．
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0．
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±
0．
10
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1．
01
3
±
0．
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AB
C
1．
47
0
±
0．
43
AB
CD
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0．
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9．
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3
±
0．
23
B
0．
21
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AB
0．
20
3
±
0．
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AB
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0．
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AB
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1．
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0．
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21
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0．
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0．
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±
0．
01
AB
CD
0．
43
6
±
0．
01
BC
11
0．
10
1
±
9．
49
AB
TY
29
5．
42
3
±
0．
09
FG
1．
26
0
±
0．
21
C
1．
95
3
±
0．
72
DE
8．
93
3
±
0．
38
AB
10
．1
57
±
0．
10
B
0．
39
7
±
0．
00
1F
0．
23
3
±
0．
02
E
0．
63
0
±
0．
01
F
15
9．
09
1
±
14
．2
4C
TY
34
4．
83
0
±
0．
10
E
0．
93
0
±
0．
06
AB
1．
22
0
±
0．
32
AB
CD
6．
80
0
±
0．
11
A
10
．2
30
±
0．
06
B
0．
25
9
±
0．
03
C
0．
20
4
±
0．
01
AB
CD
0．
46
3
±
0．
03
CD
11
6．
91
9
±
16
．0
1A
B
TY
35
5．
25
3
±
0．
10
F
1．
27
0
±
0．
07
C
1．
64
0
±
0．
08
BC
DE
8．
26
7
±
0．
32
AB
10
．5
87
±
0．
58
B
0．
37
7
±
0．
00
2E
F
0．
22
7
±
0．
01
DE
0．
60
4
±
0．
01
EF
15
2．
52
5
±
12
．1
2C
TY
41
4．
34
3
±
0．
10
BC
0．
84
3
±
0．
03
AB
1．
06
3
±
0．
58
AB
C
7．
53
3
±
0．
95
A
10
．6
47
±
0．
33
B
0．
21
8
±
0．
00
2A
B
0．
19
4
±
0．
00
2A
B
0．
41
3
±
0．
00
4A
B
10
4．
29
3
±
8．
11
A
林 业 科 学 49 卷
生物量比对照增长 3. 86% ～ 61. 22%。不同菌株对
桃叶杜鹃根系亲和力的差异性，反映出宿主对各菌
根菌株的不同依赖性。接种苗的依赖性均大于
100%，最高达 161%。相关性分析可知，侵染率与
依赖性呈极显著正相关关系( r = 0. 760＊＊)，与苗高、
地径及根长呈极显著正相关关系( r高 = 0. 779
＊＊，r径
= 0. 655＊＊，r根 = 0. 764
＊＊)，由此验证真菌的侵染是产
生菌根效应的生物学基础。通过苗木质量指数评价
接种效应，TY29，TY35，TY12，TY18，TY14，TY02 是
桃叶杜鹃优良菌株备选，其质量指数分别是 0. 105，
0. 104，0. 091，0. 088，0. 087，0. 085。
2. 4 不同 ERM 菌株对桃叶杜鹃幼苗地上、地下部
分内源激素含量的影响
不同菌株提高了接种苗地上部分和地下部分吲
哚乙酸( IAA)、赤霉素 (GA3 )、玉米素核苷 ( ZR)和
脱落酸(ABA) 的含量，且差异极显著 ( P ＜ 0. 01)。
与对照比较，地下部分 IAA 含量增加 3. 19% ～
70. 91%，地上部分增加 0. 94% ～ 73. 59% (图 1)。
地下部分 GA3 含量增加 4. 42% ～ 28. 31%，地上部
分增加 2. 74% ～ 23. 94% (图 2)。地下部分 ZR 含
量增加 2. 94% ～ 50. 54%，地上部分增加 4. 59% ～
114. 12% (图 3)。地下部分 ABA 含量增加 0. 47%
～ 18. 02%，地上部分增加 17. 21% ～ 267. 94% (图
4)。从提高 4 种内源激素含量增幅影响来看，菌株
TY12，TY18，TY19，TY24，TY29，TY35 表现较突出。
2. 5 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃幼苗氧化酶
活性的影响
超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化物酶( POD)和
过氧化氢酶(CAT)被称为保护酶系统，植株体内有
一套抗氧化系统可以清除产生的活性氧自由基，使
植物不受或少受环境的胁迫，维持正常生长和生理
过程。从图 5，6 和 7 可以看出，接种菌株增加了桃
叶杜鹃接种苗的根和叶的 SOD，POD 和 CAT 活性且
差异极显著(P ＜ 0. 01)。3 种氧化酶活性均表现为
根内 ＞ 叶内。接种幼苗根内 SOD 活性比对照增加
10. 89% ～ 44. 57%，叶内 SOD 活性比对照增加
3. 76% ～ 6. 58% (图 5); 接种苗根内 POD 活性比对
照增加 2. 47% ～ 12. 89%，叶内 POD 活性比对照增
加 4. 72% ～ 9. 53% (图 6); 接种苗根内 CAT 活性
比对照增加 6. 09% ～ 18. 21%，叶内 CAT 活性比对
照增加 8. 93% ～ 18. 21% (图 7)。不同菌株接种苗
根和叶内氧化酶活性的差异说明了菌根与幼苗的亲
和性差异。总体来看，菌株 TY35，TY18，TY29，
TY02，TY07 和 TY12 接种后，幼苗根和叶内氧化酶
活性相对比其他菌株接种的幼苗高。
图 1 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃吲哚乙酸含量的影响
Fig． 1 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains on IAA content of R． annae seedling
■地下部分 Underground parts;□地下部分 Aboveground parts。柱状图上端不同大写字母表示差异达到极显著水平(P ＜ 0. 01)。
Data with different capital letters are highly significantly different on the column top(P ＜ 0. 01) ． 下同。The same below．
图 2 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃赤霉素含量的影响
Fig． 2 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains on GA content of R． annae seedling
25
第 7 期 欧 静等: 接种 ERM 真菌对桃叶杜鹃幼苗的促生效应及生理生化影响
图 3 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃玉米素核苷含量的影响
Fig． 3 Effect of inoculation with differem ericoid mycorrhizal strains on ZR content of R． annae seedling
图 4 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃脱落酸含量的影响
Fig． 4 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains on ABA content of R． annae seedling
图 5 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃超氧化物歧化酶活性的影响
Fig． 5 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains on SOD activity of R． annae seedling
图 6 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃过氧化物酶活性的影响
Fig． 6 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains on POD activity of R． annae seedling
35
林 业 科 学 49 卷
图 7 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃过氧化氢
酶活性的影响
Fig． 7 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal strains
on CAT activity of R． annae seedling
2. 6 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃幼苗丙二醛
含量的影响
接种苗根和叶内 MDA 含量均较对照下降且差
异极显著(P ＜ 0. 01)。接种苗根内 MDA 含量比对
照降低 5. 23% ～ 20. 24%，叶内含量比对照降低
1. 31% ～ 11. 70% (图 8)。其中，菌株 TY35，TY18，
TY12 等接种苗根和叶内 MDA 含量相对其他接种
苗低。
2. 7 接种苗内源激素、氧化酶活性及 MDA 含量与
生长指标的相关性分析
对接种苗地下部分内源激素、氧化酶活性和
MDA 含量与生长指标的相关性分析 (表 5)可知，
GA3，ZR，ABA 含量与苗高、地径、生物量呈显著或
极显著相关关系，特别是 ZR 含量极显著地影响接
种苗地下各生长指标; SOD 活性和 POD 活性与苗
高、地径、生物量呈极显著正相关关系，MDA含量
图 8 不同 ERM 菌株接种对桃叶杜鹃丙二醛含量的影响
Fig． 8 Effect of inoculation with different ericoid mycorrhizal
strainson MDA activity of R． annae seedling
表 5 桃叶杜鹃接种苗生理生化指标与生长指标的相关性分析①
Tab． 5 Correlation analysis beween physiological and biochemical indexes and growth index of
inoculation seedlings of R． annae seedling
地下部分
Underground
parts
苗高
Seedling
height
地径
Ground
diameter
生物量
Biomass
地上部分
Aboveground
parts
苗高
Seedling
height
地径
Ground
diameter
生物量
Biomass
IAA 0. 489 0. 346 0. 365 IAA 0. 720＊＊ 0. 772＊＊ 0. 912＊＊
GA3 0. 600 * 0. 689 * 0. 556 * GA3 0. 842＊＊ 0. 684＊＊ 0. 841＊＊
ZR 0. 841＊＊ 0. 865＊＊ 0. 740＊＊ ZR 0. 738＊＊ 0. 543 0. 815＊＊
ABA 0. 590 * 0. 748＊＊ 0. 796＊＊ ABA 0. 699＊＊ 0. 771＊＊ 0. 733＊＊
SOD 0. 842＊＊ 0. 736＊＊ 0. 812＊＊ SOD 0. 886＊＊ 0. 692＊＊ 0. 568 *
POD 0. 808＊＊ 0. 732＊＊ 0. 801＊＊ POD 0. 656 * 0. 718＊＊ 0. 538
CAT 0. 407 0. 384 0. 328 CAT 0. 407 0. 384 0. 328
MDA － 0. 803＊＊ － 0. 781＊＊ － 0. 857＊＊ MDA － 0. 745＊＊ － 0. 530 － 0. 595 *
①* :差异达到显著水平 ( P ＜ 0. 05 ) ; ＊＊:差异达到极显著水平 ( P ＜ 0. 01 ) ． * : Significantly different ( P ＜ 0. 05 ) ; ＊＊:Highly
significantly different(P ＜ 0. 01) ．
45
第 7 期 欧 静等: 接种 ERM 真菌对桃叶杜鹃幼苗的促生效应及生理生化影响
与苗高、地径、生物量呈极显著负相关关系。对地
上部分的相关分析表明，IAA，GA3，ZR，ABA 含量
与苗高、地径、生物量呈显著或极显著相关关系，
ZR 含量对地径的相关性不明显; SOD 活性与苗
高、地径呈极显著正相关关系，与生物量显著相
关; POD 活性与苗高显著正相关、与地径极显著正
相关，MDA 含量与苗高极显著负相关，与生物量显
著负相关。
内源激素和氧化酶活性的变化对桃叶杜鹃幼苗
的生长速度、生物量的增加均产生一定的影响。其
中对于地下根系影响较大的是 ZR 含量，这说明接
种苗体内的 ZR 含量的变化，对提高幼苗的生长速
度和生物量的积累起到更加积极的作用。地上、地
下部分的 SOD 活性与生长势、生物量均呈极显著正
相关，表明接种苗体内 SOD 活性大小与幼苗的生长
关系较紧密。
3 结论与讨论
通过 ERM 真菌接种显著提高了桃叶杜鹃幼苗
的苗高、地径、叶面积、主根长、地上与地下部分生物
量及总生物量，这与张春英等 (2010 )、尹丽娟等
(2010)对云锦杜鹃以及陈真等(2011)对锦绣杜鹃
进行 ERM 接种效应的研究结果一致，说明菌根真菌
接种是解决高山杜鹃生长过慢的有效方法之一。不
同菌株接种促生效应的差异，说明优良菌株的筛选
很有必要。从综合接种效应来看，TY29，TY35，
TY12，TY18，TY14 和 TY02 是培育桃叶杜鹃菌根苗
优良备选菌株。促进接种苗生物量较大的菌株
TY18 未能比对出，如果在下一步的胁迫抗逆试验中
TY18 仍表现较优，则有必要通过特异性引物扩增
ITS 区段对其进行研究。
不同 ERM 菌株接种桃叶杜鹃幼苗，提高了接种
苗地下部分与地上部分 IAA，GA3 和 ZR 含量，并促
进植株生长。前人有许多接种真菌促进生长及内源
激素增加的报道(Liu et al．，2000; Yao et al．，2005;
于建新等，2010; Guo et al．，2012)，本文与这些基
本结论相似。 Khan 等 ( 2012 ) 报道了内生真菌
Paecilomyces formosus 通过改变赤霉素与吲哚乙酸含
量改善植物生长。Paecilomyces 属于子囊菌，本文分
离出的真菌菌株大多属于此类，因此本文是佐证
ERM 真菌主要类群子囊菌通过改变内源激素含量
从而促进宿主生长的另一实例。
本试验接种苗地上部分 IAA，GA3 含量与幼苗
生长呈极显著正相关，证明接种幼苗地上部分 IAA
和 GA3 含量增加是提高茎生长量的主要动力。
吴小芹等 (2008)使用 9 种外生菌根菌对 NL-
895 杨进行菌根化试验，其中外生菌根菌产生的玉
米素对杨树苗木的促生作用最明显。本研究中，接
种苗地下部分 ZR 含量与植株生长势的相关性最
强，说明菌根可能直接或刺激根尖产生 ZR，从而表
现出显著的促生作用。
本研究中 ABA 在其他 3 种内源激素增加的情
况下，不下降反而上升，其原因可能与环境有关。试
验中测出菌根苗培养地点 2012 年 8 月平均气温
24. 5 ℃，最高气温 32. 4 ℃，比桃叶杜鹃原产地(采
种地)百里杜鹃平均气温高出 2 ℃左右。接种幼苗
在叶面积增大、植株快速生长的同时出现老叶落叶
的表象(叶片数减少)，暗示植物体内激素的变化。
植物体内 ABA 含量的提高，可能是因为在高温的逆
境胁迫中增加叶绿体膜对脱落酸的通透性，并加快
根系合成的脱落酸向叶片的运输及积累所致(萧浪
涛等，2003)。桃叶杜鹃接种苗 ABA 含量比对照提
高，特别是地上部分 ABA 含量高于对照 2 倍多，说
明接种苗可能对高温具有一定的防御能力。同时，
ABA 含量增加可诱导气孔关闭，引起了接种幼苗叶
片中 PSⅡ叶绿素荧光参数实际量子产量 Φ PSⅡ、电
子传递速率 ETR、光化学淬灭 qP、非光化学淬灭
NPQ 的提高。
外生菌根和内生菌根能产生内源激素已有报道
(吴小芹等，2008)，ERM 能否产生内源激素还未见
报道。本研究中接种苗体内内源激素的增加是由于
ERM 真菌直接产生还是刺激植物产生或是二者都
有，还需进一步研究。菌根苗体内生长激素水平升
高可能有以下几个因素相关: 1) 内源激素是菌根
真菌与寄主植物相互识别的直接信号分子或间接的
信使(Beyrle，1995; Vostka et al．，1999); 2) 菌根
真菌产生或改变植物内源激素 ( Liu et al．，2000);
3) 真菌或者植物产生的化合物抑制激素降解(闫明
等，2007)。
通过对桃叶杜鹃幼苗接种，显著提高了根系和
叶片的超氧化物歧化酶 SOD、过氧化物酶 POD 和过
氧化氢酶 CAT 活性，降低了丙二醛 MDA 含量。这
与吴 强 盛 等 ( 2007 ) 对 红 橘 ( Citrus tangerine )、
Alguacil 等(2003)对 3 种灌木品种、Guo 等 (2012)
对新疆雪莲 ( Saussurea involucrata) 的研究结果一
致。菌根真菌侵染根系对植物来说是一种伤害，从
而引起防御反应，但这种应急反应较微弱。防御反
应能造成 CAT 和 POD 等各种酶的积累。微弱的防
御反应可能是寄主植物调控应急抑制而允许建立互
惠共生体的结果，可能是真菌产生的一些物质能抑
55
林 业 科 学 49 卷
制寄主的防御反应，或者可能是菌根真菌能够产生
很少的细胞壁降解酶 (刘润进等，2007)。POD 是
一种与生长有密切关系的酶(周人纲等，1983)。植
物高度即茎的伸长是依赖于茎内自由 IAA 和 GA3
的含量，POD 能氧化 IAA，GA3 可以降低 POD 的活
性，使 IAA 少受分解。Cairney 等 (2003)发现部分
杜鹃花类菌根真菌纯培养条件下具有降解木质素的
潜能，培养过程中检测到 POD 活性进一步证实此类
共生真菌具备这种能力。本文中 POD 活性与茎的
伸长呈正相关性关系，原因可能是接种苗在高温胁
迫下刺激 POD 的积累。
ERM 菌根真菌对桃叶杜鹃幼苗所起的促生作
用并非仅某一种酶或内源激素在起主导作用，而是
通过各种酶和多种激素的动态平衡来促进苗木生
长，这与吴小芹等(2008)的研究相似。
参 考 文 献
陈 训，巫华美 ． 2003． 中国贵州杜鹃花 ． 贵阳:贵州科技出版社 ．
陈 翔，黄家勇，谢 华，等 ． 2010． 百里杜鹃自然保护区杜鹃属植
物资源研究 ． 贵州科学，28(4) :26 － 34．
陈应龙，弓明钦，陈 羽，等 ． 2001． 外生菌根菌接种对红椎生长及
光合作用的影响 ． 林业科学研究，14(5) :515 － 522．
陈 真，杨 兵，张春英，等 ． 2011． 锦绣杜鹃菌根真菌 rDNA-ITS 序
列分析及接种效应研究 ． 菌物学报，30(5) : 729 － 737．
弓明钦，王凤珍，陈 羽，等 ． 2000． 西南桦对菌根的依赖性及其接
种效应研究 ． 林业科学研究，13(1) :8 － 14．
郝建军，康宗利，于 洋 ． 2007． 植物生理学实验技术 ． 北京:化学
工业出版社 ．
黄承玲，陈 训，高贵龙 ． 2011. 3 种高山杜鹃对持续干旱的生理响
应及抗旱性评价 ． 林业科学，47(6) :48 － 55．
刘润进，陈应龙 ． 2007． 菌根学 ． 1 版，北京: 科学出版社，161 － 162．
吴强盛，邹英宁，夏仁学 ． 2007． 水分胁迫下丛枝菌根真菌对红橘
叶片活性氧代谢的影响 ． 应用生态学报，18(4) :825 － 830．
吴小芹，马 磊 ． 2008． 外生菌根真菌产生植物激素差异及其与
NL-895杨生长的关系 ． 林业科学，44 (7) :43 － 49．
萧浪涛，王三根 ． 2003． 植物生理学 ． 北京: 中国农业出版社，215．
闫 明，钟章成 ． 2007． 铝胁迫对感染丛枝菌根真菌的樟树幼苗生
长的影响 ． 林业科学，43(4) :59 － 65．
杨成华，李贵远，邓伦秀，等 ． 2006． 贵州百里杜鹃保护区的杜鹃属
植物种类及其观赏特性研究 ． 西部林业科学，35(4) :14 － 18．
尹丽娟，张春英，杨 兵 ． 2010． 云锦杜鹃菌根真菌吸收氮源特性
及其接种效应 ．中国农业科学，43(4) :868 － 872．
于建新，李 敏，刘润进 ． 2009． 菌根真菌与植物激素相互作用研
究进展 ． 青岛农业大学学报:自然科学版，26(1) :4 － 7．
于建新，李 辉，郭绍霞，等 ． 2010． 丛枝菌根真菌对番茄植株内源
激素含量的影响 ． 青岛农业大学学报:自然科学版，27 ( 2 ) :
100 － 104．
张春英，陈 真，于 芳，等 ． 2010． 云锦杜鹃 ERM 真菌接种效应
研究及优良菌株筛选 ． 上海农业学报，26(2) : 38 － 41．
张春英，尹丽娟，王 胤，等 ． 2007． 一种简捷的分离杜鹃花类菌根
真菌的方法 ．生物技术，17(6) :28 － 32．
张乐华，刘向平，王凯红，等 ． 2007． 不同因子对常绿杜鹃亚属种子
萌发及成苗的影响 ． 武汉植物学研究，25(2) :178 － 184．
周人纲，韩雅珊，阎隆飞 ． 1983． 植物高度与过氧化物酶的关系 ． 作
物学报，9(4) :267 － 273．
Alguacil M M，Hemondez J A，Caravaca F，et al． 2003． Antioxidant
enzyme activities in shoots from three mycorrhizal shrub species
afforested in a degraded semiarid soil． Physiologia Plantarum，
118(4) :562 － 570．
Beyrle H． 1995． The role of phytohormones in function and bilology of
mycorrhiza． / /Varma A， Hock B，eds． Mycorrhizal Structure
Function． Molecelar Biology，Berlin:Spring-Verlag，365 － 390．
Cairney J W G，Meharg A A． 2003． Ericoid mycorrhiza: a partnership
that exploits harsh edaphic conditions． European Journal of Soil
Science，54(4) :735 － 740．
Guo B，Stiles A R，Liu C Z． 2012． Changes in endogenous hormones
and oxidative burst as the biochemical basis for enhanced shoot or
GA3 nogenesis in cold-treated Saussurea involucrata explants． Acta
Physiologiae Plantarum，Online FirstTM，6 July．
Khan A L，Hamayun M，Kang S M，et al． 2012． Endophytic fungal
association via gibberellins and indole acetic acid can improve plant
growth under abiotic stress: an example of Paecilomyces formosus
LHL10． BMC Microbiology，12(1) :3．
Kosola K R，Workmaster B A， Spada P A． 2007． Inoculation of
cranberry ( Vaccinium macrocarpon ) with the ericoid mycorrhizal
fungus Rhizoscyphus ericae increases nitrate influx． New Phytol，
176(1) :184 － 196．
Liu R J， Li M，Meng X X，et al． 2000． Effects of am fungi on
endogenous hormones in corn and cotton plants． Mycosystema，
19(1) :91 － 96．
Read D J． 1996． The structure and function of the ericoid mycorrhizal
root． Annals of Botany，77(4) :365 － 374．
Sokolovski S G，Meharg Y A，Maathuis F J M． 2002． Calluna vulgaris
root cells show increased capacity for amino acid uptake when
colonized with the mycorrhizal fungus Hymenoscyphus ericae． New
Phytologist，155(3) :525 － 530．
Vostka M，Batkhuugyin E，Albrechtov J． 1999． Response of three
arbuscular mycorrhizal fungi to simulated acid rain and aluminium
stress． Biolgia Plantarum，42(2) :289 － 296．
Wu Z Y，Raven H P． 2005． Flora of China Volume 14． Beijing:Science
Press，St Louis: Missouri Botanical Garden Press，260 － 455．
Yao Q，Zhu H H，Chen J Z． 2005． Growth responses and endogenous
IAA and IPAS changes of litchi ( Litchi chinensis Sonn． ) seedlings
induced by arbuscular mycorrhizal fungal inoculation． Sci Hortic，
105(1) :145 － 151．
(责任编辑 王艳娜)
65