全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
’345!$ % & &
虎榛子根际真菌对油松幼苗的化感作用!
陈景莲&<任<琴$<白淑兰!<贾学文=<王琚钢!<闫志平C
"&2内蒙古电子信息职业技术学院<呼和浩特 %&%%&&# $2内蒙古集宁师范学院<集宁 %&$%%%#
=2内蒙古鄂尔多斯市天然林保护工程管理中心<鄂尔多斯 %&"%%%# !2内蒙古农业大学林学院<呼和浩特 %&%%&##
C2呼和浩特市赛罕区林业局<呼和浩特 %&%%&%$
摘<要!<对分离自虎榛子根际的几株真菌!通过液体纯培养法获得其代谢产物!设计不同浓度后施加到播种 I%
天后的油松苗基质中!探讨虎榛子根际真菌对油松的化感效应% 结果表明&拟青霉菌属的菌株">=$和葡萄穗菌属
菌株"’&$对油松幼苗生长具有显著的促进效应!并随着浓度的增大其作用增强#相反!青霉菌属的菌株">&$对油
松苗具有显著的抑制作用#胶帚霉属菌株"P&$和青霉菌属的菌株">$$表现出低浓度促进(高浓度抑制的效应% 有
促进作用的菌株">=(’&$均含有较高的油酸甲酯( # F油酸"($(#!&$ F十八碳二烯酸"5!5$( # F十八烯酸酰胺(
六氢化吡咯并"&!$ F"$吡嗪 F&!! F二酮等化合物!而具有抑制作用的 >& 菌株则含有较高的番茄黄素和大戟二
萜醇%
关键词&<油松# 虎榛子# 化感效应# 根际真菌
中图分类号! ’"&H2H&<<<文献标识码!-<<<文章编号!&%%& F"!HH"$%&&#%# F%&H& F%!
收稿日期& $%&% F%& F$I# 修回日期& $%&% F%! F&I%
基金项目& 国家自然基金项目"=&%I%&&%!=%$I%%HI!=%CI%&$$$ %
!白淑兰为通讯作者%
F6$I’"96-/-30(.$’)@&’+#%*&0&.(A0.0(2( &(1#6-*B-B’9$7
!))-7#"’(!0/2&’(4/$(,?%+50&
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;-< =’/1"&4&0.’%,-+3# ]3/,:%C3+310*+1+0)0# 6131046:DMW3V3W:# VL7TM
<<植物或微生物产生的特定生化物质释放到环境
中! 对其他植物或微生物产生直接或间接的抑制或
促进作用!即为化感作用% ABM67 等"&#C&$ 报道土
壤中常见的青霉菌"!.)+#+&+4-7,+3.%’4&*4-$在土壤
中产生的灰黄霉素可以抑制燕麦"8*.)0 30/+*0$的生
长#赵 勇 斌 等 " &#HC $ 报 道 雷 蘑 " 大 白 桩 菇 $
"=.4#%C0E+&437+70)/.43$可以促进牧草的生长% 刘
建成等" &##C$报道红汁乳菇" =0#/0,+43$0/3410U.$
周围有特殊蘑菇圈现象!它常与白茅 " =-C.,0/0
#:&+)1,+#0$(黄茅 "\./.,%C%7 %)#%)/%,/43$ 和狗牙根
林 业 科 学 !" 卷<
"?:)%1%) 10#/:&%4$等伴生!其周围少见双子叶和其
他单子叶的草本植物% 胡江春等 "&##H$发现土壤
紫青霉菌 "!.)+#+&+4-C4,C4,%7.)4-$分泌的毒素对
连作大豆"L&:#+).-0E$生长发育全过程具有危害作
用!这是大豆连作减产的主要原因之一% 曾任森等
"$%%!$报道日本曲霉 "83C.,7+&4360C%)+#43$所产生
的大量黑麦酮酸 ^在低浓度时显著促进玉米"5.0
-0:3$幼苗生长!高浓度则抑制玉米幼苗生长% 杨
敬辉等"$%%I$报道了枯草芽孢杆菌"G0#+&4334>/+&+3
i&$$能抑制棉花 "L%33:C+4- $.,>0#.4-$枯萎病菌
"9430,+4- %E:3C%,+4-$( 葡 萄 灰 霉 病 菌 " G%/,:/+3
#+).,.0$(辣椒根腐病菌 "9430,+4-3%&0)+$及水稻纹
枯病菌 "2$+M%#/%)+0 3%&0)+$等病原菌的生长% 陶黎
明等"$%%I$从广西采集的土壤样品中分离得到一
株淡紫灰链霉菌""/,.C/%-:#.3&0*.)14&0.$!它能产生
化感物质染料木素(黄烷酮和槲皮素对农田杂草具
有很强的抑制作用% 因此!微生物对高等植物化感
效应研究越来越成为化感作用研究的热点!具有重
要的实践意义%
调查发现大青山油松 "!+)43/0>4&0.’%,-+3$与
虎榛子"]3/,:%C3+310*+1+0)0$混交林中油松的生长
状况明显好于油松纯林% 研究发现虎榛子对油松
菌根形成具有明显的促进作用"A6M./0&5!$%%#$ !
同时其混交林根际土壤酶活性远远高于油松纯林
"邵东华等!$%%H$ !以及油松与虎榛子混交林微生
物功能多样性指数显著高于油松纯林"齐雅静等!
$%&&$ % 混交林的生长效应是否还与虎榛子根际
微生物的化感效应有关!是本研究的切入点% 本
研究以大青山自然分布的虎榛子根际土壤中几种
优势真菌为研究对象!试图从微生物化感作用角
度揭示内蒙古大青山油松与虎榛子互惠共存中微
生物的作用机制%
>?材料与方法
&2&<试验材料<供试菌种分离于内蒙古大青山虎
榛子灌丛纯林根际土壤的 C 种真菌% 经纯化鉴定!
初步筛选拟青霉属"!0.#+&%-:#.3$= 菌株"以下分别
简称 >&(>$(>=$!葡萄穗属 " "/0#$:>%/,:3$ & 菌株
"以下简称 ’&$!胶帚霉属"L&+%#&01+4- $& 菌株"以
下简称 P&$% 供试油松种子由内蒙古自治区林木种
苗站提供%
&2$<试验方法
&$真菌次生代谢物制备<将 $C% E.马丁氏液
体培养基分别装入容量为 C%% E.罐头瓶中!高压灭
菌 $C EM7"&&H r! & kT’WEF$$%每瓶分别接种已培
养好的直径 $ EE的菌饼 &% 块!用无菌封口膜封住
瓶口!放入 $H r摇床上振荡"&I% B’EM7 F&$!暗培养
&C 天后备用!每个菌株 $% 个重复%
$$幼苗培养<育苗基质选择蛭石与林地土混
合基质"/b/dCy&$!充分混合后将基质在高压蒸
汽灭菌锅"&$& r! & kT’WE$$内灭菌 I% EM7!冷却后
将基质装入上口直径 &C WE(下口直径 &$ WE(高
&$ WE的育苗盆内!每盆盛 C%% T基质% 将油松种子
用 %2C] i;7n! 消毒 $ D!用无菌水清洗干净后置
于发芽箱中催芽 " 天!待胚根露出后播入准备好的
育苗盆中!每个苗盆内播 & 粒芽苗!出苗后培养 I%
天对油松幼苗进行化感效应的研究%
=$化感效益测定<将培养 &C 天的同一菌株菌
液混合物!用孔径小于 = ’E的滤膜过滤培养液!再
分别将过滤好的每个菌株的菌原液量取 C% E.(
&%% E.(&C% E.置于烧杯中!然后用无菌水稀释定
容至 $%% E.后分别施入苗杯中!对照为无菌水处
理!每个处理均为 &% 个重复% 最后置于温度为
$C r w$ r的光照培养室内!每天光照 &! D% 每 $
周浇 & 次稀释 &% 倍的 R06T1678 营养液! 每盆
=% E.% 再培养 I% 天后待测定苗高(生物量%
!$测定与计算方法<由以下公式计算不同菌
株对幼苗生长指标的化感响应指数 "eM1M6E907 ./
0&5! &#HH$&
J)d& F?OD"D&?$或
J)dDO? F&"D??$!
其中!?是由无菌水处理"对照$幼苗各指标值!D是
由不同真菌处理的幼苗各生长指标值!J)代表化感
效应!当 J)p% 时表示促进作用!当 J)?% 时为抑
制作用%
C$真菌次生代谢物的鉴定<通过真菌代谢产
物化感效应研究后!筛选出对油松具有显著化感作
用的 = 个菌株进行纯培养!&C 天后采用P(@;’ 方法
对菌液进行化感物质的分析鉴定!了解其化感物质
的差异% 测试时!气相色谱柱为 QAFC F;’ 石英毛
细 管 柱 " =% E a%2=$ EE a%2$C ’E! j~e
’WM37:MVMW! -TM137:,3WD7010TM39! h’-$% 按常规方法
分析后!采用 KW61M[LB12$ 版本软件(+)’,#H 谱图库
兼顾色谱保留时间对真菌分泌物组分定性!并以标
准样品进行验证#通过面积归一化法以各类物质的
相对含量定量% 通过 ’-’ 软件对试验数据进行
分析%
J?结果与分析
$2&<油松苗高#生物量对不同菌株分泌物的化感响
$H&
<第 # 期 陈景莲等& 虎榛子根际真菌对油松幼苗的化感作用
应<由图 &!$ 可见!拟青霉菌 >& 在所有浓度条件下
对苗高和生物量都表现抑制作用"化感响应指数均
为负值$!且抑制作用随着浓度的增加而增强#拟青
霉菌 >$ 在浓度$和浓度%时对苗高和生物量具有
一定的促进作用"化感响应指数为正值$!且随着浓
度的增大"浓度 )))$即产生抑制作用"化感响应指数
为负值$% 菌株 >= 和 ’& 在 = 个浓度条件下对油松
苗高和生物量均有促进作用!且随着浓度的增大促
进作用增强!尤其在浓度 )))时促进作用与对照存在
显著的差异"!d%2%C$% 菌株 P& 在低浓度时有促
进作用!高浓度时有抑制作用!抑制作用与对照也存
在显著的差异%
图 &<不同菌株代谢产物与油松苗高生长的关系
M^T5&<,D3B316:M079DM4 0V:D38MV3B37:9:B6M7 E3:6[01M:39678 :D3TB0X:D 0V!F/0>4&0.’%,-+3393381M7T9
>&(>$(>= 分别表示拟青霉属中的 = 个菌株!’& 表示葡萄穗属的 & 个菌株!P& 表示胶帚霉属的 & 个菌株!
(i为对照!$(%(&分别表示每 C%% T基质中菌液施入量&C% E.(&%% E.(&C% E.% 下同%
>&! >$ 678 >= B34B3937::DB33kM7890V9:B6M7 0V!0.#+&%-:#.3! ’& B34B3937:90739:B6M7 0V"/0#$:>%/,:3!
P& B34B3937:90739:B6M7 0VL&+%#&01+4-! XM:D :D3(i69:D3W07:B013m43BM37W35$! %! & B34B3937::D6::D3
W646WM:M390V68838 9:B6M79M7 3Y3BZC%% TE6:BMm36B3C% E.! &%% E.678 &C% E.B3943W:MY31Z5,D396E3[310X5
图 $<不同菌株代谢产物与油松幼苗生物量的关系
M^T5$<,D3B316:M079DM4 0V:D38MV3B37:9:B6M7 E3:6[01M:39678 !F/0>4&0.’%,-+393381M7T9\[M0E699
$2$<真菌次生代谢物的鉴定结果<菌株 >=(’& 和
>& 代谢产物的总离子流图显著不同"图 =$% 菌株
>=(’& 的波峰近似!代谢产物中检测出较高数量的
油酸甲酯(# F油酸"($(#!&$ F十八碳二烯酸 "5!
5$(# F十八烯酸酰胺(六氢化吡咯并"&!$ F"$吡
嗪 F&!! F二酮(六氢化 F= F"$ F甲丙基$吡咯"&!
$ F"$吡嗪 F&!! F二酮# >& 菌株中没有检测到这
些物质!或由于含量低没有读出!而在 >& 检测出了
较高数量的番茄黄素(大戟二萜醇%
L?结论与讨论
化感物质浓度高低与化感作用强度有关系& 张
柏习等"$%%"$研究发现不同浓度的香草醛对樟子
松"!F3:&*.3/,+3Y6B5-%)7%&+#0$幼苗生长影响不同!
浓度在 &% EE01’.F&时能极显著抑制幼苗生长!而
浓度为 %2%& EE01’.F&时对幼苗生长有促进作用#
莫美华等"$%%!$研究发现红汁乳菇对水稻 "],:M0
30/+*0$(稗草"(#$+)%#$&%0 #,4370&+$的化感作用一般
在低浓度下有促进作用!高浓度下产生抑制作用!可
见微生物分泌物在一定浓度范围内对植物的化感作
用也产生变化% 本研究中菌株 >$ 和 P& 在低浓度
时对苗高和生物量均有促进作用!但随着浓度的增
大即产生抑制作用!这与前人研究具有相同的趋势%
菌株 >= 和 ’& 对苗高和生物量均有明显的促进作
用!且促进作用随着浓度的加大而增强!这一研究结
论与目前已报道的研究结果不同% 可能本研究所设
置的浓度尚不能对油松生长产生抑制作用!而是以
促进作用为主% 据研究!油松虎榛子不同林型根系
=H&
林 业 科 学 !" 卷<
图 =< >=(’& 和 >& 三种真菌分泌物总离子流图
M^T5=<,)(’ 0VVL7TM3mL86:390V!0.#+&%-:#.3945=! "/0#$:>%/,:3945& ~!0.#+&%-:#.3945&
分泌物组分存在较大的差异!并且外缘 0 F香豆酸
在浓度为$2C ET’.F&时对油松 I% 天幼苗具有显著
的促进作用"邵东华等!$%&&$% 所以!可以认为虎
榛子与油松混交林的生长效应是综合的!包括植物
和微生物的化感作用% 有资料显示&笔者检测到的
这些真菌代谢产物!包括油酸甲酯(# F油酸"($(#!
&$ F十八碳二烯酸(# F十八烯酸酰胺!在一定浓度
范围内是植物生长所需的营养物质!而六氢化吡咯
并"&!$ F"$吡嗪 F&!! F二酮(六氢化 F= F"$ F甲
丙基$吡咯"&!$ F"$吡嗪 F&!! F二酮在植物生长
中的作用方式!尚未见报道% 这些物质作用机制!以
及分子机制方面的研究值得进一步探讨%
参 考 文 献
胡江春! 薛德林!王书锦5&##H5大豆连作障碍研究& 大豆连作减产
机理及对土壤紫青霉菌毒素的调控对策5应用生态学报! #"!$ &
!$# F!=!5
刘建成!陈先玉!李文艺5&##C5湘西红汁乳菇的分布及生态研究5
中国食用菌! &!"I$ &=I F="5
莫美华!马红梅!肖启福!等5$%%!5红汁乳菇醇提物对水稻(稗草的化
感影响5生态学报! $!"&$$ &$#C& F$#C!5
齐雅静!白淑兰!韩胜利!等5$%&&5油松(虎榛子不同林型根际土壤微
生物多样性研究5中国农学通报!$""$$ &C= FCI5
邵东华!韩瑞宏!白淑兰!等5$%%H5内蒙古大青山油松(虎榛子根际土
壤酶活性研究5干旱区资源与环境!$$"I$ &&#% F&#=5
邵东华!任琴!宁心哲!等5$%&&5油松和虎榛子不同林型根系分泌物
组分及化感效应5浙江农林大学学报!$H"$$ &=== F==H5
陶黎明!顾学斌!王维炯!等5$%%I5微生物源黄酮类化合物的除草活
性5农药! !C"=$ &&H% F&H$5
杨敬辉!孙庭东!朱桂梅!等5$%%I5枯草芽孢杆菌 i&$ 摇瓶发酵条件
的确定和抗菌谱测定5上海农业科技! #"!$ &&$# F&=I5
曾任森!骆世明!施月红5$%%!5日本曲霉产生的黑麦酮酸 ^对玉米的
化感作用5应用生态学报5&C"&$y&!C F&!H5
张柏习!张学利!刘淑玲!等5$%%"5香草醛对樟子松种子萌发与幼苗
生长的影响5辽宁林业科技! "I$ &=$ FC$5
赵勇斌!胡美蓉!冷观悌!等5&#HC5蘑菇圈的初步研究5微生物学通
报! &$"&$ &CI FCH5
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!责任编辑<朱乾坤"
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