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Preliminary Effects of Inoculating Glomus versiforme on ‘Chardonnay’RootedCuttings under Salt Stress

盐胁迫下‘霞多丽’葡萄幼苗接种地表球囊霉效应初探



全 文 :园  艺  学  报  2004 , 31 (1) : 84~86
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 04 - 14 ; 修回日期 : 2003 - 06 - 30
盐胁迫下‘霞多丽’葡萄幼苗接种地表球囊霉效应初探
冯长根1  任玉华1  李 华2
(1 北京理工大学机电工程学院 , 北京 100081 ; 2 西北农林科技大学葡萄酒学院 , 杨凌 712100)
摘  要 : 研究了不同浓度盐胁迫条件下 , 地表球囊霉 ( Glomus versiforme Berch) 对‘霞多丽’葡萄幼苗
耐盐性的菌根效应。结果表明 , 接种的植株生物量均高于不接种对照 ; 随着盐胁迫强度的升高 , 地表球囊
霉对植株根系侵染率呈递减趋势 , 但霞多丽对菌根的依赖性更强 , 在 NaCl 0120 mol·L - 1时依赖性达到最高。
关键词 : 葡萄 ; 盐胁迫 ; 地表球囊霉 ; 菌根依赖性 ; 接种效应
中图分类号 : S 66311   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0120084203
Preliminary Effects of Inoculating Glomus versiforme on ‘Chardonnay’Rooted
Cuttings under Salt Stress
Feng Changgen1 , Ren Yuhua1 , and Li Hua2
(1 School of Mechano2Electronics Engineering , Beijing Institute of Technology , Beijing 100081 , China ; 2 College of Enology , North2
west Sci2tech University of Agriculture and Forestry , Yangling 712100 , China)
Abstract : The inoculation effects of Glomus versiforme Berch on the growth of‘Chardonnay’rooted cuttings
under different salinity were studied in this paper. The results showed as follows , the biomass of rooted cuttings in2
oculated with Gl . versiforme was higher than that of the uninoculated controls. With the increase of salinity , the
colonization rates of Gl . versiforme in‘Chardonnay’roots showed a decreasing tendency , but the dependency of
‘Chardonnay’on Gl . versiforme increased gradually , the maximal dependency was obtained at NaCl 012 mol·L - 1
of salinity.
Key words : Grape ; Salt stress ; Glomus versiforme ; Mycorrhizal dependency ; Inoculation effect
1  目的、材料与方法
丛枝菌根真菌 (Arbuscular mycorrhizal fungus , 简称 AM 真菌) 能够提高植物对逆境 (干旱、盐渍、
病虫害、重金属等) 胁迫的适应能力〔1〕。目前关于地表球囊霉的研究主要集中在资源调查〔2~4〕方面 ,
对其菌根效应尤其是对植物耐盐特性影响的报道甚少。本文探讨了在盐胁迫条件下 , 地表球囊霉与酿
酒葡萄‘霞多丽’幼苗间共生关系的生态学效应 , 为盐渍土壤菌根化苗木栽培及提高葡萄属植物对盐
胁迫环境的耐受力提供理论依据。
试验在河北中捷友谊农场进行。供试苗木为当地主栽酿酒葡萄品种霞多丽 (Chardonnay) 。选冬季
贮藏的枝条 (平均长 815 cm、直径 018 cm) 经 5 g·L - 1HgCl 溶液表面消毒 30 s , 蒸馏水反复冲洗干净 ,
于 2002 年 2 月 24 日在温室 (20~22 ℃) 内经紫外线消毒 (12 h) 的河沙中铺设电热线进行扦插育苗。
在苗木成活长至 2 片真叶、根系达到 4~9 cm 后 , 移植到经紫外线消毒 (12 h) 的基质 (河沙) 中进
行盆栽。塑料盆高 1815 cm , 内径 16 cm , 每盆装河沙 2 kg , 栽植成活苗木 1 棵。
供试菌种为地表球囊霉 ( Glomus versiforme Berch) , 由中国农业大学提供。地表球囊霉经三叶草
( Trifolium repens L. ) 繁殖 3 个月后 , 剪去茎叶 , 将根系与基质均匀混合 , 晾干备用。在葡萄苗木扦插
成活移植时 , 在土壤表层每盆接入 8 g 上述接种物 , 并用河沙覆盖 , 轻轻压实。将 0、0110、0115、
0120 mol·L - 1 NaCl 水溶液加入 Hoagland 营养液中。不接种为对照。每处理 5 株 , 重复 3 次。苗木生长
期间施用 Horgland 营养液 (每周 250 mL) 。随时观测、记载 , 3 个月后测试分析。
菌根侵染率及依赖性按林先贵等〔5〕的方法测定。侵染率测定每重复处理用 50 根段 , 染色后 , 在
光学显微镜下观察并记录被侵染的根段数 ; 菌根依赖性每处理测定 5 株 , 侵染率 ( %) = 侵染根段数
/ 观测根段数 ×100 ; 菌根依赖性 ( %) = 接种株干样质量/ 对照株干样质量 ×100。植物根系活力和矿
质元素含量按文献 〔6〕方法测定。
2  结果与分析
211  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽根系的侵染状况
侵染率是反映菌根形成和共生真菌对植物亲和力的指标〔1〕。盐胁迫条件下 , 地表球囊霉对葡萄植
株根系的侵染状况见图 1。所有接种处理植株根系均不同程度感染地表球囊霉 , 而未接种植株则未检
测到地表球囊霉。所有处理中 , 不同浓度 NaCl 胁迫水平的抑制作用不同 , 浓度升高 , 地表球囊霉侵
染率呈递减趋势 , 侵染率最高为 3415 % ; 在 0110 mol·L - 1 NaCl 水平时 , 盐胁迫效应相对较小 , 侵染
率较高 ; 当 NaCl 浓度增加到 0120 mol·L - 1水平时 , 侵染率降到最低 , 为 1713 % , 同时植株也表现出
一定的胁迫效应 , 叶片出现盐斑 , 叶面黄化 , 苗木弱小。
图 1  盐胁迫对菌根侵染率的影响
Fig. 1  Effect of salinity on mycorrhizal colonization rate
图 2  盐胁迫下霞多丽对地表球囊霉的依赖性
Fig. 2  Effect of salinity on Gl1 versiforme
dependency of ‘Chardonnay’
212  盐胁迫下霞多丽幼苗对地表球囊霉的依赖性
植物根系对共生菌根真菌的依赖性 , 是指植物依靠共生真菌使自身生长量增加的百分率〔5〕。葡萄
根系菌根依赖性测定分析结果 (图 2) 表明 , 在试验范围内随着盐处理浓度的增加 , 植株对地表球囊
霉的依赖性增强 , 当 NaCl 浓度达到 0120 mol·L - 1水平时 , 依赖性最高。这表明盐胁迫在一定程度上
虽然限制了地表球囊霉对植株根系的侵染 , 但随着胁迫增强幼苗对地表球囊霉菌根依赖程度亦增强。
213  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽根系活力的影响
以氯化三苯基四氮唑 ( TTC) 还原力为指标 ,
随盐胁迫水平的加强 , 无论接种与否根系活力均
呈下降趋势 , 在盐浓度处理达到最大水平 (NaCl
0120 mol·L - 1) 时活力最低 ; 但接种处理植株根
系活力明显大于相应对照 (图 3) 。说明在盐胁迫
条件下 , 地表球囊霉可以提高霞多丽根系活性 ,
加强根系的吸收、运输和合成能力。
214  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽幼苗生长的影

图 3  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽根系活力的影响
Fig. 3  Effects of Gl1 versiforme on activity of
‘Chardonnay’roots under salt stress
  从表 1 可以看出 , 随着盐处理浓度的增加 , 无论接种与否 , 植株生物量呈递减趋势 , 但同一胁迫
水平下接种处理苗木生物量高于相应对照未接种植株 , 接种植株保持了一定的生长势 , 表明地表球囊
581 期          冯长根等 : 盐胁迫下‘霞多丽’葡萄幼苗接种地表球囊霉效应初探           
霉菌根的形成一定程度上可以提高霞多丽幼苗对盐胁迫环境的耐受能力 , 肯定了地表球囊霉对提高霞
多丽幼苗耐盐能力的菌根效应。
表 1  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽生长的影响
Table 1  Effect of Gl1 versiforme on the growth of ‘Chardonnay’under salt stress
处 理 Treatment
NaCl
(mol·L - 1)
地表球囊霉
Gl1versiforme 新梢长度New growthlength (cm) 平均叶数Mean numberof leaves 新梢鲜样质量New growth freshmass(g) 新梢干样质量New growth drymass(g) 根鲜样质量Root freshmass(g) 根干样质量Root dry mass(g)
0 接种 Inoculation 84175 aA 13 aA 17120 aA 4188 aA 10127 aA 2101 aA
对照 Control 83134 bB 12 bB 16154 bB 4168 bA 9164 bB 1188 bB
0110 接种 Inoculation 82183 bB 12 bB 16128 bB 4156 cA 9136 cC 1173 cC
对照 Control 82109 bB 11 cC 15192 bB 4126 dB 9108 eE 1167 cC
0115 接种 Inoculation 80116 cC 10 dD 15147 bB 4121 dB 9122 dD 1168 cC
对照 Control 78167 dD 9 eE 14104 cC 3185 eC 9100 eE 1148 dD
0120 接种 Inoculation 77105 eE 9 eE 14142 cC 4115 dB 8194 eE 1164 cC
对照 Control 75142 fF 9 eE 13186 dD 3182 eC 8185 eE 1150 dD
  注 : 数字后附不同大、小写字母分别表示差异达 1 %、5 %显著水平。
Note : The differences of the values followed by different letters in column are significant at 1 % , 5 %.
215  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽体内矿质元素含量的影响
从表 2 可以看出 , 随着盐胁迫强度的增加 , 无论接种与否植株体内 Na + 、Cl - 含量明显升高 , 接
种植株体内 Na + 、Cl - 含量明显低于相应对照植株。这说明接种地表球囊霉形成的菌根结构系统在一
定程度上降低了霞多丽根系对Na + 、Cl - 的吸收量 , 从而降低霞多丽体内Na + 、Cl - 含量 , 降低盐离子
对植物体的危害 , 相对增加盐胁迫的耐受力。
另外 , 随着盐胁迫强度增加植株体内矿质元素 N、P、K+ 、Ca2 + 含量呈下降趋势 , 而接种处理植
株体内 N、P、K+ 、Ca2 +含量则明显高于对照植株。这意味着在一定程度盐胁迫下 , 菌根形成可以选
择性吸收植体生长所需要的必需矿质元素 , 保证植物体的正常生理代谢。同时 , 接种处理植株体内相
对较高的 Ca2 + 含量 , 保证了体内膜系统的结构稳定性。
表 2  盐胁迫下地表球囊霉对霞多丽植株体内离子含量的影响
Table 2  Effect of Gl1 versiforme on oins concentration in‘Chardonnay’plant under salt stress ( %)
处 理 Treatment
NaCl (mol·L - 1) 地表球囊霉 Gl1versiforme Na + Cl - N P K+ Ca2 +
0 接种 Inoculation 01048 eE 01623 fF 11764 aA 01423 aA 01761 aA 01891 aA
对照 Control 01052 eE 01635 fF 11562 cB 01337 bB 01674 bB 01843 bB
0110 接种 Inoculation 01057 eE 01786 eE 11603 bB 01325 cB 01644 cB 01728 cC
对照 Control 01069 dD 01945 dD 11497 dC 01289 dC 01486 eC 01637 dD
0115 接种 Inoculation 01064 dD 01943 dD 11425 eD 01281 dC 01518 dC 01642 dD
对照 Control 01081 cC 11068 bB 11293 fE 01264 eD 01431 fD 01519 eE
0120 接种 Inoculation 01101 bB 11004 cC 01896 gF 01238 fE 01469 eC 01476 fF
对照 Control 01114 aA 11142 aA 01704 hG 01210 gF 01311 gE 01384 gG
注 : 数字后附不同大、小写字母分别表示差异达 1 %、5 %显著水平。
Note : The differences of the values followed by different letters in column are significant at 1 % , 5 %.
参考文献 :
1  刘润进 , 李晓林编著. 丛枝菌根及其应用. 北京 : 科学出版社 , 2000. 224
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