全 文 ：第 14卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．14 NO．3
July， 2006
AM菌根真菌诱导对提高玉米纹枯病抗性的初步研究*
黄京华 曾任森 骆世明
(广西大学农学院 南宁 530005) (华南农业大学热带亚热带生态研究所 广州 510642)
摘 要 试验研 究玉米接种摩 西球囊霉后对纹枯病抗性反应 的结果表 明，接种摩西球囊霉能 明显减 轻玉米纹枯 病
的发病率和病情指数，减轻病害。接种摩西球囊霉还能促进玉米营养生长，但立枯丝核菌侵袭会降低菌根的侵染
率 ，表明摩西球 囊霉与立枯丝核菌间存在相互作用。
关键词 丛枝菌根真菌 玉米 纹枯病 诱 导抗性
Studies on disease resistance of maize toward sheath blight induced by arbuscular mycorrhizal fungi．HUANG Jing-Hua
(College of Agronomy，Guangxi University，Nanning 530005，China)，ZENG Ren—Sen，LUO Shi—Ming(Institute of
Tropical and Subtropical Ecology，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)，CJEA，2006，14
(3)：167～169
Abstract The disease resistance of maize toward sheath blight induced by arbuscular mycorrhizal fungi was studied．The
results show that the disease incidence and disease index of mycorrhizal maize plants are decreased significantly．The
growth of maize plants is promoted as wel when they are inoculated with Glomus mosseae．The mycorrhizal infection rate
of maize plants is decreased when they are attacked by pathogen． It is proved that there are interactions between
G．mosseae and R ．solan ．
Key words Arbuscular mycorrhizal fungi，Maize，Sheath blight，Induced disease resistance
(Received Sept．30，2004；revised Nov．5，2004)
利用菌根真菌诱导作物产生抗性是提高作物抗性的一种新思路和新方法。丛枝菌根真菌(Arbuscular
mycorrhizal fungi，AMF)可提高植物的抗病性和耐病性，尤其是对某些土传病原真菌、细菌和线虫病害，预先
接种 AM 菌可提高植物的抗性_1l2 J，减轻病害危害。利用 AM菌提高作物对纹枯病抗性的研究只见于对水
稻纹枯病的研究_7 J。玉米纹枯病属世界性土传病害，在我国各玉米产区常造成严重减产，已成为制约玉米
持续增产的主要病害_3 J，其主要病原菌是立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的Agl—IA菌丝融合群_4，5j。目前
以农业防治和化学防治相结合的方法不能有效防治该病，且易造成环境污染。本研究选用高油玉米和 AM
菌的 1个种即摩西球囊霉(Glomus mosseae)作为试验材料，分析了接种摩西球囊霉后玉米对纹枯病的抗性
反应以及玉米自身的生长变化，为防治玉米纹枯病与研究菌根的诱导抗病性提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验于2002年在华南农业大学校内实验基地进行，全部采用网室内盆栽，供试玉米品种为“高油 115”，
栽培玉米的培养基质为砂和土(重量 1：1)的混合物。土壤为酸性红壤，取自华南农业大学校园内，pH值为
4．70，有机质含量 15．89g／kg，全 N 0．767g／kg，全 P 0．40g／kg，全 K 1．83g／kg，有效氮 36．16mg／kg，有效磷
1．25mg／kg，有效钾 36．93mg／kg。土壤经两次 125℃为时 1h的高压蒸汽灭菌，河砂过 lmm筛，洗净后于
170℃干热灭菌 2h。播种时按 K 200mg／kg士、P 40mg／kg士、N 240mg／kg土基施养分。塑料花盆高 15cm，VI
径 16．5cm，用高锰酸钾溶液浸泡消毒后每盆装培养基质 1．5kg。玉米种子经浸种和消毒后于 30℃恒温催
芽，出芽后选取生长势一致的种子每盆播 4粒，出苗后留2株长势一致的苗。盆随机摆放在网室内，日常管
理同常规栽培。取样时将整盆玉米植株取出，保持根系完整，用水冲洗掉泥砂，用吸水纸吸干表面水分，分
别称地上部和地下部鲜物质量。每处理分别取 3份根样品，每份 1g，切成 lcm的根段，用FAA固定，留待用
* 国家 自然科学基金项 目(30270230)资助
收稿H期：2004—09—30 改回H期：2004—1卜05
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168 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
酸性品红染色、制片镜检，计算菌根侵染率。AM 菌菌剂为按盆栽砂培法_1j用玉米为宿主扩繁的摩西球囊霉
(Glomus mosseae以下用符号 Gm代表)，它是 AM菌中球囊霉属(Glomus)的 1个种，因其在国内外研究报
道中被认为可提高多种作物的抗病性而被广泛用做试验菌_6．8 。本研究菌种由莱阳农学院菌根生物技
术中心提供，播种方法是在播种玉米的同时按 150g／kg+的接种量将菌剂平铺于种子下方 lcm深土层中。
病原菌为立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG1一IA融合群，病菌接种在9cm的马铃薯琼脂培养基(PDA)平皿
中，25(±1)℃暗培养 48h，菌丝长满平皿后沿平皿外缘切取 5ram×5ram菌丝块供接种用。接种时用已消毒
的针轻轻划伤玉米苗茎基部，将菌丝块贴在伤处，覆盖经高压灭菌浸透无菌水的棉球保湿 48h，用无病菌的
PDA块做对照。接种病菌后将盆移人塑料棚内，保持温度在 25～35℃、相对湿度在 95％～100％以利发病。
试验设空白对照，不接种任何菌(CK)；播种玉米时只接种摩西球囊霉，不接种立枯丝核菌(Gm)；播种玉米
29d后接种立枯丝核菌，不接种摩西球囊霉(Rs)；播种玉米时接种摩西球囊霉，29d后接种立枯丝核菌
(GmRs)共 4个处理。每处理2个重复，生长 10d、20d、30d、40d、50d、60d时分别取样。菌根侵染情况用酸性
品红染色镜检观察 ，菌根侵染率用根段频率标准法统计_1 J。接种病 菌后第 4d开始统计玉米纹枯病的发病
率和病情指数，至 16d后结束统计。发病程度分为 6级，0级为无病斑(不发病)，1级为叶鞘病斑面积
<20％，2级为 20％≤ 叶鞘病斑 面积 <50％，3级 为 50％≤ 叶鞘病 斑面积 <75％，4级 为叶鞘病 斑面积
≥75％，5级为整株枯死。按如下公式计算病情指数：
病情指数：[>：(病级株数X该病级代表数值)／(总株数X发病最重级的代表数值)]X 100 (1)
用 Microsoft excel和SPSSIO．0统计软件、主要使用邓肯氏新复极差(DMRT)法进行数据统计分析。
2 结果与分析
2．1 接种菌根真菌对玉米营养生长的影响
表 1 接种与未接种菌根真菌对玉米地上部生物量的影响
Tab．1 Shoot biomass of maize plants inoculated with or without AM
从 玉米 地上 部生 长
状况 看 (表 1)，同一生长
期比较，接种丛枝菌根真
菌处 理 比未 接种 丛枝 菌
根真菌处理生长好，其中
生长 10d、20d和 50d时
Gm处理地上部生物量均
显著高于对照处理；生长
*同列不同字母表示(P<0．o5)差异显著，表2同。 20d、30d、50d和 60d时 Gm
处理地上部鲜物质量均显著高于Rs处理。立枯丝核菌的侵害使玉米生长量有所下降，病菌侵害前即玉米
生长 20d和30d时，GmRs处理地上部生物量显著高于 Rs处理，但病菌侵害即玉米生长 40d后，二者间的差
异未达显著水平。
从玉米根部生长状况
看(表2)，接种丛枝菌根真
菌处理地下部生长量大于
未接 种 的处 理 ，生 长 20d
时 Gm 处理与 CK 间差异
显著，但其余时期两者差
异未达显著水平。病菌侵
害也使地下部生长减慢，
其中未接种丛枝菌根真菌
表 2 接种与未接种菌根真菌对玉米地下部生物■的影响
Tab．2 Rot biomass of maize plants inoculated with or without AM
处理地下部生长受病菌影响较大。
2．2 AM菌与病原菌双接种对玉米菌根侵染率的影响
供试玉米植株接种立枯丝核菌后菌根侵染率降低，生长50d后病菌对菌根侵染率的影响达显著水平(表
3)，表明病菌对摩西球囊霉生长有负作用，其原因可能是二者间存在此消彼长的直接相互作用，也可能是病
菌侵害后使玉米植株生长不良，对菌根真菌的营养供应减少，使菌根真菌生长减慢，从而导致菌根侵染率
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第 3期 黄京华等：AM菌根真菌诱导对提高玉米纹枯病抗性的初步研究 169
下降。
2．3 接种 AM菌对玉米纹枯病发生状况
的影响
试验结 果显示 ，接 种摩西球囊霉能 明
显减轻玉米纹枯病的发病率和病情指数，
减轻病害。由图 1可知 ，接 种摩西球囊霉
的玉米在遇到立枯丝核菌侵袭时发病慢且
发病率始终明显低于未接种摩西球囊霉的
玉米。接种摩西球囊霉的玉米其纹枯病 发
病程度 也 比未接种摩西球囊 霉 的玉米轻 ，
其病情指数在接种立枯丝核菌 4～16d内
籁 40
磐
20
0
表3 立枯丝核茵对玉米不同生长时期菌根侵染率的影响
Tab．3 Mycorrhizal infection rate of maize roots before
and after inoculated with R ．solani
*同列不同小写字母表示 P<0．05差异显著，不同大写字母表示 P<0 01差
异极显著 。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
接种病菌后天数，d 接种病菌后天数，d
图 l 接种 AM 茵对玉米纹枯病发病率 (a)与病情指数 (b)的影 响
Fig．1 Disease incidence(a)and disease index(b)of maize
sheath blight inoculated with or without AM
霉对玉米的菌根侵染率，两者相互作用机制尚待进一步研究。
8
参 考 文 献
始终低于未接种摩西球囊霉的玉米，表明经
摩西球囊霉诱导后玉米对纹枯病的抗性有
明显提高。
3 小 结
玉米接种摩西球囊霉后生物量增加 ，其
地上部生物量增加更明显 ，表 明摩西球囊霉
有促进玉 米营养生长 的作用 。玉米经摩西
球囊霉诱导后提高了对纹枯病的抗性，病害
减轻。摩西球囊霉与立枯丝核菌间也存在
相互作用，立枯丝核菌入侵可降低摩西球囊
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