内生真菌侵染对盐胁迫下德兰臭草种子萌发及幼苗生理特性的影响

采用不同浓度NaCl盐对带有内生真菌(E^+)以及不带内生真菌(E^-)的德兰臭草(Melica transsilvanica)种子进行盐胁迫处理,测定德兰臭草种子的萌发特性和幼苗生理指标,结果表明:盐胁迫抑制了德兰臭草种子的萌发以及叶绿素含量的增长,但是低浓度(≤50mmol/L)的盐溶液对德兰臭草根长以及叶绿素含量具有促进作用,E^+植株分别增加了8.65%、2.47%,E^-植株分别增加了7.94%、0.17%;同时盐胁迫也影响了幼苗的生理特性,在高浓度(≥200mmol/L)下E^+植株比E^-植株细胞膜透性含量减少了12.87%;丙二醛含量减少了49.29%;游离脯氨酸含量减少了12.26%,盐胁迫造成了细胞膜的损伤,盐浓度越强,伤害越大,但内生真菌对德兰臭草宿主具有增益作用。

不同钠盐胁迫对德兰臭草种子萌发的影响

【目的】研究不同钠盐胁迫对德兰臭草(Melica transsilvanica)种子萌发和幼苗生长的影响。为德兰臭草对不同种盐胁迫的适应能力以及耐受性提供科学参考。【方法】采用(Na Cl、Na2CO3、Na2SO4、Na HCO3)4种盐试验,通过对发芽率、萌发指数、相对萌发率、相对盐害率、根长、芽长、地上部分鲜重以及株重的测定,比较不同钠盐对其生长的影响。【结果】在4种盐胁迫中,随着Na Cl浓度的增加,发芽率相关指标均呈显著下降,Na Cl在200 mmol/L时就不再萌发;Na2CO3浓度小于10 mmol/L时,种子萌发和生长均受到促进,20 mmol/L时就不再萌发;Na HCO3在小于10 mmol/L时,促进种子萌发和生长,在70 mmol/L时就不再萌发;Na2SO4对德兰臭草种子萌发的影响最小,150 mmol/L时为种子萌发的半致死浓度,在200 mmol/L时种子就不再萌发。【结论】不同盐处理对德兰臭草种子萌发的抑制作用表现为Na2CO3>Na HCO3>Na Cl>Na2SO4。

70℃干热处理德兰臭草种子内生真菌的研究

为了更好地研究内生真菌与德兰臭草(Melica transsilvanica)的互作关系,需获得内生真菌种群已失活的德兰臭草种子。本试验采用70℃干热的方法对德兰臭草带菌种子分别处理5d,10d,15d,20d,25d和30d,以不作处理的种子为对照,通过测定各处理后种子的萌发指标、生长指标和植株内生真菌数量等综合评价内生真菌的灭活效果。结果表明,70℃干热处理能有效杀灭德兰臭草种子中的内生真菌;70℃处理5d后,与对照相比,宿主染菌率下降为50%;处理25d时,种子和植株中均未分离出内生真菌。同时,70℃处理25d时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、植株鲜重和胚根、胚芽长度以及植株株高、叶片数、分蘖数、叶宽和茎粗与对照相比均没有显著影响。值得一提的是,70℃干热处理种子可促进植株须根数的增多和根长的增加。综合比较得出,70°C干热处理25d能使德兰臭草种子中全部内生真菌失活,是一种简单、方便、可行的方法。

内生真菌对德兰臭草幼苗抗盐性的影响

采用20mmol/L、50mmol/L^150mmol/L、200mmol/L NaCl盐溶液对带有内生真菌(E+)以及不带内生真菌(E-)的德兰臭草(Melica transsilvanica)进行盐胁迫处理,分析德兰臭草幼苗抗性指标。结果表明:7d后,20mmol/L盐溶液处理的E+与E-德兰臭草叶绿素含量与对照相比分别增加了5.43%、4.50%,但随着盐浓度的增强,叶绿素含量降低。处理到15d时,在高浓度下植物叶绿素含量E+比E-增加了2.19%,同时,E+与E-植物叶片SOD、POD、CAT活性均有所增加,细胞膜透性含量E-比E+增加了2.13%;丙二醛含量增加了3.01%;游离脯氨酸含量增加了15.36%,说明盐胁迫损伤了德兰臭草细胞膜,但在高浓度盐胁迫下内生真菌对宿主具有增益作用。

微波处理构建不感染内生真菌德兰臭草种群的方法探讨

微波技术会对生物组织产生一定的生物学效应。为了研究微波技术对德兰臭草(Melica transsilvanica)内生真菌的去除效果,采用微波中低档对感染内生真菌的德兰臭草种子进行不同时间的杀菌处理,通过显微镜检结合植株内生真菌分离技术、种子萌发指标、植株生长指标评价内生真菌去除效果。结果表明,输出功率300 W的微波处理30s能有效杀灭种子中的内生真菌,并对种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著影响;微波处理10s,20s分别降低植株带菌率的10.7%,25%,并且对植株生长有促进作用;微波处理较长时间(40s及以上时间)虽能有效杀灭种子中的内生真菌,但对种子萌发、植株生长有抑制作用。因此,微波处理种子技术是一种有效、简便、可行的内生真菌去除技术。

重金属Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草种子萌发及生长的影响

为探讨内生真菌侵染对Pb胁迫下植株生长生理及植株内Pb含量的影响,以德兰臭草染菌(Endophyte infected,E+)与不染菌(Endophyte free,E-)的种子为实验材料,设置不同浓度的Pb溶液对德兰臭草种子进行胁迫萌发试验,研究重金属Pb胁迫下内生真菌侵染对宿主种子萌发及生长的影响。结果表明:5 mg·L^-1的Pb溶液能促进种子萌发,显著增加幼苗根长和干质量、鲜质量(P<0.05)。随着胁迫浓度的增加,Pb对德兰臭草种子的萌发、生长指标抑制程度逐渐加大。内生真菌侵染能够缓解相同浓度下Pb胁迫对宿主的抑制程度,尤其当Pb胁迫浓度大于800 mg·L^-1,E+种子的萌发率和发芽势均显著高于E-种子(P<0.05)。同时,内生真菌侵染降低了德兰臭草幼苗中Pb含量,在大于800 mg·L^-1的高浓度胁迫下,E+幼苗与E-幼苗Pb含量差异显著(P<0.05)。研究表明,内生真菌的侵染有效缓解了Pb对德兰臭草种子萌发和生长的毒害作用,证实了共生微生物能增强宿主德兰臭草对重金属Pb的耐受性。

重金属Cd胁迫下内生真菌感染对德兰臭草种子萌发及生长的影响

【目的】研究Cd对(E+)(E-)种子萌发、植株生长生理及植株内Cd含量的变化规律,为评价共生微生物增强植物重金属耐性和重金属Cd污染防治提供理论依据。【方法】以德兰臭草感染内生真菌(endophyte infected,E+)与不感染内生真菌(endophyte free,E-)的种子为材料,用不同浓度的(镉)Cd对德兰臭草种子进行胁迫萌发试验,分析重金属Cd胁迫下内生真菌感染对宿主种子萌发及生长的影响。【结果】Cd胁迫浓度低于30 mg/L时,种子萌发指标均高于对照,胁迫浓度高于30 mg/L时,种子的各萌发指标呈下降趋势,胁迫浓度达到200 mg/L以上时,强烈抑制种子萌发。随着胁迫浓度的升高,无论是幼芽还是幼根,干物质的量都呈现增加的趋势,且Cd转移系数逐渐增大。胁迫浓度低于150 mg/L时,E+的发芽率、发芽势、活力指数均显著高于同一浓度下的E-(P<0.05),且德兰臭草幼根中的重金属含量显著高于同一浓度下的幼芽(P<0.05),E-植株中的Cd含量显著高于E+植株(P<0.05)。【结论】内生真菌的侵染有效缓解了Cd对德兰臭草种子萌发和生长的毒害作用,证实了共生微生物能增强宿主德兰臭草对重金属Cd的耐受性。

Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响

采用盆栽试验,对带菌(E+)和不带菌(E-)的德兰臭草进行不同浓度的铅(Pb)胁迫处理,探究Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响。结果表明,随着Pb浓度的升高,德兰臭草的株高呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到1500 mg·L^-1时,德兰臭草的株高受到了显著的抑制,且根鲜重的下降幅度最大,显著低于对照82.5%(P<0.05);德兰臭草叶片中MDA含量显著增加(P<0.05),在胁迫浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株MDA含量显著高于对照87.3%(P<0.05);德兰臭草体内的脯氨酸含量也呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到500 mg·L^-1时,E+植株脯氨酸含量显著高于对照35.2%(P<0.05)。与不带菌植株相比,E+植株地上和地下的生物量均高于E-植株;E+德兰臭草的MDA显著低于E-(P<0.05),在Pb浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株的MDA含量显著低于E-25.0%(P<0.05);E+植株的脯氨酸含量在Pb浓度为1500 mg·L^-1时显著高于E-植株84.1%(P<0.05)。总的来说,感染内生真菌的德兰臭草减轻了Pb对宿主的毒害,增强其对重金属Pb胁迫的生理生化适应能力。

内生真菌Epichloe guerinii对宿主德兰臭草抗病性的影响

【背景】前期研究表明,从国内仅在天山北坡分布的德兰臭草(Melica transsilvanica)中分离得到内生真菌Epichloe guerinii SC012,是一种与禾草共生的香柱菌(Epichloe )。【目的】研究内生真菌Epichloe guerinii与宿主德兰臭草抗病性的相互关系。【方法】体外纯培养条件下内生真菌与4种常见植物病原菌的对峙试验和病原菌侵染宿主的盆栽试验。【结果】平板对峙试验中,分离自德兰臭草的一株内生真菌Epichloe guerinii对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、链格孢菌(Alternaria tenuis)和禾谷炭疽菌(Colletotrichum cereale)均有抑制作用,抑制率分别为57.39%、26.30%和20.92%,且内生真菌发酵液也可有效抑制这3种病原菌的生长,抑制率分别为64.94%、32.93%和15.61%,2种体外培养试验中内生真菌对镰刀菌(Fusarium sp.)生长无影响;盆栽试验中,与Epichloe guerinii共生可以有效降低宿主德兰臭草在立枯丝核菌、链格孢菌和禾谷炭疽菌侵染下的病情指数,相对防效分别为36.61%、16.01%和21.87%,除可降低立枯丝核菌发病率外,对降低其余病原菌侵染下的发病率并无显著作用。带内生真菌(E+)与不带内生真菌(E-)的德兰臭草植株除在镰刀菌侵染下苯丙氨酸解氨酶(phenylalnine ammonialyase,PAL)活性无显著差异外,E+植株的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)与PAL活性在各组试验中均显著高于E-植株(P<0.05)。【结论】内生真菌Epichloe guerinii能提高宿主德兰臭草对一些特定病原菌的抗性,但对不同病原菌的抗性存在差异,这为利用禾草内生真菌进行生物防治或是抗性育种提供了依据。