砂生槐根瘤内生菌对青稞种子萌发及幼苗的促生作用

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摘要：摘要：该文以接种不同砂生槐根瘤内生菌的黑青稞种子和不接种菌株的黑青稞种子为研究材料，采用培养皿作为基质，观察黑青稞种子萌发及幼苗生长情况，测定接种不同根瘤内生菌后的黑青稞发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、须根数、根冠比、植株全株干/鲜重

　　摘要：该文以接种不同砂生槐根瘤内生菌的黑青稞种子和不接种菌株的黑青稞种子为研究材料，采用培养皿作为基质，观察黑青稞种子萌发及幼苗生长情况，测定接种不同根瘤内生菌后的黑青稞发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、须根数、根冠比、植株全株干/鲜重的生理性状，并对各不同处理进行隶属函数综合评价。结果表明：菌株R7和R17的发芽率均达到了100%，R17、R18及R19的发芽势达到了90%，R17和R18的发芽指数变化量与CK1对比分别为45.38%和32.05%。在不同处理下，R21、R14与R7的平均根长与CK1对比呈抑制作用，其变化量分别为-50%、-34.28%及-28.99%;黑青稞幼苗植株高与CK1对比，仅有4株菌对株高产生促进作用，分别是R5、R18、R22及R28;黑青稞幼苗须根数与CK1对比，除R15与R21呈抑制作用外，其余菌株均对幼苗须根数产生促进作用，但R17、R18及R19处理下须根数无显著差异(P>0.05)。与CK1对比，对植株全株鲜重产生促进作用的仅有4株菌，分别为R2、R18、R22和R28;菌株R5、R6及R14的全株干重均低于对照CK1，其余与CK1对比差异显著(P<0.05)。综上结果显示，不同砂生槐根瘤内生菌菌株对黑青稞的种子萌发及幼苗生理性状影响差异显著(P<0.05);接种不同根瘤内生菌效应的综合评价结果显示，接种R17、R18、R28、R20、R19菌株的黑青稞种子隶属函数值为6.71、6.45、6.31、5.81、5.76，可初步选为优良的促生菌株。

　　關键词： 砂生槐， 根瘤内生菌， 黑青稞， 种子萌发， 促生

　　青稞(Hordeum vulgare var. coeleste)起源于西藏，不仅是藏族人民的主粮，而且还是西藏的第一大作物，在西藏的种植面积达14.18万hm2(梁珠英，2014;朱丹等，2014;黄海蛟和李杨，2019)。青稞通常被分为白、黑、紫、墨绿青稞等类型，研究表明，青稞除了具有高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪以及低糖(三高两低)的特点以外，还富含β葡聚糖、母育酚、黄酮、花青素、维生素、膳食纤维等功能性成分，其中黑青稞在营养品质和抗氧化活性物质含量方面优于白青稞，在功能性保健产品开发方面有较高的利用价值，因此越来越受到消费者的欢迎(汪丽萍等，2012;朱睦元和张京，2015;徐菲等，2016;林津等，2016;张帅等，2017;杜道坤等，2017)。西藏耕种土壤养分氮素偏低，缺乏磷素，为了保证黑青稞产量长期施用氮磷钾复混肥，但长期施肥会引起土壤污染问题，阻碍作物生长和降低农产品质量(钟国辉等，2005;任顺荣等，2005;周丽萍和戚瑞生，2017)。因此，发掘能够替代化学肥料的微生物菌肥势在必行。

　　植物内生菌(Endophytes)是植物体内微生物群体的主要成员，大多内生菌对宿主植物产生有益生物学作用，如促生、抗病、固氮、溶磷、解钾等，同时还是微生物肥料的重要菌源之一(何红等，2004;高阳等，2017)。赵龙飞等(2016)研究发现内生菌DD132对小麦幼苗生长具有明显的促生作用。周怡等(2009)从大豆种子中分离到的1株内生芽孢杆菌SN10E1，其对豆芽长度增长41%，百株鲜重增长28%。研究表明干旱胁迫对植物种子萌发与幼苗生长会产生一定的影响(王霞等，2001;孙景宽等，2006)，如Saravanakumar et al.(2011)接种P. fluorescens Pf1菌株的绿豆苗在干旱胁迫下的活力指数、干重与鲜重、CAT与POD活性，脯氨酸的积累量均高于对照，提高了植株的干旱胁迫能力。此外，经产吲哚乙酸(IAA)内生菌浸种处理后的玉米种子萌发率在适宜的PEG浓度下均有不同程度的提高，表明了产IAA内生菌缓解玉米种子干旱胁迫的影响(高阳等，2017)。

　　本研究以西藏山南隆子黑青稞为原材料，采用分离自西藏特有物种“砂生槐”(Sophora moorcroftiana)的根瘤内生细菌，研究砂生槐根瘤内生细菌对非豆科植物黑青稞种子萌发和幼苗的促生作用，以期筛选出优良的根瘤内生细菌，为西藏青稞微生物菌肥研制提供科学合理的理论依据。

　　1材料与方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 供试青稞种子黑青稞种子于2018年由西藏山南隆子县农牧局提供。

　　1.1.2 供试根瘤内生菌菌株供试的28个菌株采集自西藏米林县、朗县、加查县、林周县、白朗县、拉萨市、日喀则市、贡嘎县、扎囊县等地的盛花期和结荚期砂生槐根瘤样品，分离筛选后保存在西藏农牧学院生物技术中心真菌实验室的冰箱中(何建清等，2019)。

　　1.1.3 供试培养基保存菌株的培养基使用LB培养基，LB固体培养基配方如下(张丹凤等，2018)：蛋白胨10 g、酵母粉5 g、NaCl 10 g、琼脂16～18 g，pH值为7.4～7.6。培养菌株的培养基使用蒙金娜有机磷液体培养基，蒙金娜有机磷液体培养基配方如下(李海云等，2018)：MnSO4·4H2O 0.03 g、FeSO4·7H2O 0.03 g、CaCO3 5.0 g、葡萄糖10.0 g、(NH4)2SO4 0.5 g、卵磷脂0.2 g、NaCl 0.3 g、KCl 0.3 g、酵母膏0.4 g、琼脂20 g，pH 7.0～7.5。配制时用蒸馏水定容至1 000 mL，121 ℃灭菌30 min。

　　1.2 方法

　　1.2.1 根瘤内生菌株的培养将存放于冰箱中的菌株分别挑起单菌落接种到蒙金娜有机磷液体培养基中，28 ℃恒温、160 r·min1震荡培养7 d(赵伟进等，2018)。

　　1.2.2 有效磷含量及吲哚乙酸IAA含量的测定采用钼锑抗比色法定量测定有机磷和无机磷细菌的有效磷含量(康慧颖等，2015)，采用Salkowski比色法测定菌株IAA含量(Glickmann & Dessaux，1995)。

　　1.2.3 黑青稞种子处理挑选大小、饱满度一致的黑青稞种子，先用2%的NaClO溶液将种子消毒20 min，再用70%乙醇消毒30 s，最后取出用无菌水冲洗3次后备用(罗巧芝等，2018)。将消毒后的黑青稞种子分别浸入菌液中，25 ℃吸附2 h，置于无菌操作台上风干后，各取10粒种子播种于直径90 mm、垫有2层润湿滤纸的无菌培养皿中，之后将培养皿置于光照培养箱中催芽，(25±1) ℃黑暗培養7 d，每个处理设3次重复(安海梅和姚晓华，2017)。以浸泡无菌水的黑青稞种子做阴性对照，以不接菌的蒙金娜有机磷培养液做阳性对照。

　　1.2.4 样品采集与测定在培养的过程中，每天记录黑青稞的生长情况，培养结束后，选取长势良好的黑青稞幼苗测量其株高、根长，计数须根数，分别称其植株、须根及全株鲜重，烘干后，称其干重，记录重量。

　　发芽势和发芽率观察测定：每日观察并记录发芽种子数，种子发芽的判断依据以种子露白为标准。每天观察其发芽情况，缺水时补充无菌水，补充无菌水时要在无菌条件下补充，避免杂菌进入感染。按照3 d发芽势，7 d发芽率进行发芽种子数统计，计算种子发芽势、发芽率(谭勇等，2019)。计算公式如下：

　　发芽势(%)=(3 d内发芽的种子数/供试种子数)×100;发芽率(%)=(7 d内发芽的种子数/供试种子数)×100;发芽指数(GI)=∑Gt/Dt。

　　推荐阅读：《植物保护》创刊于1963年，是由中国植物保护学会和中国农业科学院植物保护研究所共同主办，中国科协主管的植保专业科技期刊。

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