琥珀酸黄杆菌缓解遮阴对多年生黑麦草胁迫的效应

为探究琥珀酸黄杆菌(FS)对遮阴胁迫下多年生黑麦草(LP)的缓解效应,在盆栽试验条件下,研究了不同遮阴胁迫下(0、20%、40%、60%和80%)接种琥珀酸黄杆菌DSM4002(FS)对LP生长和生理特性的影响。结果表明,遮阴胁迫显著抑制LP的生长,而FS能够有效缓解遮阴胁迫对LP的生长抑制。60%和80%遮阴导致多年生黑麦草积累较高的活性氧和丙二醛,FS处理有效地缓解了遮阴对LP幼苗造成的氧化损伤,20%遮阴+FS、40%遮阴+FS、60%遮阴+FS和80%遮阴+FS处理中氧自由基含量分别与单独遮阴处理相比下降4.47%、29.75%、44.57%和49.84%。遮阴胁迫不同程度地改变了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性以及抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量,接种FS能够进一步提高SOD、CAT、GR活性及AsA和GSH水平,但是接种FS仅能够显著提高40%遮阴胁迫下POD活性和60%遮阴胁迫下APX活性。由此可见,遮阴胁迫下接种FS能够显著提高LP的抗氧化系统活性,增加活性氧的清除能力,减轻遮阴引起的氧化损伤,从而增强LP的耐阴性。     

琥珀酸黄杆菌缓解遮阴对多年生黑麦草胁迫的效应

为探究琥珀酸黄杆菌(FS)对遮阴胁迫下多年生黑麦草(LP)的缓解效应,在盆栽试验条件下,研究了不同遮阴胁迫下(0、20%、40%、60%和80%)接种琥珀酸黄杆菌DSM4002(FS)对LP生长和生理特性的影响。结果表明,遮阴胁迫显著抑制LP的生长,而FS能够有效缓解遮阴胁迫对LP的生长抑制。60%和80%遮阴导致多年生黑麦草积累较高的活性氧和丙二醛,FS处理有效地缓解了遮阴对LP幼苗造成的氧化损伤,20%遮阴+FS、40%遮阴+FS、60%遮阴+FS和80%遮阴+FS处理中氧自由基含量分别与单独遮阴处理相比下降4.47%、29.75%、44.57%和49.84%。遮阴胁迫不同程度地改变了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性以及抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量,接种FS能够进一步提高SOD、CAT、GR活性及AsA和GSH水平,但是接种FS仅能够显著提高40%遮阴胁迫下POD活性和60%遮阴胁迫下APX活性。由此可见,遮阴胁迫下接种FS能够显著提高LP的抗氧化系统活性,增加活性氧的清除能力,减轻遮阴引起的氧化损伤,从而增强LP的耐阴性。     

多年生黑麦草对干旱-低温交叉适应的生理响应

草坪草在冬季的时候常常面临着干旱和低温的双重胁迫,严重影响着春季返青时草坪草的质量。为了探讨多年生黑麦草的干旱-低温胁迫交叉适应的生理机制,以多年生黑麦草“爱神特(Accent)”为植物材料,设置3个水分梯度,土壤相对含水量分别为30%(重度胁迫)、60%(中度胁迫)、100%(良好浇水)。处理5 d后在人工气候箱中进行低温处理(2℃)15 d。低温胁迫使多年生黑麦草的叶片相对含水量、叶绿素含量显著降低,电解质渗漏、脯氨酸、可溶性总糖、抗氧化酶的含量增加。3种水分处理条件下,经过中度干旱处理后的多年生黑麦草的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低幅度减小,但脯氨酸、可溶性糖、抗氧化酶的含量增加显著。实验结果表明多年生黑麦草对干旱-低温胁迫具有交叉适应能力。适当地进行干旱处理有利于提高多年生黑麦草对低温胁迫的适应能力。但值得注意的是,严重的干旱处理会造成过度伤害,致使植株更快死亡。     

促进镉吸收积累的植物根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草的影响

植物根际促生菌（PGPR）具有促进植物生长和提高重金属吸收的能力。因此,将PGPR作为土壤修复菌接种到具有较大生物量的植物根际,对提高植物修复效率具有重要意义。从镉污染地区的植物根际土壤中分离得到30株耐镉菌株,根据其分泌吲哚乙酸（IAA）、溶磷、产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶、铁载体及促生试验结果,选取2株具有PGPR特性的菌株接种到耐镉性不同的两种一年生黑麦草品种IdyⅡ和Wasehope中,测定它们对黑麦草生长和镉吸收积累的影响。当土壤镉含量为（19.5±0.42） mg·kg^-1时,分别接种Pi01和Ma02,结果表明：镉处理下,接种2种菌株后两种一年生黑麦草的生物量和镉积累量均显著提高（P<0.05）;叶绿素含量增加;光合作用增强;根际土壤镉有效态含量增加。因此,接种筛选出的2种PGPR能够促进黑麦草生长,增加其对镉的积累。     

丛枝菌根真菌与褪黑素对多年生黑麦草耐热性的影响

高温胁迫是限制冷季型草生长发育的主要因素。为探究单独接种丛枝菌根真菌（AMF）和外源褪黑素以及联合应用对多年生黑麦草生长和耐热性的影响，采用盆栽试验测试分析高温胁迫下丛枝菌根真菌和外源褪黑素处理对多年生黑麦草的生长，内源褪黑素含量及其合成基因的表达，抗氧化能力和渗透调节物质含量的影响。结果表明，高温胁迫明显抑制多年生黑麦草的生长，而外源褪黑素处理提高了AMF在多年生黑麦草根系中的定殖率。接种AMF和/或褪黑素处理均能促进高温胁迫下多年生黑麦草的生长，增加多年生黑麦草根系内源褪黑素含量和上调褪黑素合成基因的表达，降低相对电导率（EL）、丙二醛（MDA）含量和多酚氧化酶（PPO）活性，同时提高根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，以及类黄酮、脯氨酸、总酚、可溶性糖和甜菜碱的含量。其中接种AMF和褪黑素联合应用对提高多年生黑麦草耐热性效果最佳。总的来说，AMF接种和褪黑素处理可上调多年生黑麦草根系褪黑素合成基因表达，提高内源褪黑素含量，增强抗氧化酶活性，降低氧化损伤，同时提高渗透调节能力以增强多年生黑麦草的耐热性。     

外源ABA对干旱胁迫下多年生黑麦草光合特性的影响

为探究干旱胁迫下外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对多年生黑麦草（Lolium perenne）抗旱性的影响。本研究以多年生黑麦草品种“冬牧”为材料,采用盆栽试验,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟不同程度的干旱胁迫,通过LI-6400XT光合-荧光测定仪,研究了正常、中度和重度干旱胁迫下外源0,200和500 μmol·L^-1的ABA对多年生黑麦草光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,干旱对多年生黑麦草的叶绿素含量和光合特性产生了显著影响（P<0.05）,重度干旱下共喷施225 ml的ABA 500 μmol·L^-1能够显著提高叶绿素含量,而ABA仅对气孔导度（Gs）产生了影响（P<0.05）。外源ABA能缓解干旱胁迫对多年生黑麦草初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光化学猝灭（NPQ）的影响（P<0.05）,使受损的PSII反应中心快速得到修复,从而降低干旱胁迫对叶绿体光合机构的破坏。     

褪黑素对低温和干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生长和抗氧化系统的调节作用

本研究以‘顶峰Ⅲ’为供试多年生黑麦草（Lolium perenne）品种,研究了低温和干旱胁迫下内源褪黑素（melatonin,MT）的响应,并采用叶面喷施不同浓度MT （0,20,100,1 000 μM）的方法,探讨了MT对低温和干旱胁迫下黑麦草幼苗生长和抗氧化防御系统的影响。结果表明：低温和干旱胁迫下内源MT水平均显著增加（P<0.05）;在不同胁迫强度下,喷施一定浓度的MT会在一定程度上降低叶片相对电导率、使幼苗鲜重发生改变,其中100 μM的MT处理对提高幼苗鲜重和降低相对电导率的效果最佳;低温和干旱胁迫下,黑麦草叶片中O₂^·-,H₂O₂和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量显著增加;过氧化物酶（peroxidase,POD）,过氧化氢酶（catalase,CAT）,抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性发生不同程度的改变;MT显著地降低了MDA和活性氧的积累,提高了CAT,APX和GR活性及脯氨酸含量。综上,低温和干旱胁迫下MT能够诱导植物体内抗氧化酶活性增强和脯氨酸积累,有效地清除活性氧,从而缓解了黑麦草的生长抑制,增强了其抗寒和抗旱性。     

巨菌草内生细菌多样性及其促生特性

为探究不同生境巨菌草（Pennisetum sp.）内生细菌群落组成多样性,明确促生菌株的促生特性,本试验采用菌株16S rDNA全序列分析法,对5个不同生境的巨菌草中内生细菌的遗传多样性进行系统发育分析,并以溶磷、固氮、产吲哚乙酸（Indoleacetic Acid,IAA）、产铁载体和抑菌活性等为筛选标准,对初筛菌株进行多项促生活性测定。本研究中,从巨菌草植株中共分离得到187株内生菌株,其中86株具有分泌IAA的能力,占全部菌株的46%,菌株XJ-4产IAA的能力最强,分泌的IAA浓度为30.13 mg·L^-1;47株具有溶磷能力,占全部菌株的25%,菌株FJ-23,FJ-15溶磷能力最高,分别为7.10 mg·L^-1和7.35 mg·L^-1;128株可以在Ashby无氮培养基中正常生长,表明64%的巨菌草内生细菌都具有潜在的固氮能力;34株可以在产铁载体的培养基中正常生长,表明18%的菌株产铁载体;试验中,80%以上的内生细菌对1种或者多种指示菌具有抑制作用,其中菌株SX-21,SX-30,SX-1,NY-10表现出对3种指示菌的广谱性抑菌活性,菌株SX-30对玉米大斑病菌的抑制效果最好,抑菌圈达到30 mm。供试菌株共产生了23种遗传图谱类型,通过对每种图谱类型的代表性菌株进行16S rDNA全序列分析,23株菌株分别归属于芽孢杆菌属（Bacillus）、根瘤菌属（Rhizobium）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）和肠杆菌属（Enterobacter）。巨菌草中具促生特性的内生细菌表现出丰富的多样性,可为进一步构建巨菌草促生菌菌群提供良好的种质资源。     

高加索三叶草种子内生细菌B7的分离鉴定及其促生特性

采用传统的分离培养手段从高加索三叶草种子内分离筛选出内生细菌B7,通过生理生化以及16S rDNA进行分子鉴定,结果表明菌株B7属于泛菌属（Pantoea sp.）。菌株B7在15%PEG6000干旱胁迫下能够正常生长,表现出较强的耐旱能力;在pH值5～11范围内均能生长,有良好的耐酸碱能力;兼具产IAA、分泌铁载体、固氮和溶磷能力,其中产IAA能力高达0.28 g/L,溶解有机磷、无机磷和产铁载体的指数分别是3.15、2.91和2.63,速率分别为2.15、1.91和1.63。菌株B7具有良好的促生效果,显著提高了高加索三叶草的株高、地上鲜重、地下鲜重与干重、叶长、叶宽、叶片数、叶面积、根长、根投影面积、根表面积、根尖数,促进了高加索三叶草的生长发育。     

盐胁迫对多年生黑麦草和草地早熟禾种子萌发影响的对比研究

用不同浓度地下盐水胁迫多年生黑麦草和草地早熟禾种子萌发，观察发芽率和萌发后幼苗的生长，并计算发芽指数（Ｇｉ）和活力指数（ＶＩ），对它们进行对比分析。结果表明：多年生黑麦草种子萌发对盐水生境的适应性比草地早熟禾强。多年生黑麦草种子萌发盐胁迫适宜值为０．７７ｇ／１００ｃｍ＾３，而草地早熟禾种子萌发盐胁迫适宜值为０．０９ｇ／１００ｃｍ＾３。     

外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究外源IAA浸种对干旱胁迫下红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)种子萌发及早期幼苗生长的影响,本研究利用不同浓度生长素吲哚3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)浸泡处理红豆草种子24小时,测定干旱胁迫后红豆草的种子萌发、幼苗表型及其生理生化等指标。结果表明,25 mg·L^-1IAA浸种处理对干旱胁迫下红豆草种子萌发具有明显的促进作用,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最大,并且能够促进主根延伸,改善根冠比和叶绿素的含量。此外,25 mg·L^-1 IAA浸种处理能够提高干旱胁迫下红豆草幼苗抗氧化酶活性及渗透调节物质脯氨酸的含量,以及降低丙二醛和过氧化氢含量,缓解干旱胁迫引起的氧化损伤。但是,高浓度的外源IAA(100 mg·L^-1)浸种则抑制了红豆草种子萌发及幼苗的生长发育。因此,25 mg·L^-1 IAA浸种有助于红豆草种子萌发及早期幼苗的耐旱性,为优质牧草红豆草在干旱地区的高效种植提供了参考依据。     

干旱胁迫下水杨酸和内生真菌对多年生黑麦草的影响

本试验研究了温室盆栽条件下带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的多年生黑麦草喷施不同浓度水杨酸(SA)后,持续干旱胁迫15 d和对照水分两种条件下,多年生黑麦草的叶片相对含水量(RLWC)、叶绿素含量(Chl)、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量等生理指标的变化,以明确干旱胁迫下SA和内生真菌对多年生黑麦草的影响。结果表明,在干旱胁迫下,感染内生真菌的多年生黑麦草叶片相对含水量、叶绿素含量、POD活性、SS含量显著(P<0.05)高于未感染内生真菌的多年生黑麦草植株;一定浓度的 SA增加了多年生黑麦草叶片相对含水量、叶绿素含量、POD活性、SOD活性、Pro和SS含量,降低了MDA含量,且最适水杨酸浓度为0.25和0.50 mmol·L^-1;内生真菌与SA互作显著(P<0.05)提高了多年生黑麦草SOD活性、POD活性和叶绿素含量。该结果说明内生真菌与SA都能提高多年生黑麦草的抗旱性,即内生真菌和SA通过提高寄主的渗透调节和活性氧清除系统进而提高了寄主的抗旱性。     

不同盐浓度下AM真菌和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

以多年生黑麦草(Lolium perenne)为材料,在温室内研究了不同盐浓度处理下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和禾草内生真菌(grass endophyte)对黑麦草生长的影响。试验设对照,无盐胁迫(0%)、轻度盐胁迫(0.2%NaCl)和重度盐胁迫(0.5%NaCl)处理,AM真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae),禾草内生真菌处理以含有、不含有内生真菌种子建立。结果表明:盐分处理可显著降低黑麦草的株高、生物量、根冠比,以及AM真菌的菌根侵染率,禾草内生真菌与AM真菌均在不同盐分处理下对黑麦草的生长有一定的促进作用,两菌协同作用明显,其中禾草内生真菌处理下的多年生黑麦草的株高、地下生物量和根冠比较对照分别增加13.26%,15.30%和19.51%(P0.05);AM真菌处理下黑麦草的株高、N、P含量分别提高9.76%,32.12%和12.45%(P0.05);在无盐胁迫下,禾草内生真菌可促进丛枝菌根真菌侵染,使其侵染率提高5.53%。与两类共生微生物单独作用相比,AM真菌与禾草内生真菌互作,对多年生黑麦草生长、耐盐性有一定的提高,但差异不显著。     

4个多年生黑麦草品种对干旱胁迫的生理响应

为研究不同品种多年生黑麦草(Lolium perenne)的抗旱能力,选取4个多年生黑麦草品种,采用水培试验的方法,在温室利用PEG-6000模拟干旱胁迫,测定多年生黑麦草的草坪质量、地上部与地下部增长量、含水量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性等生理指标。研究表明,干旱胁迫至10 d时,4个多年生黑麦草品种生长均受到明显抑制,同时4个品种的植株含水量都处于下降的趋势。此外,4个品种中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性都出现了先上升后下降的趋势,丙二醛含量增加。利用隶属函数分析法进行抗旱性评价。结果表明,4种多年生黑麦草的抗旱能力强弱表现为Pr521>维达斯>百灵鸟>Pr525。     

AM真菌与禾草内生真菌对黑麦草抗旱性的影响

通过温室盆栽试验,从植物生长、养分吸收和抗逆相关酶等方面探究了AM真菌与禾草内生真菌互作对黑麦草(Loliumperenne)抗旱性的影响,以期为充分利用两类微生物来提高植物抗逆性提供理论依据。本研究包括单独接种AM真菌、禾草内生真菌,AM真菌+禾草内生真菌以及无AM真菌和无禾草内生真菌4种处理,黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E+)和不含禾草内生真菌(E-)种子建植获得。并于黑麦草生长38 d后,按照土壤最大持水量的15%、30%、45%和60%设置4个水分梯度,共16种处理。结果表明,接种AM真菌与禾草内生真菌显著促进了45%和60%土壤水分条件下黑麦草的生长,促进了其对N、P的吸收,增强了黑麦草体内过氧化物酶活性,降低了丙二醛浓度,表明本研究所用共生微生物仅在较为干旱条件下提高了植物的耐旱性。     

外源NO对渗透胁迫下多年生黑麦草幼苗生长和生理特性的影响

一氧化氮(Nitric oxide,NO)作为生物体广布的一种生理活性物质,可调节植物一系列生理生化反应,增强其对逆境的抵抗能力;为此,以15%PEG-6000模拟渗透胁迫,研究外源NO对多年生黑麦草(Lolium perenne L.)幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:15%PEG-60000渗透胁迫下,0.1 mmol·L^-1NO供体硝普钠(Sodium nitroprus-side,SNP)可显著减轻对幼苗生长的抑制;促进脯氨酸(Pro)的累积,延缓幼苗叶片的水分散失(P<0.05);可诱导超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,减缓丙二醛(MDA)的积累,显著缓解因渗透胁迫诱导的细胞膜脂过氧化过程(P<0.05),增强其抗渗透胁迫能力,且随着胁迫程度的加剧效果越佳。0.5 mmol·L^-1SNP处理对黑麦草幼苗生长影响不显著,促进保护酶活性及缓解氧化损伤的作用较0.1 mmol·L^-1SNP处理显著减弱。外源NO诱导植物水分及抗氧化酶系活性的变化,是植物在渗透胁迫下维持正常生长的重要抗逆生理机制。     

3种冷季型草坪草对持续干旱、高温及其互作的生理生态响应

对3种冷季型草坪草黑麦草（Lolium perenne L.）、高羊茅（Festuca arundinacea L.）和早熟禾（Poa pratensis L.）进行持续干旱、高温及其互作处理,通过测定生理生态指标,揭示3种冷季型草坪草对持续干旱高温环境的生理响应机制。结果表明,处理28 d时,各处理下3种草坪草的草坪外观质量TQ和叶片萎蔫系数LWS均显著降低,干旱和高温互作对TQ的影响具有叠加效应,干旱胁迫对LWS起到关键作用。28 d时,各处理下黑麦草和早熟禾叶片相对含水量均低于50%,比胁迫第21 d分别下降了36.2%和46.9%,说明逆境胁迫明显导致草坪草叶片水分亏缺,而高羊茅叶片持水能力强于黑麦草和早熟禾,早熟禾叶片脱水速度最快。各处理下草坪草根系生物量的下降幅度高于地上部分,逆境对根系生长的影响比地上部分更敏感。3种草坪草的光合速率在逆境下显著降低,相反地叶片暗呼吸速率显著增加,两者互作下的降低或增加幅度高于单一胁迫下。各处理下早熟禾的脯氨酸和可溶性糖含量的变化幅度均高于黑麦草和高羊茅,且对干旱高温互作胁迫表现的更为敏感。通过隶属函数综合分析方法对试验测定的9个生理指标进行综合评价,3种冷季型草坪草抗干旱高温能力由强到弱依次为：高羊茅>黑麦草>早熟禾。