内生真菌发酵液浸种对干旱胁迫下黑麦草种子萌发的影响

为了探究离体Epichlo?内生真菌对萌发期多年生黑麦草(Lolium perenne)种子抗旱性的影响。本研究以醉马草(Achnatherum inebrians)内生真菌(Epichlo3gansuensis)、披碱草(Elymus dahuricus)雀麦内生真菌(E.bromicola)和中华羊茅(Festuca sinensis)内生真菌(Epichlo?sp.)3种禾草内生真菌发酵液对多年生黑麦草种子进行浸种,采用纸上发芽法(TP)测定不同浓度PEG处理下种子萌发指标。结果表明:随PEG浓度的增大,黑麦草种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均逐渐降低,幼苗苗长和幼苗含水量逐渐减小,种子霉变率先增大后减小,根系长度均在-0.6 MPa时达到最大值。PEG浓度在~(-1).2 MPa时,种子萌发活力丧失。相与无浸种对照相比,内生真菌发酵液浸种可显著(P0.05)促进黑麦草种子的萌发、幼苗和根的生长,有效降低种子的霉变率。醉马草内生真菌发酵液浸种下,多年生黑麦草种子发芽指数、活力指数、幼苗含水量、幼苗苗长和根系长度大于披碱草和中华羊茅浸种。综上所述,内生真菌发酵液对干旱胁迫下黑麦草种子的萌发具有一定的促进作用,且3种发酵液中,醉马草内生真菌发酵液抗旱效果比较明显。     

温度和水分对醉马草种子萌发的影响

为解释醉马草(Achnatherum inebrians(Hance)Keng)种群繁殖扩散机理,并为其开发利用提供理论基础,本文在不同温度和水分条件(PEG6000)下研究醉马草种子的萌发特性。结果表明:30℃、25℃和30/20℃(8h高温/16h低温)温度条件下醉马草种子萌发较快,25/5℃、20/5℃、20/10℃条件下萌发较慢,10℃和15/5℃条件下萌发速率最慢,在5℃条件下无萌发。在供试温度中,发芽率最高的处理为20℃、15℃和25/5℃,在此温度条件下的发芽率分别达96%、94%和94%。结合发芽率和幼苗生长,萌发最佳温度为20℃。醉马草种子的发芽率随着水分渗透势的降低而呈直线下降趋势,当渗透势<-1.5MPa时,无种子萌发。随着水分胁迫的加剧,供试种胚芽长呈逐渐下降趋势,但胚根长呈先增加而后下降的趋势,说明在轻度干旱条件下醉马草更多的生物量用于根部生长,从而能够吸收较深土壤的水分,对其在降雨后地表变干的生境中存活具有重要意义。     

锰、水杨酸与内生真菌互作对醉马草种子萌发的影响

本研究通过纸上芽床发芽试验,明确不同浓度的Mn处理对带(E+)与不带内生真菌(E-)醉马草(Achnatherum inebrians)种子萌发的抑制作用以及外源水杨酸(salicylic acid, SA)对Mn胁迫的缓解作用。结果表明,与添加Mn处理相比,E+醉马草种子发芽率和发芽指数均显著(P<0.05)高于E-醉马草种子,随着Mn处理浓度的增大,E+醉马草种子的萌发率均显著降低(P<0.05),而E-醉马草种子发芽率和发芽指数无显著差异;随着Mn处理浓度的增加,E+和E-醉马草根长均呈明显的下降趋势,而芽长无显著差异;在外源SA各处理浓度下,E+醉马草根长均显著(P<0.05)高于E-醉马草根长,在10mg·L^-1Mn处理液中分别添加不同浓度的外源SA,结果显示外源SA对Mn处理具有缓解作用。综上所述,内生真菌本身影响醉马草种子的萌发,重金属胁迫对醉马草种子萌发具有一定的抑制作用,而外源SA可以适当地缓解这一胁迫。     

甲基托布津对醉马草种带内生真菌的灭菌活性

以中国西北天然草原的常见有毒植物——醉马草(Achnatherum inebrians)为研究材料,进行了内吸式杀菌剂——70%甲基托布津(thiophanate methyl)对醉马草种传内生真菌灭菌活性及种子萌发和幼苗生长影响的研究。结果表明,100倍甲基托布津可100%杀灭醉马草种传内生真菌,但该处理会显著降低(P0.05)醉马草幼苗的发芽指数,而对其它测量指标不造成显著影响(P0.05);其次为200倍药剂浸泡处理6 h,内生真菌杀灭率仅为61.2%,该处理种子发芽和幼苗生长与100倍药剂处理相比差异显著(P0.05)。因此,若不考虑对种子发芽指数造成的影响,甲基托布津稀释100倍、浸种2 h为剔除醉马草种传内生真菌的最佳方法。     

外源脱落酸对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响

醉马草为多年生禾本科草本植物,广泛分布于我国西北干旱-半干旱草原,其与内生真菌形成的互惠共生体具有较强的抗逆性,在自然生境中具备一定的竞争力。种子萌发及幼苗生长是植物生活史最重要的时期,决定植物未来的竞争力。通过发芽和盆栽试验,以携带(endophyte-infected, E+)和未携带(endophyte-free, E-)内生真菌的醉马草为材料,设置5个不同脱落酸(ABA)浓度,研究外源喷施ABA对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响。结果表明:2.0 mg·L^-1的ABA浓度对醉马草种子的发芽率、胚芽长、胚根长有显著的促进作用;1.0 mg·L^-1 的ABA浓度较CK组对醉马草的净光合速率、根冠比、根表面积、根直径、根体积和根头数有显著的促进作用,但当ABA浓度为4.0 mg·L^-1时表现为抑制作用。上述结果说明内生真菌具有对外源ABA的利用能力,但这与外源ABA的浓度有很大关系。     

外源脱落酸对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响

醉马草为多年生禾本科草本植物,广泛分布于我国西北干旱-半干旱草原,其与内生真菌形成的互惠共生体具有较强的抗逆性,在自然生境中具备一定的竞争力。种子萌发及幼苗生长是植物生活史最重要的时期,决定植物未来的竞争力。通过发芽和盆栽试验,以携带(endophyte-infected, E+)和未携带(endophyte-free, E-)内生真菌的醉马草为材料,设置5个不同脱落酸(ABA)浓度,研究外源喷施ABA对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响。结果表明:2.0 mg·L~(-1)的ABA浓度对醉马草种子的发芽率、胚芽长、胚根长有显著的促进作用;1.0 mg·L~(-1)的ABA浓度较CK组对醉马草的净光合速率、根冠比、根表面积、根直径、根体积和根头数有显著的促进作用,但当ABA浓度为4.0 mg·L~(-1)时表现为抑制作用。上述结果说明内生真菌具有对外源ABA的利用能力,但这与外源ABA的浓度有很大关系。     

不同酸碱条件下内生真菌对三种禾草种子萌发的影响

内生真菌可以通过提高禾草种子在干旱、盐胁迫等逆境条件下的萌发和促进植株生长而提高宿主的竞争力。本试验在pH为4~11的8个酸碱梯度下,对带菌(E+)与不带菌(E-) Neotyphodium属内生真菌的醉马草、中华羊茅和野大麦的萌发进行了研究,旨在探讨不同酸碱条件下内生真菌对禾草种子萌发的影响。结果表明,弱酸至强碱胁迫(pH为6~11)下,内生真菌显著提高醉马草种子发芽势;酸胁迫(pH为4~5)下,显著提高种子发芽率(P<0.05);中性至强碱胁迫(pH为7~11)下,显著提高种子的胚芽长及胚根长(P<0.05);酸性至中性条件(pH为4~7)下,显著提高幼苗干重;强酸(pH=4)及强碱(pH=11)胁迫下,E+异状发芽率显著低于E- (P<0.05)。弱酸至碱胁迫(pH为6~10)下,内生真菌显著提高中华羊茅种子发芽势(P<0.05);强酸(pH=4)及碱胁迫(pH为8~11)下,显著提高种子发芽率(P<0.05);pH为4~11,显著促进中华羊茅胚芽生长(P<0.05); pH=10时对胚根的增益作用显著(P<0.05);酸胁迫(pH为4~6)下,显著提高幼苗干重;强碱胁迫(pH=11)下,异状发芽率显著增加(P<0.05)。pH为4~11,内生真菌显著提高野大麦种子发芽势(P<0.05);碱胁迫(pH为9~11)下,显著促进种子胚芽生长(P<0.05);碱胁迫(pH为8~11)下,显著提高胚根长(P<0.05);pH为4~11,显著提高野大麦幼苗干重(P<0.05);强酸胁迫(pH=4)下,E+异状发芽率显著低于E- (P<0.05)。相对于胚芽,胚根对酸碱条件变化更敏感。综合考虑,最适萌发pH条件分别为:醉马草pH为6~9;中华羊茅pH为6~7;野大麦pH为7~9。     

醉马草内生真菌对3种草坪草种子与种苗的化感效应

于2008年通过种子萌发法和盆栽法研究了醉马草(Achnatherum inebrians Keng.)内生真菌(Neotyphodium gansuense Li & Nan)对多年生黑麦草(Lolium perenne L.)、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)和草地早熟禾(Poa pratensis L.)3种草坪草化感作用的影响。结果表明:在种子萌发试验中,醉马草草粉对3种草坪草的生长均有一定的抑制作用,而且内生真菌显著增强了醉马草草粉对多年生黑麦草发芽率和对草地早熟禾发芽率、芽长的抑制作用(P<0.05);显著降低了醉马草对多年生黑麦草的胚根长、芽长、芽重和对高羊茅的发芽率、芽长的抑制作用(P<0.05)。在盆栽试验中,醉马草草粉对3种草坪草的生长均有一定的促进作用,而且内生真菌显著增强了醉马草对多年生黑麦草的初期出苗率,对高羊茅的初期出苗率、苗长和对草地早熟禾的出苗率的促进作用(P<0.05)。因此,内生真菌增强了醉马草对3种草坪草的化感效应。     

Epichloe内生真菌对禾草种子萌发影响研究进展北大核心CSCD

种子是农业生产实践中最基本的生产资料,其萌发对植物物种的生存和繁衍起着决定性作用,但此过程易受到环境因素的影响,提高种子在胁迫环境下的萌发质量对禾草建植具有重要意义。Epichloe内生真菌与禾草形成互惠共生关系,可促进共生体种子萌发并提高对环境胁迫抗性,使其在植物群落中占据优势生态位,因此对动植物及微生物生态系统产生广泛影响。将国内外关于Epichloe属内生真菌在不同生境及处理下对宿主禾草种子萌发的影响进行综述,重点探讨Epichloe属内生真菌对宿主禾草种子在正常生长条件和胁迫环境下的萌发及化感效应等方面的作用,发现内生真菌在正常萌发条件和胁迫环境中均能促进种子萌发,而在化感作用下萌发响应不一致,同时,内生真菌的侵染能显著缓解贮藏时间对种子萌发的负效应。通过对前人研究的总结,建议今后应加强对Epichloe内生真菌促进禾草种子萌发及提高抗性生理生化等方面的研究,揭示内生真菌与禾草共生对种子萌发的影响机制,从而筛选出优良内生真菌菌株,以期利用内生真菌资源为禾草种质资源的创制开辟新途径。     

醉马草挥发油对多年生黑麦草种子萌发及幼苗生理变化的影响

以内生真菌侵染(E+)和未侵染的(E-)醉马草(Achnatherum inebrians)植株中提取的挥发油为材料,通过纸上芽床试验,研究其对多年生黑麦草(Lolium perenne)种子萌发和幼苗生长的影响。结果发现,醉马草挥发油对黑麦草种子萌发具有抑制作用,且受到的抑制作用随挥发油浓度的增加而增大。E+挥发油的抑制作用强于E-,当挥发油浓度达到300mg·mL-1时,黑麦草的发芽率、胚芽长、胚根长、鲜重和干重等均表现出显著差异(P0.05),过氧化物酶(POD)的活性是E+挥发油处理显著(P0.05)低于E-处理;但是超氧化物歧化酶(SOD)活性则是E+挥发油处理显著(P0.05)高于E-处理。醉马草挥发油提取液对黑麦草种子的萌发和幼苗膜脂过氧化酶有抑制作用,内生真菌的侵染增强了醉马草次生代谢产物的化感作用。     

醉马草内生真菌对其伴生种硬质早熟禾和针茅生长的影响

本研究以我国西北部的天然草原广泛分布的烈性毒草醉马草和其主要伴生种针茅、硬质早熟禾为供试材料,研究内生真菌侵染的禾草与其他禾草的竞争作用。结果表明,带菌(E+)醉马草抑制了针茅、硬质早熟禾种子的萌发和幼苗的生长,发芽率分别下降了17.1%和13.6%,胚芽长分别降低了23.2%和16.3%;带菌(E+)醉马草对针茅、硬质早熟禾的株高均有显著的抑制作用(P<0.05),从发芽后第1周便显著抑制了2种供试禾草的生长;在与醉马草混种时,带菌(E+)醉马草对针茅和硬质早熟禾的分蘖数以及单株生物量均有显著的抑制作用(P<0.05)。不带菌(E-)醉马草对2种供试禾草以上的各项指标均没有产生显著的影响(P>0.05),且针茅、硬质早熟禾对醉马草没有显著影响(P>0.05)。综上所述,带菌(E+)醉马草对针茅和硬质早熟禾有强烈持续的竞争抑制作用,而不带菌(E-)醉马草则对2种禾草没有显著的影响。     

不同动物对醉马草种子扩散的影响

动物通过皮毛携带、搬运等方式对种子在空间上的扩散产生不同影响,是植物种子实现远距离扩散的重要途径。以草原毒害草醉马草（Achnatherum inebrians）为研究材料,采用野外模拟及控制性试验,测定了马、牛、羊皮毛附着和保留种子的能力,以及鼠类、蚂蚁对种子的搬运能力,分析动物对醉马草种子的扩散规律。结果表明,马、牛、羊模型种子的附着率：羊 > 牛 > 马（P<0.05）,种子掉落率：羊 < 牛 < 马（P<0.05）;随着行走天数的延长,种子在马、牛、羊皮毛上的附着率呈下降趋势。马的背部以及牛、羊的背、侧部最易附着种子;种子的侧部最易附着在皮毛上,以种子顶部附着的种子最不易掉落。24 h内鼠类、蚂蚁对种子的扩散范围分别为0~15 cm和0~40 cm。综上所述,家畜对醉马草种子起到远距离扩散作用,且羊比马、牛更容易增加种子的扩散强度。蚂蚁、鼠类对醉马草种子起到短距离扩散作用。     

当前(1970—2000)与未来气候变化情境下中国醉马芨芨草潜在分布预测

醉马芨芨草(Achnatherum inebrians)是我国西北、华北地区严重危害草地畜牧业和生态安全的主要毒害草之一,但其在药用、造纸、脱毒后饲用等方面有一定利用价值。本研究利用优化的MaxEnt模型预测了当前(1970—2000年)条件下和未来(2050 s和2070 s)4种气候变化情景下的醉马芨芨草潜在分布。结果显示：影响当前醉马芨芨草分布的关键环境变量与其适生阈值为12月平均最高气温(—7.5～7.9℃)、海拔(1 053.8～4 590.9 m)、最冷季降水量(1.6～24.6 mm)和降水量变异系数(25.5～111.5);当前醉马芨芨草主要分布于新疆、西藏、四川、青海、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西和山西等省区;在未来4种气候情景下,醉马芨芨草适生区面积均会增加,并向高纬度和高海拔地区迁移。研究为醉马芨芨草的防治和资源利用、草地生态学研究和草地放牧管理提供了理论依据和参考。     

沙芦草种子发芽抑制物的初步探究

沙芦草又称蒙古冰草,具有抗旱、抗寒、抗病、耐盐碱等优良性状,是荒漠草原和典型草原地带沙地主要植被之一。沙芦草种子存在发芽率低、发芽持续时间长等野生特性,这对沙芦草人工种子繁育和生产利用造成一定程度的影响。为探究沙芦草种子休眠机制,试验分别用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇、丙酮等5种有机溶剂和纯水对沙芦草种子稃壳进行浸提,利用白菜种子发芽试验测定各提取相的抑制性,通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对5种有机溶剂浸提液进行分离鉴定,确定浸提物质的种类和性质。结果表明：沙芦草种子稃壳的各相浸提液对白菜种子的发芽率、根长及苗高均有不同程度的抑制作用,其中抑制作用最强的是水相,其次是乙酸乙酯相和甲醇相;通过GC-MS检测,发现沙芦草种子稃壳中存在烷类、醇类、酯类、酮类、苯类、酰胺、缩醛、酸类和酚类等9类32种有机化合物,其中醇类、酮类和烷类物质的含量相对较高,且大部分为水溶性物质。因此,沙芦草种子稃壳中存在的醇类、酮类和烷类等可溶性物质是引起沙芦草种子休眠的主要原因之一,该研究可为寻找沙芦草种子休眠破除方法提供理论依据。     

打破野生藏沙蒿种子休眠方法的筛选与评价

为筛选能够打破野生藏沙蒿（Artemisia wellbyi）种子休眠的适宜方法，本研究采用不同温度的温水浸种，不同浓度硝酸钾（KNO₃）、赤霉素（GA₃）、吲哚乙酸（IAA）、微量元素浸种以及不同浓度过氧化氢（H₂O₂）、聚乙二醇（PEG-6000）浸泡滤纸等7种方法处理藏沙蒿种子，测定种子萌发及活力指标，并利用隶属函数法将各指标进行综合评价。结果表明：随着KNO₃浓度的升高，藏沙蒿种子的相对发芽率呈现升高的趋势；且高浓度KNO₃对藏沙蒿种子根的伸长有较高促进作用；低浓度的GA₃，IAA，PEG-6000和30℃温水浸种对藏沙蒿种子萌发有促进效果；微量元素浸种对藏沙蒿种子的萌发影响较对照差异不显著；较高H₂O₂浓度下藏沙蒿发芽指数有所升高，但对其根长和芽长有一定抑制作用。综合分析，不同浓度GA₃，10 mg·L^-1IAA浸种处理12 h对藏沙蒿种子的萌发促进效果整体最优，可以作为打破藏沙蒿种子休眠的适宜方法。     

二月兰种带真菌分离与鉴定

种带真菌是植物病害的重要传播途径,本研究以重要绿肥作物二月兰（Orychophragmus violaceus）为研究对象,通过室内分离培养、形态学和分子学鉴定,旨在明确二月兰种带真菌种类,探讨其种带真菌与田间病害发生的相关性。试验结果获得二月兰种带真菌5属7种,分别为链格孢属链格孢菌（Alternaria alternata）,芸薹生链格孢（A. brassicicola）,细极链格孢（A. tenuissima）,附球菌属黑附球菌（Epicoccum nigrum）,镰刀菌属变红镰刀菌（Fusarium incarnatum）,哈氏霉属顶孢哈氏霉（Harzia acremonioides）,细基格孢属（Ulocladium sp.）真菌;其中芸薹生链格孢是导致田间二月兰叶斑病的病原。通过高通量测序得到二月兰种带真菌25属30种,包括常见致病菌芸苔链格孢、十字花科白粉菌（Erysiphe cruciferarum）、孔状短小茎点霉（Phoma exigua var. exigua）、粉红单端孢（Trichothecium roseum）和大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）等。可见,二月兰种带真菌多为常见致病菌,应进一步开展其致病性研究,关注种带真菌与田间病害发生的相关性,据此研发防治技术。     

荒漠草原人工柠条对冠下蒙古冰草种子萌发和幼苗生长的影响

本研究以盐池县荒漠草原人工柠条林（Caragana intermedia）为研究对象,将蒙古冰草（Agropyron mongolicum）种子分别播于柠条冠下两侧（东侧SE,西侧SW）及带间（CK）,通过定期观测微气候及蒙古冰草的种子萌发和幼苗生长,探讨人工柠条林对冠下微气候、蒙古冰草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：SW和SE的土壤温度分别为18.57℃和18.51℃,显著低于CK（P<0.05）,空气相对湿度分别为40.73%和34.51%,高于CK;不同微生境条件下蒙古冰草幼苗数均在播种后60 d达到最高,自出苗开始至结束,SW和SE的幼苗数均显著高于CK（P<0.05）,总出苗率分别较CK增加了18.97%和20.00%,存活率分别较CK增加了24.04%和17.34%;自播种后45 d起SW和SE的苗高均显著高于CK（P<0.05）,至90 d时SW和SE的苗高分别达10.19 cm和10.01 cm;冗余分析表明空气相对湿度和土壤有机碳是影响蒙古冰草种子萌发和幼苗生长的主要因子。综上所述,柠条灌丛对蒙古冰草种子萌发和幼苗生长具有一定的保育作用。     

二月兰种带真菌致病性研究

二月兰是重要的地被、景观和绿肥作物。通过种子、离体叶片和温室盆栽试验，对分离自二月兰种子的链格孢菌，芸薹生链格孢，细极链格孢，黑附球菌，变红镰刀菌，顶孢哈氏霉，细基格孢属等5属7种可培养真菌进行了致病性测定。结果表明，7种真菌可致二月兰种子萌发后烂种烂芽率16.50%~68.50%，其中芸薹生链格孢、顶孢哈氏霉可引致种子发芽率降低18.18%~27.27%。7种种带真菌分别引致二月兰离体叶片出现褪绿和坏死腐烂等症状，发病率100%，病斑面积8.84%~99.38%，病情指数22.50~95.00。盆栽条件下，种带真菌均可致植物出现萎蔫褪绿和坏死叶斑等症状，病株率100%，叶片发病率41.56%~79.88%，病情指数16.22~56.93。与对照（不接种带真菌）相比，种带真菌侵染二月兰植株后第9天植物丙二醛（MDA）含量增加30.40%~204.15%，过氧化物酶（POD）活性变幅为-1.81%~82.87%，超氧化物歧化酶（SOD）活性升高18.78%~86.14%，叶绿素含量（SPAD值）降低13.24%~37.85%。致病性试验表明，芸薹生链格孢致病性最强，顶孢哈氏霉致病性最弱。     

入侵植物节节麦种子休眠原因及解除方法研究

本研究以节节麦（Aegilops tauschii Coss.）种子为试材,结合种子透水性及萌发抑制物的测定探究其休眠原因,并通过外源赤霉素（gibberellin,GA₃）及温水浸种处理筛选其最佳破眠方法。结果表明：完整种子的吸水率明显高于去颖壳种子,且温水浸种能显著提高种子发芽率,说明颖壳引起休眠的原因为机械阻碍,与其透水性无关;颖壳、种子的水及甲醇浸提液均在浓度为0.08 mg·L^-1时,对小麦种子萌发及生长表现出显著的抑制作用,说明颖壳中存在的水溶性及种子内溶于有机溶剂的萌发抑制物共同作用是节节麦种子休眠的主要原因;以500 mg·L^-1 GA₃浸种24 h（完整种子）、300 mg·L^-1 GA₃浸种48 h（去颖壳种子）及45℃温水浸种5 min（完整种子）的破眠效果较为显著。