内生真菌和保存时间互作对醉马草种子的生理影响

研究醉马草种子在自然老化过程中种子活力的变化。结果表明;在自然老化过程中,种子的发芽率?发芽指数?脱氢酶和酸性磷酸脂酶的活性均随保存年限的增加而降低;根苗长也随着保存年限的增加而减少;种子可溶性糖泄露随着保存年限的增加而增加;种子浸出液的电导率值随着种子保存年限的增加而呈上升趋势,电导率与种子劣变程度显著相关;与不带菌植株相比,内生真菌侵染可以促进醉马草的发芽,增加根苗长,减少电导率和可溶性糖的含量,增加脱氢酶和酸性磷脂酶的活性,从而有效缓解醉马草种子的劣变过程,延长种子储藏年限。     

禾草内生真菌与2种AM真菌互作对黑麦草生长的影响

在温室盆栽条件下,以侵染内生真菌和未侵染内生真菌的黑麦草为材料,接种幼套球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)和根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)以及两种AM真菌的混合菌剂,通过比较单一及混合AM真菌和禾草内生真菌对黑麦草株高、根长、生物量、P含量、可溶性糖、可溶性蛋白以及光合指标等方面的差异,探究AM真菌与禾草内生真菌对黑麦草生长的影响。结果表明,接种幼套球囊霉、根内球囊霉和混合菌剂的黑麦草平均AM真菌侵染率分别为44.04%,34.13%和41.13%,禾草内生真菌降低AM真菌平均侵染率22.28%。接种AM真菌和侵染禾草内生真菌均提高了黑麦草形态和生理生化指标,且二者(尤其是幼套球囊霉与禾草内生真菌)共存时,黑麦草的形态和生理生化指标最高,与既不侵染禾草内生真菌也不接AM真菌的处理相比,幼套球囊霉与禾草内生真菌共同作用时总P含量、总生物量和净光和速率分别提高48.21%, 21.12%和73.53%,总可溶性糖和蛋白分别提高147.12%和24.27%。总体而言,AM真菌显著促进了植物地上、地下部分生长,而禾草内生真菌主要促进植物地上部分的生长。     

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。     

不同生境下Epichlo(e) gansuensis对醉马草根际土壤丛枝菌根真菌的影响

本研究通过根系染色和根际土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)孢子形态学鉴定分析了榆中栽培(内生真菌感染,endophyte-infected,E+;无内生真菌感染,endophyte-free,E-)和野生条件下醉马草(Achnatherum inebrians)根系丛枝菌根侵染率、根际土壤中孢子密度以及AMF的多样性.结果表明,栽培条件AMF侵染率显著高于野生条件(P<0.05).栽培条件下,甘肃内生真菌(Epichlo(e) gansuensis)对醉马草AMF侵染率具有显著促进作用(P<0.05);栽培条件下土壤孢子密度显著低于野生条件(P<0.05),栽培条件下内生真菌对醉马草根及土壤孢子密度具有显著促进作用(P<0.05).栽培条件下共发现3属9种,其中E+根际土壤中球囊霉属(Glomus)6种和无梗囊霉属(Gigaspora)1种,E-根际土壤中球囊霉属(Glomus)3种,其中无梗囊霉属(Gigaspora)1种和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种;在野生条件下共发现AMF 2属9种,其中球囊霉属8种和巨孢囊霉属1种,两种生长条件下球囊霉属所占比例均最大.野生条件下,AMF群落组成丰富度显著高于栽培条件(P<0.05);栽培条件下,内生真菌对AMF群落组成丰富度无显著影响(P>0.05).以上结果表明,内生真菌和生长条件对AMF侵染以及AMF多样性有显著影响.     

禾谷缢管蚜与内生真菌互作对醉马草幼苗的生理影响

通过测定一系列生理变化指标,研究人工接种条件下禾谷缢管蚜(Rhopalosiphumpadi (L.))对带内生真菌(E+)与不带菌(E-)醉马草(Achnatherum inebrians (Hance) Keng)幼苗的影响.结果表明:在一定时期内,禾谷缢管蚜刺吸可使醉马草幼苗叶片相对含水量和叶绿素含量显著降低(P<0.05),同一个虫口密度E+与E-植株之间差异显著(P<0.05);幼苗体内SOD活性和POD活性均随危害时间的延长而显著升高(P<0.05),同一个虫口密度E+与E-植株之间差异显著(P<0.05);接种蚜虫可使MDA和游离脯氨酸的含量显著提高(P<0.05),同一个虫口密度内E+与E-植株之间差异显著(P<0.05).综上所述,内生真菌的侵染可以在一定程度上间接影响禾谷缢管蚜取食,进而影响醉马草幼苗生理生化的变化.     

温度对醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱产量的影响

研究了不同温度(8℃/5℃、15℃/12℃、22℃/15℃、28℃/25℃、35℃/28℃)处理对醉马草内生真菌共生体幼苗的形态指标、叶绿素、可溶性糖以及麦角酰胺和麦角新碱含量的影响,以期明确共生体幼苗生长和产碱的最适温度。结果表明,株高、根长和生物量均在22℃/15℃处理下达到最大,其中株高显著(P0.05)高于其它4个处理,根长显著(P0.05)高于28℃/25℃和35℃/28℃处理,生物量显著(P0.05)高于8℃/5℃、28℃/25℃和35℃/28℃处理,分蘖在15℃/12℃处达到最大,显著(P0.05)高于8℃/5℃、28℃/25℃和35℃/28℃处理。叶绿素在22℃/15℃处理下达到最大,显著(P0.05)高于8℃/5℃、15℃/12℃和35℃/28℃处理。可溶性糖在5个温度处理下差异不显著(P0.05)。在处理时间为15 d时,麦角酰胺和麦角新碱含量均在22℃/15℃处理下达到最大。综上所述,最适宜共生体幼苗生长、麦角酰胺和麦角新碱积累的处理温度是22℃/15℃。     

低温处理下外源水杨酸和脱落酸与内生真菌互作对醉马草共生体的影响

醉马草是我国西北地区的一种天然烈性毒草,其所携带的内生真菌(Epichloё)能促进共生体的生长和提高共生体的生物与非生物抗性。以5 ℃下正常生长一个月的带内生真菌(E⁺)醉马草幼苗和不带内生真菌(E^-)醉马草幼苗为实验材料,测定了外源SA和ABA处理下醉马草幼苗生理生化指标。结果表明,与对照比较,SA和ABA处理增加了叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,降低了丙二醛含量;SA处理下,在胁迫第4天时,内生真菌显著(P<0.05)提高了脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性,分别提高了51.8%和62.1%。胁迫第6天时,叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量和过氧化物酶活性均达到显著(P<0.05)水平,且SA⁺比SA^-分别显著(P<0.05)提高了23.0%,25.4%,23.7%,18.0%;ABA处理下,内生真菌能显著(P<0.05)提高叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,但在胁迫第6和8天时,内生真菌却显著(P<0.05)降低了丙二醛含量,ABA⁺比ABA^-分别显著(P<0.05)降低了21.1%和34.3%。表明一定浓度的SA或ABA与内生真菌互作能缓解低温胁迫对醉马草幼苗的伤害。     

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。     

内生真菌在我国部分国产和引进禾草品种的幼苗及成株中的分布

对已知种带内生真菌的部分国产和引进的禾草品种通过盆栽及幼苗检验，确定了内生真菌的生产力，同时调查了内生真菌在兰州市城区部分草坪绿地中的分布。结果表明，采自我国新疆阿勒泰地区的布顿大麦草种子中的内生真菌具高活力，幼苗侵染率为８１．５％，而其余受检国产禾草种的种子均已丧失发芽力，未能进行幼苗检验。自美国引进的黑麦草品种的种样中的内生真菌均具生活力，已全部在幼苗中检出，侵染率为５．６％￣５０％。调查的兰     

内生真菌对醉马草白粉病抗性的影响

为研究内生真菌对醉马草白粉病抗性的影响,在温室条件下,对自然发生不同程度白粉病(健康、轻度感病和重度感病植株)的带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的醉马草植株的发病率、病叶率、病情指数及各项生理生化指标进行测定。结果表明,E+醉马草的发病率48%显著低于E-醉马草的发病率97%(P0.05),E+的病叶率60%显著低于E-醉马草病叶率86%(P0.05),E+醉马草的病情指数为50.76,E-醉马草的病情指数为82.49;通过各项生理生化指标的测定发现与健康植株相比,在轻度和重度发病植株中,内生真菌的存在可以显著(P0.05)提高醉马草叶片的叶绿素含量和脯氨酸含量,E+醉马草的SOD酶活性和POD酶活性也显著高于E-醉马草,同时内生真菌显著地降低了醉马草叶片中丙二醛(MDA)的含量。据此说明内生真菌的存在能够提高醉马草抗白粉病的能力。     

醉马草内生真菌共生体对其伴生植物种子萌发的影响

以我国西北部天然草原广泛分布的烈性毒草醉马草(Achnatherum inebrians)和其主要伴生种针茅(Stipa capillata)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)为供试材料,采用纸上发芽法(TP)测定醉马草地上部分的水浸提液对2种植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:带菌(E+)醉马草的水浸提液对受体植物的种子萌发和幼苗生长主要表现抑制作用(P0.05),而且抑制作用随浸提液浓度升高而加强;不带菌(E-)醉马草的水浸提液对受体植物的种子萌发没有显著的影响,只有0.2 g/mL的水浸提液对幼苗的生长有显著的抑制作用。综上所述,带菌醉马草提取液对针茅和硬质早熟禾种子萌发和幼苗生长有强烈的抑制作用,而不带菌醉马草则对2种禾草没有显著的影响。     

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。     

醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子萌发和幼苗生长的影响

为明晰醉马草(Achnatherum inebrians)对高寒草地植物的化感效应,以醉马草根际土壤作为种子萌发的发芽床,研究醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、醉马草、冷地早熟禾(Poa crymophila)、矮生嵩草(Kobresia humilis)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和酸模(Rumex acetosa)种子萌发的影响。结果表明:醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长均具有一定的抑制作用,且对发芽指数和活力指数的抑制效应大于对发芽率的抑制效应。醉马草根际土壤对垂穗披碱草、冷地早熟禾、矮生嵩草和甘肃马先蒿胚根生长的抑制均大于对其胚芽生长的抑制,对醉马草和酸模胚根生长的抑制均小于对其胚芽生长的抑制。利用各植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长的相对值,采用隶属函数法对6份植物种子萌发期抑制效应进行综合评价,抑制效应强弱依次为:矮生嵩草酸模甘肃马先蒿垂穗披碱草醉马草冷地早熟禾。     

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。     

乙烯利及水杨酸对醉马草幼苗生长及生物碱含量的影响

本研究主要通过对醉马草(Achnatherum inebrians)幼苗进行水杨酸(Salicylic acid,SA)和乙烯利(Ethephon)处理,测定了醉马草幼苗的形态指标及其生物碱含量,探讨了醉马草幼苗在以上两种处理条件下麦角类生物碱含量的变化情况。结果表明,在Ethephon和SA处理下,与对照相比,醉马草幼苗的生物量、株高有所增加,但无显著差异(P0.05),而带菌醉马草幼苗麦角酰胺和麦角新碱的含量显著增加(P0.05)。     

埋藏深度对醉马草种子萌发与幼苗生长的影响

通过室内控制试验探究醉马草种子萌发及幼苗生长对不同埋藏深度的响应,结果表明:醉马草出苗速率随着埋藏深度增加呈先增后降趋势,1cm和2cm埋藏深度时出苗速率最大,同时发芽势(86.67%、72.22%)和萌发指数(1.83、1.66)均显著高于其他埋藏深度(P<0.05);醉马草种子在0~8cm埋藏深度范围内萌发率均在66.67%以上,但是出苗率在1cm和2cm埋藏深度时最高,分别为90%和88.78%,当埋藏深度≥4cm时会抑制出苗,埋藏深度9cm时不再萌发;随着埋藏深度的增加,醉马草茎长、幼根长和幼苗总长都呈先增加后下降的趋势,总茎长在4cm埋藏深度时最长(116.71cm),幼苗总长在2cm埋藏深度时最长(192.23mm),幼根长度在1cm埋藏深度时最长(97.37mm),而根茎比则随着埋藏深度的增加逐渐降低。总之,醉马草种子萌发出苗最适埋藏深度为1~2cm,当埋藏深度为9cm时种子不再萌发。     

镉污染和接种丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响

采用盆栽试验研究在3个镉污染(0,6和12 mg Cd/kg)水平下,接种5种丛枝菌根真菌[分别接种聚丛球囊 Glomus aggregatum(Ga)、幼套球囊霉 G. etunicatum (Ge)、扭形球囊霉 G. tortuosum(Gt)、根内球囊霉 G. intraradices(Gi)和地表球囊霉 G. versiforme(Gv),以不接种为对照]对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响。结果表明:与不加镉(0 mg Cd/kg)处理相比,接种Ga、Gi 和Gt菌种处理的紫花苜蓿菌根侵染率在12 mg Cd/kg条件下降低了33.90%、19.17%和31.95%;0 mg Cd/kg水平下接种Gt菌种紫花苜蓿总生物量分别比接种 Ga、Ge、Gi和Gv菌种处理显著高出33.19%、67.74%、57.29%和34.91%,但在12 mg Cd/kg水平时总生物量与以上菌种处理相比,分别降低16.67%、34.07%、32.96%和52.76%;在镉浓度为12 mg Cd/kg时,接种Gv菌种处理的紫花苜蓿株高、根瘤菌数量、地上生物量、总生物量、地上植株氮含量和整株含氮量与不接种处理相比,分别增加 65.41%、95.24%、61.87%、50.30%、5.83%和71.55%;随镉浓度增加接种Gv菌种处理紫花苜蓿土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(N₃^--N)浓度显著下降。综上分析,在镉污染条件下,接种Gv菌种能促进紫花苜蓿生长和氮吸收;当土壤镉浓度超过6 mg Cd/kg时,接种Gt菌种不利于紫花苜蓿的生长。