1、青島農業大學 畢業論文 題 目：叢枝菌根真菌對白三葉幼苗耐鹽性的影響 姓 名： 學 院： 園林與林學院 專 業： 園 林 班 級： 1001 學 號： 20108610 指導教師： 郭紹霞 2014 年 6 月 10 日畢業論文誠信聲明本人聲明：所呈交的畢業論文是在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數據、圖表、資料均已作明確標注，論文中的結論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得青島農業大學或其他教育機構的學位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業

2、論文版權使用授權書本畢業論文作者同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權青島農業大學可以將本畢業論文全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本畢業論文。本人離校后發表或使用該畢業論文或與該論文直接相關的學術論文或成果時，單位署名為青島農業大學。論 文 作 者 簽 名： 日期： 年 月 日指 導 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日目 錄摘要.Abstract.1 前言11.1叢枝菌根對植物生長的影響11.2 從枝菌根對植物耐鹽性的影響11.3 本研究的目的意義22 材料與方法22.1 實驗材料22.2

3、實驗方法22.3 項目測定32.3.1 菌根侵染率、菌根依賴性的測定32.3.2 生長指標的測定32.3.3 根系參數的測定32.3.4 生理指標的測定32.3.5 耐鹽系數的測定32.4 數據分析43 結果與分析43.1 AM真菌對白三葉根系侵染率和菌根依賴性的影響43.2 AM真菌對白三葉生長的影響43.3 AM真菌對白三葉根系的影響53.4 AM真菌對鹽脅迫下白三葉葉綠素含量的影響63.5 AM真菌對鹽脅迫下白三葉細胞透性的影響63.6 AM真菌對白三葉耐鹽系數的影響74 討論8參考文獻10致謝12叢枝菌根真菌對白三葉幼苗耐鹽性的影響 學生姓名 姜準 指導教師 摘要：為探討叢枝菌根 (a

4、rbuscular mycorrhizae，AM)真菌對白三葉（Trifolium repens L.）耐鹽性的影響，選用摩西球囊霉（Glomus mosseae）和根內球囊霉（G. intraradices）兩種菌種，分別研究單菌、混菌接種對鹽脅迫下白三葉草生長和生理的影響。結果表明，在NaCl脅迫下，接種AM真菌促進了白三葉根系的生長，提高了葉綠素含量，減少了丙二醛積累，降低了電導率，提高了白三葉的耐鹽性，提高了其外觀質量。接種混合真菌處理的侵染率最高, 接種摩西球囊霉次之，接種根內球囊霉最低。接種混合真菌的效果優于單獨接摩西球囊霉和根內球囊霉的效果。 關鍵詞：叢枝菌根真菌；白三葉；鹽脅迫

5、；園林綠化IVEffects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Salinity Tolerance of Trifolium repens L.Student Jiang Zhun Tutor Abstract: In order to investigate the effect of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on salt tolerance of Trifolium repens L., we chose Glomus mosseae, G. intraradices and studied the inf

6、luences of single inoculation and mixed inoculation on the growth and physiology of Trifolium repens that exposed to salt stress. The results showed that inoculation could promote the growth of roots, increase the absorption of chlorophyll, reduce the accumulation of malondialdehyde，conductivity and

7、 improve the salt tolerance of plants. The growth and appearance quality scores of Trifolium repens had been improved greatly. The mycorrhizal colonization of mixed inoculation was the highest, G. mosseae was second and G. intraradices was minimum. mixed inoculation could lead to better influence. K

8、ey words: AM fungi, Trifolium repens L., salt stress, landscaping121前言鹽堿土是植物生長發育過程中最常見的逆境之一。據統計，全世界的鹽土約占陸地面積的三分之一1。目前的鹽堿地綠化技術主要是客土換填和排鹽，這兩種方法投資多，耗費人力較大，易造成次生鹽堿化，效果不長久。在自然生態系統中，80%以上的維管束植物具有叢枝菌根。叢枝菌根 (arbuscular mycorrhizae，AM) 真菌接種技術作為一種能形成良好的生態循環的新技術，在改善植物營養、促進植物生長及增強植物抗鹽性等方面的優勢，預示了其在鹽堿化地區園林綠化中的美好前

9、景，對鹽堿地綠化具有非常深遠的意義。1.1 叢枝菌根對植物生長的影響大量研究表明，菌根真菌的生長發育與寄主植物的生長發育休戚相關，菌根真菌參與植物許多生理代謝過程。菌根真菌的主要功能之一就是改善植物的礦質營養，被譽為“生物肥料”2。菌根真菌促進植物生長、增加植物生物量或干重，與其增強植物葉片光合作用和碳素營養有關。接種AM真菌明顯改善了綠豆和玉米葉片中的蒸騰速率，顯著提高了葉綠素含量、凈光合速率和光和效率，增加了植株生物量3-4。AM真菌可以在正常供水條件下改善植物水分代謝狀況，這已在洋蔥、蘋果等作物上得到證實4。Dakessian等4發現AM真菌能通過利用土壤束縛水促進植物生長。這說明菌根真

10、菌能充分利用土壤中的水分，尤其是利用那些植物根系所不能利用的束縛水和細毛管水。目前關于AM真菌的應用研究多集中于果樹、蔬菜和農作物，而對園林植物的研究較少。1.2 叢枝菌根對植物耐鹽性的影響鹽脅迫下，AM真菌能侵染植物根系形成菌根、促進植物生長，減輕因鹽害造成的產量損失5-10，對植物在鹽漬環境中的生存起了重要作用。Jahromi等研究表明鹽脅迫條件下，接種根內球囊霉（Glomus intraradices）的萵苣（Lactuca sativa）地上部干重高于非接種的11。賀忠群等12采用盆栽試驗研究了在0.50%和1.00%濃度NaCl脅迫下，接種AM真菌對番茄（Lycopersicon e

11、sculentum）滲透調節物質含量的影響，發現接種促進了葉片和根系可溶性糖的積累。AM真菌還能促進辣椒（Capsicum annuum）和大豆（Glycine max）等的耐鹽能力，提高其產量13-14。1.3 本研究的目的和意義叢枝菌根真菌菌種不同，對植物影響亦不同。利用AM真菌作為生物肥料和生物農藥，可以增強山地、旱地、薄地等條件下宿主植物的抗旱性以及抗逆性，促進植物生長，并有利于水土保持。白三葉（Trifolium repens L.）具有較強的保水、保土、減少塵埃以及美化環境的作用，是目前城市綠化美化的理想草種，并且白三葉對AM真菌的依賴性很強，AM真菌能明顯增加其生長和營養的吸收1

12、5-16。但AM真菌對白三葉耐鹽性影響鮮有報導。本研究旨在探究AM真菌對白三葉耐鹽性的影響，以期為AM真菌生物技術在鹽堿地綠化中的應用提供理論依據。2 材料與方法2.1 試驗材料供試菌種為摩西球囊霉（Glomus mosseae，記為G. m)和根內球囊霉（G. intraradices，記為G. i)，用保存在三葉草根上的孢子、菌根根段和菌絲作為AM真菌接種物；供試草種為白三葉；基質為壤土（pH值7.96、有機質含量1.68%、全氮7.39%、速效磷43 mg·kg-1、速效鉀495 mg·kg-1、含鹽量0.06%）滅菌(121，2h)；鹽處理液采用NaCl溶液。2.2

13、試驗方法接種處理：將白三葉（Trifolium repens L.）種子用10%的過氧化氫消毒10分鐘，于2014年2月28日播種。育苗容器是一種圓形塑料花盆(頂部直徑30 cm，下口直徑22 cm，高15 cm)。播種時分別接種約5000接種勢單位17的G. M,G. i及G. m+ G. i混合菌劑，對照(CK)則加等量滅菌接種物和接種物濾液。鹽脅迫處理：2014年4月25日進行鹽脅迫處理。每個處理設4個鹽濃度(0.00%、0.80%、1.20%、1.60%)，共16個處理，每個處理5盆，重復3次，隨機排列。鹽脅迫前控水分數天，有利于鹽水在培養土中迅速擴散。鹽脅迫處理時，為避免鹽沖擊效應，

14、鹽濃度每天遞增，直至預定濃度，然后每2-3d按預定鹽濃度(混有Hoagland營養液成分)澆灌1次，持續30天，每次澆至約2/3的溶液流出，以沖洗積余鹽分，保持鹽濃度的恒定。2.3 項目測定鹽脅迫前（2014年4月24日）測菌根侵染率，鹽脅迫第30天時（5月24日）測菌根侵染率和其它各項指標。2.3.1 菌根侵染率、菌根依賴性的測定依據劉潤進和陳應龍14描述的方法測定菌根侵染率及菌根依賴性。菌根侵染率（%）=菌根依賴性（%）= 2.3.2 生長指標的測定鹽脅迫后分別測定株高、鮮重、干重。從露出培養土的部位開始到植株最高點作為株高。將植株沖洗干凈，吸收表面水分，然后置105烘箱中殺青10 min

15、， 80干燥至恒重，稱得干重。草坪質量評定采用目測法。參照美國NTEP的標準18，采用9分制評價草坪質量。評分因素考慮草坪顏色、質地、密度、均勻性和總體質量。9代表一個草坪能得到的最高評價，而1表示完全死亡或休眠的草坪，6級為可接受的正常草坪質量。2.3.3 根系參數的測定利用根系分析儀（WinRHIZO）進行根系參數（根尖數、平均直徑、根系長度、根系總表面積和根系總體積等）的測定。2.3.4 生理指標的測定葉綠素相對含量采用手持式葉綠素計SPAD-502測量。隨機選取10株，每株測定3片葉，測定白三葉最頂端完全展開葉中部，避開葉脈，取平均值作為該處理葉片的葉綠素含量相對值，測定時間為當天的1

16、0:00-11:00(紫外線處于一天中的正常值)。相對電導率、丙二醛（MDA）含量參照李合生的方法19。2.3.5 耐鹽系數的測定鹽處理后，每天觀察，每天進行日常的養護管理，以幼苗葉片出現黃葉作為鹽害癥狀，耐鹽系數為鹽害癥狀出現前在不同濃度NaCl中生長的天數乘以百分比濃度的總和20。2.4 數據分析采用DPSv7.5軟件對所測數據統計分析，用LSD法對各測定數據進行多重比較。3 結果與分析3.1 AM真菌對白三葉根系侵染率和菌根依賴性的影響隨著鹽濃度的增加，不同接種處理的白三葉菌根侵染率呈下降趨勢。在相同NaCl脅迫下，接種混合真菌處理的侵染率和菌根依賴性最高，接種摩西球囊霉次之，接種根內球

17、囊霉最低，且3種接種處理的侵染率差異顯著，接種混合真菌處理與接種根內球囊霉處理的菌根依賴性差異顯著。0.80%NaCl脅迫下，白三葉對混合真菌的菌根依賴性最大，1.60%NaCl脅迫下對根內球囊霉的菌根依賴性最小（表1）。表1 AM真菌對根系侵染率和菌根依賴性的影響NaCl濃度（%）AM真菌處理菌根侵染率（%）菌根依賴性（%）鹽脅迫第0 天鹽脅迫第30 天0.00G.m36.4 b39.7bc178.3abG.i32.2c35.0de155.6bcdG.m+ G.i44.3a49.6a192.9a0.80G.m36.4b31.3ef179.0abG.i32.2c27.7fg137.4cdeG.

18、m+ G.i44.3a43.4b195.3a1.20G.m36.4b26.7gh169.6abG.i32.2c22.8ij127.7deG.m+ G.i44.3a36.3cd182.9ab1.60G.m36.4b23.7hi160.4bcG.i32.2c19.5j114.5eG.m+ G.i44.3a30.1fg173.5ab3.2 AM真菌對白三葉生長的影響 隨著鹽濃度的升高，不同接種處理的白三葉的生長呈下降趨勢。相同NaCl脅迫下，接菌處理的生長指標均高于對照，接種混合真菌處理最高，接種摩西球囊霉次之，接種根內球囊霉最低。接種混合真菌處理的白三葉植株的干重、鮮重、株高均顯著高于對照，隨著鹽

19、脅迫濃度增加至1.60%，接種混合真菌、摩西球囊霉和根內球囊霉處理的干重比對照分別提高了75.00%、62.50%和12.50%(表2)。0.80%NaCl脅迫下，白三葉外觀質量與非鹽脅迫下的差異顯著, 所有處理的白三葉的外觀質量下降至3分以下，大部分死亡，接種AM真菌處理的白三葉植株的目測質量顯著高于對照，接種混合真菌處理最高，接種摩西球囊霉次之，接種根內球囊霉最低。從1.20%開始，所有處理的白三葉的目測質量下降至1，此時白三葉已全部死亡(表2)。 表2 AM真菌對鹽脅迫下白三葉生長的影響NaCl濃度（%）AM真菌處理株高（cm）根長（cm）鮮重（g）干重（g）外觀質量分數0.00CK22

20、.00bc11.83de0.88de0.15def8.2bG.m25.76a16.37b1.34ab0.26ab8.6aG.i23.20b14.56bc1.23bc0.23c8.5aG.m+ G.i27.17a18.64a1.54a0.28a8.7a0.80CK18.27efg9.09fg0.47fgh0.13f1.5fG.m20.65cde12.07de1.03cd0.23c2.1dG.i20.32cde13.28cd0.78def0.17d1.8eG.m+ G.i21.02bcd14.49bc0.87de0.25bc2.4c1.20CK15.24hi8.81fg0.24hi0.10gh1.

21、0gG.m19.05def11.12e0.85de0.16de1.0gG.i18.56defg11.46de0.54fg0.12fg1.0gG.m+ G.i19.52cdef13.23cd0.93cde0.18d1.0g1.60CK14.35i7.69g0.17i0.08h1.0gG.m17.50fgh10.37ef0.69efg0.13fg1.0gG.i16.27ghi10.44ef0.40ghi0.09h1.0gG.m+ G.i18.40efg12.23de0.86de0.14ef1.0g3.3 AM真菌對白三葉根系的影響接種AM真菌提高了白三葉根系的根尖數目、長度及直徑，增大了白三葉根系

22、的總表面積與總體積，促進了白三葉根系的生長。接種AM真菌處理的白三葉根系根尖數目高于對照，1.60%NaCl脅迫下接種混合真菌、摩西球囊霉和根內球囊霉處理的白三葉的根尖數目分別比對照高了117.70%、85.00%和64.60%，且與對照間差異顯著，而接種混合真菌處理表現最好。接種AM真菌處理對白三葉平均直徑的作用與對根尖數的作用類似，也是接種混合真菌處理的優于其他處理，1.60%NaCl脅迫下與對照相比，平均直徑增多50.00%。接種AM真菌處理的白三葉根系長度明顯高于對照，隨鹽濃度增大到1.60%，接種混合真菌、摩西球囊霉和根內球囊霉處理的白三葉的根系總長度分別比對照高了54.30%、29

23、.20%和9.10%，均與對照差異顯著。接種AM真菌處理的白三葉根系總表面積、總體積高于對照，而接種混合真菌處理的結果最好，1.60%NaCl濃度下比對照分別增加了94.60%和181.80%，且與對照差異顯著 (表3)。表3 AM真菌對鹽脅迫下白三葉根系構型的影響NaCl濃度（%）AM真菌處理根尖數（個）平均直經（mm）根系總長度（cm）總表面積（cm2）根系總體積（cm3）0.00CK632.00e0.49e385.56d38.00de0.60eG.m887.00b0.66b449.23b50.00b0.79bG.i793.67c0.60c430.89c45.00c0.71cG.m+ G.

24、i1002.67a0.79a496.23a58.00a0.89a0.80CK430.67h0.43f214.00h26.00h0.39hG.m606.33f0.54d295.67f40.00d0.60eG.i583.67g0.50e258.67g35.00ef0.52fG.m+ G.i668.00d0.59c345.33e45.00c0.69d1.20CK177.67mn0.33h155.00k17.00i0.24lG.m278.00j0.44f183.67i29.00gh0.35iG.i232.33k0.40g173.33j27.00h0.30jG.m+ G.i314.67i0.49e210

25、.33h32.00fg0.41g1.60CK98.00o0.28i117.33m8.22k0.11nG.m181.33m0.39g151.67k14.00ij0.26kG.i161.33n0.32h128.00l12.00j0.21mG.m+ G.i213.33l0.42f181.00ij16.00i0.31j3.4 AM真菌對鹽脅迫下白三葉葉綠素含量的影響隨著鹽濃度的增加，白三葉葉片的葉綠素含量成下降趨勢。在相同NaCl脅迫下，接種混合真菌處理最高，接種摩西球囊霉次之，接種根內球囊霉最低。0.80%和1.20%NaCl脅迫下，接種混合真菌和接種摩西球囊霉處理的葉綠素顯著高于對照，分別提高55

26、.00%、44.10%、317.00%和267.00%(表4)。3.5 AM真菌對鹽脅迫下白三葉細胞透性的影響隨著鹽濃度的增加，白三葉葉片的丙二醛和電導率成上升趨勢。在相同NaCl脅迫下，接種混合真菌處理最低，接種摩西球囊霉次之，接種根內球囊霉最高，接種AM真菌處理的丙二醛顯著低于對照，接種混合真菌和接種摩西球囊霉處理的電導率顯著低于對照。隨鹽濃度增大至1.60%，接種混合真菌、摩西球囊霉和根內球囊霉處理的白三葉葉片的電導率分別比對照降低了13.20%、10.70%和6.50%(表4)。表4 AM真菌對鹽脅迫下白三葉葉片生理的影響NaCl濃度（%）AM真菌處理葉綠素相對含量（SPAD）丙二醛含

27、量（mol·g-1）相對電導率（%）0.00CK33.00c2.82j29.03ijkG.m38.63ab2.30j22.06kG.i38.50b2.48j25.23jklG.m+ G.i40.70a1.91j19.10l0.80CK10.43f13.97f44.30fgG.m15.03de10.20h35.13hiG.i13.10e12.23g38.10ghG.m+ G.i16.17d7.50i30.85hij1.20CK1.00i22.30c61.03cdG.m3.67gh16.53e53.73deG.i2.67ghi19.57d57.00dG.m+ G.i4.17g15.43e

28、49.00ef1.60CK1.00i25.23a75.10aG.m1.67hi23.17bc67.13bcG.i1.33i24.37ab70.20abG.m+ G.i1.87hi22.23c65.20bc3.6 AM真菌對白三葉耐鹽系數的影響耐鹽系數反映了植株對鹽脅迫的耐受能力，其值越高植株的耐鹽能力越強。接種混合真菌、摩西球囊霉和根內球囊霉處理的白三葉的耐鹽系數分別比對照高了75.00%、58.30%和37.50%，均與對照間差異顯著，且混合接種處理表現最好。說明接種AM真菌顯著增加了白三葉的耐鹽能力(圖1)。 圖1 AM真菌對白三葉耐鹽系數的影響4討論AM真菌能提高植物的耐鹽性已得到廣泛的

29、共識21-23。鹽脅迫下，白三葉的生長受到明顯的抑制，并隨著鹽濃度的升高，生長呈下降趨勢，接種AM真菌促進了鹽脅迫下白三葉的生長，接種混合真菌處理效果最好。在鹽脅迫下, 接種AM真菌提高了白三葉根系的根尖數目、長度及直徑，增大了白三葉根系的總表面積與總體積，促進了白三葉根系的生長，AM真菌與植物根系建立共生體后在土壤中形成龐大的菌絲網絡，菌絲能伸展到根系難以到達的土壤小孔隙或土壤有機質中, 菌根擴大了植物根系吸收營養的范圍，從而大大提高了白三葉的生長量，提高了白三葉的外觀質量。葉綠素是植物進行光合作用的重要基礎，葉綠素代謝是一個動態平衡過程24。植物細胞膜選擇透性改變或喪失，細胞內物質大量外滲

30、，組織浸泡液電導率增高，電導率的變化反映出質膜的傷害程度25。鹽脅迫下白三葉體內葉綠素代謝平衡、活性氧代謝平衡及細胞膜透性被破壞，造成葉綠素含量降低、丙二醛大量積累、電導率升高，接種AM真菌處理提高了葉綠素含量，減少了丙二醛積累，降低了電導率，有效的提高了白三葉耐鹽的生理特性，從而提高了白三葉自身的耐鹽能力（圖1）。通過外觀質量的測定，認為接種AM真菌后所能忍受的最高鹽濃度在0.80%以下。本試驗結果表明，接種AM真菌處理能提高白三葉的耐鹽性。隨著我國人口的劇增及工業的高速發展，不合理的土地耕作和利用方式，使得大量土地次生鹽漬化。因此，利用 AM 真菌生物技術提高園林植物在鹽漬土壤中的適應能力

31、，對于鹽漬土綠化具有重要現實意義。參考文獻1 楊勁松. 中國鹽漬土研究的發展歷程與展望J. 土壤學報, 2008, 45(5): 837-845.2 賀學禮, 趙麗莉, 李生秀. 水分脅迫及VA菌根接種對綠豆生長的影響.核農學報J. 2000, 14(5): 290-294.3 賀學禮, 李生秀. 不同VA菌根真菌對玉米生長及抗旱性的影響. 西北農業大學學報， 1999, 27(6): 49-53. 4 劉潤進, 陳應龍主編. 菌根學. 北京: 科學出版社, 2007.5 RabreG H, Almadini A M. Role of bioinoculants in development

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34、1999, 10(6): 721-724.11 Jahromi F, Aroca1 R, Porcel R, et al. Influence of salinity on the in vitro development of Glomus intraradices and on the in vivo physiological and molecular responses of mycorrhizal lettuce plantsJ. Microbial Ecology, 2008, 55(1): 45-53.12 賀忠群, 賀超興 ,張志斌 ,等. 叢枝菌根真菌對番茄滲透調節物質含量的影響J. 園藝學報, 2007, 34(1): 147-152.13 李敏, 辛華, 郭紹霞, 等. AM真菌對鹽漬土壤中番茄辣椒生長和礦質養分吸收的影響. 萊陽農學院學報, 2005, 22(1): 38-41.14 李濤, 劉潤進, 陳敏, 等. 鹽漬條件下AM真菌對大豆生長和離子含量的影響. 菌物學報, 2009, 28(3): 170-174.15 畢銀麗, 丁保建, 全文智, 等. VA菌根對白三葉吸收水分和養分的影響J. 草地學報, 2001, 9(2): 154-158.16 林先貴, 郝文英. 不同植物對V