遇文婧 劉志華 王志英 馬曉乾 趙紅盈 刁桂萍

摘要

[目的]分析混合木霉菌誘導(dǎo)楊樹(shù)系統(tǒng)抗病性的生理生化機(jī)制，篩選出提高楊樹(shù)抗病性的最佳孢子濃度。[方法]選用3種木霉菌混合孢子根施1年生山新楊移栽苗，分別于不同時(shí)間測(cè)定山新楊葉部組織的生理酶活性及其生長(zhǎng)量變化。[結(jié)果]經(jīng)混合木霉菌處理后，山新楊葉片中的生理酶活性均明顯高于對(duì)照，其中以1×106個(gè)/ml濃度水平處理效果最好；根施混合木霉菌后山新楊的生長(zhǎng)量均有所提高。[結(jié)論]混合木霉菌能夠提高楊樹(shù)生理酶活性，并且具有促進(jìn)楊樹(shù)苗生長(zhǎng)的作用。

關(guān)鍵詞 木霉；楊樹(shù)；誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性

中圖分類(lèi)號(hào) S763.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-08989-02

Influence of Three Strains of Trichoderma spp. on Biological Enzyme Activity and Seedling Growth of Populus davidiana×P. bolleana

YU Wen-jing， DIAO Gui-ping et al

（School of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040； Heilongjiang Institute of Forest Protection， Harbin，Heilongjiang 150040）

Abstract [Objective] To elucidate the physiological and biochemical mechanism of inducing systemic resistance of Shanxin poplar by mixed Trichoderma， and screen the best spores concentration of improving plant disease resistance. [Method] After rooting the different spore concentration of mixed Trichoderma， we measured the biological enzyme activities and growth changes of Shanxin poplar in different time. [Result] The results showed that biological enzyme activities in Shanxin poplar leaves were higher than that of the control， and the level of T₂was the best， after disposition with mixed Trichoderma. Moreover， the growth of Shanxin poplar was increased. [Conclusion] These data indicated that the mixed Trichoderma can enhance biological enzymes activities， and improve Shanxin poplar growth significantly.

Key words Trichoderma spp.； Poplar； Inducing systemic resistance

木霉（Trichoderma spp.）是一種有效的生物農(nóng)藥資源，在土壤植物根際和葉面都有分布。木霉不僅對(duì)病原微生物有拮抗作用，而且能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性。我國(guó)楊樹(shù)面積已超過(guò)1 010萬(wàn)hm2。楊樹(shù)雖然生長(zhǎng)快，但其病害種類(lèi)非常多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，危害楊樹(shù)的病原菌超過(guò)300種^[1]。鑒于此，筆者通過(guò)采用3種濃度的混合木霉菌處理1年生山新楊幼苗，研究了其對(duì)山新楊幼苗生長(zhǎng)及生理酶活性的影響，以期為木霉菌在木本植物上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

深綠木霉（T. atroviride）、棘孢木霉（T. asperellum）、哈茨木霉（T. harzianum）3種菌株均購(gòu)自中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心。

1.2 方法

以1×105個(gè)/ml（T₁）、1×106個(gè)/ml（T₂）和1×107個(gè)/ml（T₃）3個(gè)水平的混合木霉菌分生孢子誘導(dǎo)山新楊幼苗。同時(shí)以自來(lái)水處理為對(duì)照（CK）。于誘導(dǎo)后第1、2、3、

5和7 d取其葉部組織材料，測(cè)定5種生理酶活性。其中，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮藍(lán)四唑還原法測(cè)定；過(guò)氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定；過(guò)氧化氫酶（CAT）采用催化H₂O₂為H₂O和O₂的方法測(cè)定；苯丙氨酸解氨酶（PAL）采用催化L-苯丙氨酸裂解為反式肉桂酸和氨的方法測(cè)定；多酚氧化酶（PPO）活性采用咖啡酸比色法測(cè)定^[2-3]。此外，于混合木霉菌誘導(dǎo)60 d時(shí)測(cè)量山新楊移栽苗株高和莖基的生長(zhǎng)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合木霉菌對(duì)山新楊保護(hù)酶活性的影響

用不同水平混合木霉菌根施山新楊后，山新楊葉片的SOD、POD、CAT、PAL和PPO活性均明顯高于未處理的山新楊（圖1），其中以T₂水平效果最佳，SOD、CAT和PPO酶活性是對(duì)照的3倍多，POD活性是對(duì)照的8倍多，PAL活性是對(duì)照的6倍多?？梢?jiàn)，混合木霉菌根施土壤后大大提高了山新楊葉片中的各種生理酶活性，且以T₂水平誘導(dǎo)效果最好。

2.2 混合木霉菌對(duì)山新楊生長(zhǎng)量的影響

采用不同水平混合木霉菌處理山新楊移栽苗后，楊樹(shù)苗株高迅速生長(zhǎng)，莖基逐漸增粗（圖2）。木霉菌處理?xiàng)顦?shù)苗60 d時(shí)，T₁、T₂和T₃水平處理的山新楊株高比對(duì)照苗分別增加了2.3、2.8和2.6倍；山新楊幼苗的莖基增粗量較對(duì)照苗分別提高了1.6、1.7和1.5倍?？梢?jiàn)，混合木霉菌能夠促進(jìn)楊樹(shù)生長(zhǎng)，且以T₂水平效果最好。

3 討論

很多研究表明，SOD、POD、CAT、PAL和PPO等酶是植物抗逆性的重要生化指標(biāo)，通過(guò)這些酶活性的變化能夠評(píng)價(jià)植物抗逆能力的強(qiáng)弱。SOD、POD和CAT為植物細(xì)胞內(nèi)的保護(hù)性酶系統(tǒng)，當(dāng)植物患病后，3種酶活性的變化在植物保護(hù)中起到很重要的作用^[4]；PAL和PPO是植物細(xì)胞內(nèi)重要的防御性酶系統(tǒng)，當(dāng)植物受到病蟲(chóng)侵害時(shí)，這2種酶的變化會(huì)誘導(dǎo)植物防御機(jī)制，從而抵御病原體的攻擊^[5]，而且這2種酶的活性也被證明與植物系統(tǒng)獲得抗性（SAR）相關(guān)^[6]。

目前，木霉被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上。張婷等研究發(fā)現(xiàn)用木霉處理玉米種子后，木霉誘導(dǎo)寄主抗彎孢葉斑病的效應(yīng)與寄主PAL、POD活性增加有關(guān)^[7]。有研究表明對(duì)水稻、豇豆等農(nóng)作物噴施哈茨木霉后對(duì)保護(hù)酶和防御酶的活力都有較大的效應(yīng)^[8-9]。但是，關(guān)于木霉菌對(duì)于木本植物生理酶的影響未見(jiàn)報(bào)道。該研究表明，利用3種不同木霉菌混合分生孢子處理山新楊，不僅能夠提高楊樹(shù)各種生理酶活性，誘導(dǎo)其系統(tǒng)抗病性，而且還能夠促進(jìn)楊樹(shù)生長(zhǎng)。該研究結(jié)果將為木霉菌在木本植物上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]

周昱，劉存芳.同朔地區(qū)楊樹(shù)主要病害現(xiàn)狀與防治[J].山西林業(yè)，2005（3）：29.

[2] 劉志華，王志英，王玉成，等.一種楊樹(shù)組培苗的生根移栽方法：中國(guó)，CN102550382A[P].2012-07-11.

[3] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4] DONG H，LI W，ZHANG D，TANG W.Differential expression of induced resistance by an aqueous extract of killed Penicillium chrysogenuma gainst Verticillium wilt of cotton[J].Crop Prot，2003，22（1）：129-134.

[5] SHEKHAR J，DEVENDRA K C.Induced defence-related proteins in soybean （Glycine max L.Merrill） plants by Carnobcterium sp.SJ-5 upon challenge inoculation of Fusarium oxysporum[J].Planta，2014，239（5）：1027-1040.

[6] WU Y，YI G，PENG X，et al.Systemic acquired resistance in Cavendish banana induced by infection with an incompatible strain of Fusarium oxysporum f.sp.Cubense[J].J Plang Physiol，2013，170（11）：1039-1046.

[7] 張婷，朱浩偉，武向文，等.拮抗木霉菌對(duì)玉米彎孢葉斑病的誘導(dǎo)抗性作用[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（4）：38-41.

[8] 黃有凱，羅曼，蔣立科，等.哈茨木霉對(duì)水稻過(guò)氧化物酶及多酚氧化酶活性的影響[J].微生物學(xué)通報(bào)，2003（5）：1-4.

[9] 魏林.哈茨木霉發(fā)酵液中對(duì)豇豆具促生活性物質(zhì)的研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.