生防木霉菌對植物的解鹽促生作用及其機制的研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境的惡化,土壤的沙漠化、鹽漬化問題日益威脅著人類賴以生存的有限的土地資源,據(jù)不完全統(tǒng)計,世界鹽堿土面積約占總土地面積的7％左右,并有逐年增加的趨勢.此外,設(shè)施土壤的次生鹽漬化也在影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境.在我國,由于溫室栽培灌溉措施不當(dāng)以及過度施用農(nóng)藥化肥造成的土壤板結(jié)、積鹽加重、耕地退化的土壤次生鹽漬化問題,已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要限制因子.土壤的鹽漬化不僅影響植物代謝和光合作用,還會降低植物對土壤養(yǎng)分及微量元素的攝入,由于土

2、壤中的鐵主要以難溶性的高價氧化物等形式存在,而鹽堿土又會進一步降低土壤可溶性鐵的含量,從而導(dǎo)致植物的缺綠癥.因此,生長在鹽漬化土壤中的植物往往同時受到鹽脅迫的危害以及鐵缺乏的威脅.
　　木霉菌(Trichoderma spp.)是一類能夠刺激作物生長并增強其抗生物和非生物脅迫的多功能益生真菌.但目前國內(nèi)外對于生防木霉菌在增強植物耐鹽性及其作用機理方面尚缺乏深入、系統(tǒng)的研究。本文結(jié)合生產(chǎn)實際,從分離、篩選具有解鹽促生特性的生防木霉菌

3、入手,通過盆栽及水培試驗對分離并鑒定的木霉菌株在鹽脅迫條件下對黃瓜幼苗的促生作用及其嗜鐵素在解鹽促生中的作用進行初步研究,利用親和層析法對該菌產(chǎn)生的嗜鐵素進行分離純化,并對其類型進行鑒定.具體結(jié)果如下:
　　1.從大棚作物根際土中分離得到一株具有多種促生特性的生防木霉菌Q1,此株木霉菌對黃瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. Cucumerinum)、西瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. Niveum

4、)、茄鐮孢菌(Fusarium solani)等多種植物病原菌具有良好的生物拮抗作用.同時,此株木霉菌還具有溶磷、產(chǎn)生植物激素、嗜鐵素及ACC脫氨酶活性的植物促生特性,經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)方法將其鑒定為棘孢木霉(Trichoderma asperellum).結(jié)果表明,木霉菌Q1是一株兼具多種促生特性的生防菌.
　　2.通過盆栽試驗系統(tǒng)研究了棘孢木霉(Trichoderma asperellum)菌Q1對黃瓜幼苗的解鹽促生作用,并

5、分別測定了添加菌(Q1)、鹽(salt)、鹽+菌(Q1+salt)、清水(control)四種處理的生理生化反應(yīng)和光合效率的變化.結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論在有無鹽脅迫條件下,接種木霉菌株Q1孢子懸浮液均可促進黃瓜幼苗的生長,與對照相比,處理25d后,黃瓜幼苗的株高、葉綠素含量,葉片中滲透分子(可溶性糖和可溶性蛋白)含量、抗氧化酶活性(SOD和POD)以及凈光合速率(PN)、蒸騰速率(Evap)、氣孔導(dǎo)度(GS)、胞間CO2濃度(C Int)等光合

6、參數(shù)均有不同程度的提高,有效降低了黃瓜幼苗在鹽脅迫條件下受到的生理損傷.
　　3.為進一步完善棘孢木霉(Trichoderma asperellum)菌Q1對植物解鹽促生機制的研究,本文針對該菌產(chǎn)生的大量嗜鐵素,通過水培試驗研究了嗜鐵素在提高植物抗鹽中的作用.采用含NaCl60 mmol l-1的缺鐵水培液對黃瓜幼苗進行鹽脅迫,在有無難溶性鐵(Fe3+)以及有無菌株Q1嗜鐵素發(fā)酵濾液(SCF)的4組處理(SCF+Fe)、(SCF-

7、Fe)、(Non-SCF+Fe)、(Non-SCF-Fe)中,添加難溶性Fe3+及嗜鐵素發(fā)酵濾液(SCF+Fe)的黃瓜幼苗獲得了最大的生物量,植株的莖/根長以及第一片真葉葉面積增加,植株的萎蔫率及缺綠癥明顯降低,說明棘孢木霉嗜鐵素緩解了鹽脅迫及缺鐵條件下對植物產(chǎn)生的負(fù)面影響.
　　4.為確定棘孢木霉(Trichoderma asperellum)嗜鐵素的類型,本文利用固相化金屬離子親和層析法(Immobilized Metal A