生防木霉菌對(duì)植物的解鹽促生作用及其機(jī)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(wèn)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(jì),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(shì).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(guó),由于溫室栽培灌溉措施不當(dāng)以及過(guò)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(wèn)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(huì)降低植物對(duì)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(jià)氧化物等形式存在,而鹽堿土又會(huì)進(jìn)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(zhǎng)在鹽漬化土壤中的植物往往同時(shí)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(zhǎng)并增強(qiáng)其抗生物和非生物脅迫的多功能益生真菌.但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于生防木霉菌在增強(qiáng)植物耐鹽性及其作用機(jī)理方面尚缺乏深入、系統(tǒng)的研究。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)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(guò)盆栽及水培試驗(yàn)對(duì)分離并鑒定的木霉菌株在鹽脅迫條件下對(duì)黃瓜幼苗的促生作用及其嗜鐵素在解鹽促生中的作用進(jìn)行初步研究,利用親和層析法對(duì)該菌產(chǎn)生的嗜鐵素進(jìn)行分離純化,并對(duì)其類型進(jìn)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(duì)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(shí),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(guò)盆栽試驗(yàn)系統(tǒng)研究了棘孢木霉(Trichoderma asperellum)菌Q1對(duì)黃瓜幼苗的解鹽促生作用,并

5、分別測(cè)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(wú)論在有無(wú)鹽脅迫條件下,接種木霉菌株Q1孢子懸浮液均可促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng),與對(duì)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?yè)p傷.
　　3.為進(jìn)一步完善棘孢木霉(Trichoderma asperellum)菌Q1對(duì)植物解鹽促生機(jī)制的研究,本文針對(duì)該菌產(chǎn)生的大量嗜鐵素,通過(guò)水培試驗(yàn)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(duì)黃瓜幼苗進(jìn)行鹽脅迫,在有無(wú)難溶性鐵(Fe3+)以及有無(wú)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(zhǎng)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(shuō)明棘孢木霉嗜鐵素緩解了鹽脅迫及缺鐵條件下對(duì)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