内生真菌对盐碱胁迫下种子萌发及苗期生长的影响

禾本科植物的内生真菌,与宿主植物共生,能够提高宿主植物抗非生物胁迫的能力。本实验以含菌和不含菌的鹅观草和黑麦草为材料,研究不同的盐、碱、pH下内生真菌对禾本科植物种子萌发及苗期生长的影响。在50mM NaCl浓度下,内生真菌显著影响鹅观草种子的发芽率;在25mM Na2CO3浓度下,内生真菌显著影响黑麦草草种子的发芽势;在高盐碱浓度下,含菌和不含菌的种子发芽没有显著差异。不同植物与内生真菌共生体对于pH值的响应具有差异性。在一定浓度盐碱胁迫下,内生真菌对两种植物苗期生长的株高及含水量影响较显著,对植物叶绿素含量的影响较小。内生真菌如何提高宿主抗性胁迫的能力,尚需进一步探究。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 植物材料 2
1.2 盐或碱胁迫及不同pH值下鹅观草及黑麦草种子发芽 2
1.3 种子萌发及苗期生长的形态学数据测定 3
1.4水分含量的测定 3
1.5叶绿素含量的测定 3
1.6数据分析 3
2 结果与分析 3
2.1内生真菌对盐碱胁迫下鹅观草种子萌发的影响 3
2.1.1盐胁迫下内生真菌对鹅观草种子萌发的影响 3
2.1.2碱胁迫下内生真菌对鹅观草种子萌发的影响 4
2.1.3不同pH值下内生真菌对鹅观草种子萌发的影响 4
2.2内生真菌对盐碱胁迫下黑麦草种子萌发的影响 5
2.2.1盐胁迫下内生真菌对黑麦草种子萌发的影响 5
2.2.2碱胁迫下内生真菌对黑麦草种子萌发的影响 5
2.2.3不同pH值下内生真菌对黑麦草种子萌发的影响 6
2.3内生真菌对盐碱胁迫下鹅观草苗期生长的影响 7
2.3.1盐胁迫下内生真菌对鹅观草苗期生长的影响 7
2.3.2碱胁迫下内生真菌对鹅观草苗期生长的影响 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献: 10
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影响
引言
引言
鹅观草的遗传多样性非常丰富,同时具备了对于温度和湿度条件的耐受性、花朵和籽粒较多等特点,对赤霉病等禾本科多发常见病的抗性也很强,是牧草作物研究的天然基因库,经济价值也非常高,是性状优良的牧草作物[1]。
内生真菌是指生活在植物体内部,而并不使其表现出病症的一类特殊的微生物[2]。禾本科植物内生真菌的宿主品种繁多,地理分布非常广泛,并且部分种类具有较高的宿主特异性[2]。目前对于禾本科植物及其内生真菌的共生作用的研究,具有较为广泛的参考价值和现实意义。
内生真菌给宿主植物带来了明显的抗旱、抗寒、抗干旱能力,同时能够在与其它植物竞争时,抑制竞争者生长,提高抗常见病的能力和抗虫害能力等等,对植物生长的促进和保护作用均十分明显[3,4]。相关研究表明,内生真菌对种子的萌发和苗期生长均有一定的促进作用,但对于内生真菌对宿主植物在盐碱环境下的影响,研究较少。
植物体的正常生长发育需要适宜的温度、水分条件,以及合适的盐碱浓度和pH值。土壤中较高的盐浓度或碱性均会影响其中生长的植物体内的离子平衡,从而导致其一系列生理生化水平的变化,阻碍其正常的生长发育。
目前我国农业发展面临的众多严峻问题之一就是土壤盐碱化趋势,改善这一现象的方法非常多样,目前应用较为广泛的主要是培养抗盐碱植物。培养常见作物的抗盐碱品种也是一种较为可行的新型方法[5]。而想要培养出新型的抗盐碱品种,首先需要探究在盐碱胁迫下,包括内生真菌在内的众多因素对于植物体的调节作用及其作用机理。
目前研究认为,内生真菌保护宿主禾草免受盐碱对细胞膜的伤害,主要通过降低丙二醛含量和减小电导率,以达到减少盐胁迫对宿主禾草的盐害影响;同时内生菌能够增加水分的利用效率,降低对宿主禾草的离子毒害[6]。而对于在碱胁迫的危害下,内生真菌的共生是否对植物体有保护作用,需要进一步的研究探索。
种子萌发情况的各项指标包括发芽丨指数与活力丨指数等,发芽丨指数是对种子的发芽丨率、萌发丨速度,以及种子发芽的整齐丨程度的综合丨反映,活力丨指数则可反映种子的活性丨差异,活力指数越高,种子活性越强[7]。植株生长状态的指标囊括了形态学、含水量和叶绿素含量等。
本实验以鹅观草与黑麦草两种常见禾本科植物为实验材料,观察在盐胁迫、碱胁迫及不同pH值的情况下,其种子萌发及苗期生长的各项生理生化指标,从而初步探究内生真菌对于宿主禾本科植物面对盐碱胁迫下的保护作用。
1 材料与方法
1.1 植物材料
选取大小形态且均匀饱满的含菌鹅观草种子,将其中的一半在75℃条件下放置18h,获得不含菌鹅观草种子,以保证植物材料的遗传背景一致。
根据预实验情况及查阅相关文献,将收获的鹅观草种子进行去种皮预处理,以保证其萌发效率和萌发率。
鹅观草育苗方法:先将去种皮后的鹅观草种子进行表面消毒(75%酒精3min,无菌水洗涤3次,75%酒精3min,无菌水洗涤5次)后将其均匀播种在底部直径为15cm的盆钵中,每盆装满约0.5Kg的品氏泥炭土,每盆播种约30粒种子,放置在室外大棚中自然光下培养,每周浇水23次。
当鹅观草植株生长至4片叶子时,开始进行盐或碱胁迫处理。每两天每盆浇10mL盐或碱溶液,连续处理10天后,开始采样,进行形态学指标、水分及叶绿素含量的测定。
盐浓度梯度:0(CK)NaCl,50mmol/L NaCl,150 mmol/L NaCl,300mmol/L NaCl。
碱浓度梯度:0(CK)Na丨2CO3,25mmol/L Na2CO3,75 mmol/L Na2丨CO3,150 mmol/L Na2CO3。

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