ＡＭ真菌與施氮量對白術(shù)葉片保護酶的影響

(1．河北工程大學農(nóng)學院，河北 邯鄲056002； 2．河北大學生命科學學院，河北 保定071002；

3．邯鄲市農(nóng)業(yè)機械化學校，河北 邯鄲056002)

摘要：以非滅菌土為生長基質(zhì)，采用盆栽試驗和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，研究了不同施氮水平下接種AM真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)對白術(shù)葉片保護酶的影響#65377;結(jié)果表明，接種AM真菌提高了白術(shù)根系菌根侵染率，植株SOD#65380;CAT和POD保護酶系統(tǒng)的活性隨AM真菌的接種效應(yīng)和施肥量不同而變化，適氮量和AM真菌結(jié)合對白術(shù)有交互正效應(yīng)#65377;

關(guān)鍵詞：AM真菌；施氮量；白術(shù)；保護酶

中圖分類號：S567．23+9．062文獻標識碼：A文章編號：0439－8114(2008)06－0659－02

Effects of AM Fungi on Leaf Protective Enzymes of Atractylodes macrocephala under Different Nitrogen Levels

LU Yan－qi1，HE Xue－li2，LI Li－zhen3

(1．Agronomy College， Hebei University of Engineering， Handan， 056002 Hebei， China；2．College of Life Science， Hebei University， Baoding， 071002 Hebei， China； 3．Handan Agricltural Mechanization School，Handan 056002 Hebei， China)

Abstract：The effects of AM fungi on protective enzymes in the leaf of Atractylodes macrocephala were investigated by _glomus mosseae under different nitrogen levels in unsterilized soil． Pot experiment and analyses were carried out． The results showed that mycorrhizal infection rate could be promoted by inoculation． The activity of protective enzymes was closly related to the inoculation effect of AM fungi and applied nitrogen levels． There was a posityve relation between AM fungi and amount of nitrogen application，and the _growth of host plant would be promoted with the positive relation positive．

Key words：AM fungi； nitrogen levels； Atractylodes macrocephala Koidz； protective enzymes

菌根是自然界中一種普遍的植物共生現(xiàn)象#65377;它是土壤菌根真菌與高等植物根系形成的共生聯(lián)合體#65377;叢枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，簡稱AM)真菌廣泛分布于農(nóng)田土壤中，能與絕大多數(shù)作物形成共生關(guān)系，擴大根系的吸收范圍，調(diào)節(jié)宿主體內(nèi)代謝活動，增強植物抗逆性，促進植物生長，增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)[1]#65377;目前，AM真菌與白術(shù)共生關(guān)系及其促生長效應(yīng)的研究尚未見報道#65377;本試驗將AM真菌與藥用植物共生關(guān)系作為切入點，初步研究了AM真菌和施氮量對白術(shù)葉片保護酶的影響，以期為利用菌根生物技術(shù)提高白術(shù)品質(zhì)和產(chǎn)量提供科學依據(jù)#65377;

1材料與方法

1．1試驗材料

試驗在河北大學中試基地溫室中進行#65377;土壤取自河北大學土壤耕作層(0～20 cm)，裝盆前過2 mm篩混勻，含有機質(zhì)12．64 _g·kg^－1，堿解N 35．06 mg·kg^－1， 速效P 12．40 mg·kg^－1，pH值(H2O)8．05#65377;白術(shù)種子購自河北省安國市藥材市場#65377;菌種為Glomus mosseae(GM)，接種劑是經(jīng)黑麥草擴大繁殖后獲得的含有孢子#65380;菌絲和侵染根段的根際土#65377;肥料為尿素(含N 46%)，水合磷酸二氫鈉(含P 20%)，硫酸鉀(含K2O 50%)#65377;試驗容器為23 cm×19 cm的硬質(zhì)塑料盆#65377;

1．2試驗方法

試驗設(shè)5個施N水平，依次為每千克土施0#65380;0．15#65380;0．30#65380;0．45和0．60 _g N，分別用N0#65380;N1#65380;N2#65380;N3#65380;N4表示，同一施N水平設(shè)接種(GM)和不接種(CK)2個處理，每個處理4次重復(fù)#65377;同時，每盆每千克土加0．1 _g P和0．2 _g K2O，試驗盆隨機排列#65377;2005年3月27日把白術(shù)種子直播于塑料盆中，每盆裝土2．5 kg，同時混施肥料，接種處理每盆層施菌劑25 _g，對照處理不加任何菌劑#65377;13 d后出苗，待苗長到2～3片真葉時，留取生相一致的壯苗， 每盆2株，置于網(wǎng)室#65377;生長期間，常規(guī)管理，不定期除草#65380;松土#65377;11月11日收獲，測定白術(shù)的侵染率#65377;采樣測定分別在成熟初期(9月25日)#65380;后期(10月25日)進行#65377;

菌根侵染率用Phillips和Hayman法[2]測定；土壤有機質(zhì)用重鉻酸鉀硫酸外加熱法[3]，速效磷用Olsen法[3]，堿解氮用堿解擴散法[3]，pH用Beckman pH計測定[3]#65377;SOD活性用NBT光化學還原法(以抑制NBT降解50%作為1個酶活單位)；CAT活性用紫外吸收法(吸光度每下降0．1作為1個酶活單位)；POD活性用愈創(chuàng)木酚法(以1min光密度值上升0．1作為1個酶活單位)[4]#65377;試驗數(shù)據(jù)用SPSS13．0軟件進行統(tǒng)計分析#65377;

2結(jié)果與分析

白術(shù)收獲后測定菌根侵染率，結(jié)果(表1)表明，無論是接種株還是未接種株，白術(shù)根系侵染率在一定范圍內(nèi)隨施氮水平升高而上升，施氮量為N3時侵染率最高；N4時侵染率下降，表明施氮過高能抑制AM真菌對白術(shù)的侵染#65377;未接種株菌根侵染率最大為50．42%，最小為29．29%；接種株菌根侵染率最大為79．55%，最小為32．86%#65377;說明接種AM真菌能提高菌根真菌的侵染率，但侵染率大小因施氮量不同而異，其中施氮量為N0#65380;N2和N3時，達顯著水平#65377;侵染率的高低取決于很多因素，其中土壤肥力的有效性是重要影響因素之一，有效性過低或過高都不利于AM真菌的侵染#65377;

AM真菌與施氮量對白術(shù)SOD活性的影響各時期因施氮量不同而異，測定初期，SOD活性隨施氮量增加呈先降后升的趨勢，未接種株和接種株分別在N3和N2水平含量最低，說明初期植株體內(nèi)未產(chǎn)生過多的活性氧，合適的施氮量能夠有效抑制活性氧的產(chǎn)生#65377;后期SOD活性在接種和未接種株上都有所增加，接種株優(yōu)于未接種株，說明AM真菌在植物衰老時，對清除體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧效果明顯#65377;CAT活性在測定的兩個時期相差不大，各時期CAT活性都隨施氮量增加而增大，初期差異不顯著，后期接種株在N2水平差異顯著#65377;POD活性在兩個時期內(nèi)后期活性要高于初期，但隨施氮量的變化規(guī)律不明顯，AM真菌的作用則在后期表現(xiàn)明顯#65377;

3小結(jié)與討論

研究表明，施用氮肥既會促進，也會抑制AM真菌對植物根系的侵染[5]，同時，氮素形態(tài)和氮素水平也能影響AM真菌的侵染#65377;本試驗結(jié)果表明，供試土壤中的土著AM真菌對白術(shù)根系有不同程度的侵染，侵染率最大為50．42%，接種AM真菌后顯著提高了各施氮水平下菌根的侵染率，大部分都在70%以上#65377;無論接種與否，高施氮量會抑制菌根的侵染，這可能由于土壤有效氮含量過高時，就會造成NO3－的還原產(chǎn)物亞硝酸根(NO2－)的積累，從而使呼吸作用降低#65380;代謝受阻等一系列毒害[6]，植株的非正常狀態(tài)使菌根的侵染率降低#65377;因此，要充分發(fā)揮AM真菌的有益效應(yīng)，在充分考慮土壤肥力的同時，適量施肥以保證菌根菌正常生長，提高其侵染率#65377;本試驗結(jié)果表明，土壤中施氮量為0．15～0．45 _g·kg^－1時可以有效提高AM真菌的侵染率#65377;

植物在正常生長發(fā)育時期，體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)能有效清除體內(nèi)的活性氧，使植物免受傷害，但在逆境或衰老期，植物體內(nèi)活性氧的清除主要由抗氧化酶系來完成，在抗氧化酶系中，SOD#65380;CAT和POD是3個最重要的保護酶#65377;本試驗研究表明，不同成熟階段，白術(shù)葉片保護酶系統(tǒng)的活性因接種及施氮量不同表現(xiàn)出不同的變化趨勢#65377;接種與合適的氮水平結(jié)合有促進保護酶活性的作用#65377;SOD和POD活性在成熟階段呈現(xiàn)上升的動態(tài)變化，CAT活性變化不明顯#65377;這種變化可能是由于成熟初期植株體內(nèi)未產(chǎn)生過多的活性氧，各保護酶保持原有濃度即可清除氧自由基或活性氧，而植物體的成熟與衰老有同步或交叉的過程，隨衰老的到來，植物體原有清除能力已不足以清除有害離子，于是各保護酶活性相應(yīng)提高，但由于SOD活性提高導(dǎo)致其產(chǎn)物H2O2的提高，高濃度的H2O2使較高活性的CAT與之反應(yīng)，從而使CAT活性變化不明顯#65377;SOD和CAT的協(xié)同反應(yīng)對POD活性影響不大，所以在末期可能植物本身的衰老促進了其活性的提高，這有待于進一步研究#65377;就施氮效果而言，N2和N3水平對各保護酶的影響是最好的#65377;

參考文獻：

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