中華羊茅內生真菌發酵液對種子萌發特性的影響

鐘松，王文妮，周連玉，米琴，張桃翠

（青海師范大學生命與地理科學學院，青藏高原環境與資源教育部重點實驗室，青海西寧810008）

中華羊茅內生真菌發酵液對種子萌發特性的影響

鐘松，王文妮，周連玉，米琴，張桃翠

（青海師范大學生命與地理科學學院，青藏高原環境與資源教育部重點實驗室，青海西寧810008）

采用原液及稀釋10倍、20倍、30倍、40倍和50倍的中華羊茅內生真菌發酵液浸種中華羊茅和醉馬草種子，研究其對發芽勢、發芽率、苗長、根長和苗鮮質量的影響。結果表明，不同濃度的發酵液對種子萌發的各項指標起到不同程度的促進和抑制作用。其中，40倍稀釋液可明顯提高中華羊茅種子發芽勢、發芽率（P＜0.05），其他各處理起到顯著抑制作用（P＜0.05）；10倍、20倍、30倍和40倍稀釋液能明顯促進中華羊茅幼苗的生長（P＜0.05），原液則明顯降低苗長（P＜0.05）；原液和20倍稀釋液明顯抑制其根的生長（P＜0.05）；10倍稀釋液能明顯增加其苗鮮質量（P＜0.05），而40倍和50倍稀釋液顯著降低苗鮮質量（P＜0.05）。10倍和50倍稀釋液可明顯提高醉馬草的發芽勢（P＜0.05），10倍稀釋液明顯提高其發芽率（P＜0.05），原液對其發芽勢和發芽率有顯著的抑制作用（P＜0.05）；20倍和30倍稀釋液明顯促進苗生長（P＜0.05），但40倍和50倍稀釋液明顯抑制幼苗的生長（P＜0.05）；原液和30倍稀釋液對其根系的生長有明顯抑制作用（P＜0.05）；原液和10倍稀釋液能明顯增加醉馬草的苗鮮質量（P＜0.05）。

中華羊茅內生真菌；發酵液；種子萌發

許多研究正在關注禾草類植物與內生真菌互作關系，禾草內生真菌屬于香燭菌屬Epichlo? spp.[1]，體外培養時其菌絲生長緩慢[2]。禾草內生真菌在植物體內系活體營養，仿佛是構成植物的一個組織，在體內生長并發揮作用[3]，尤其在黑麥草屬和羊茅屬等禾草類，內生真菌促進其地上部分、根系的生長[4-5]，提高宿主適應非生物和生物脅迫的能力[6]。

化感作用是指植物或微生物通過向環境中釋放某些化學物質從而對其他植物或微生物產生有利或不利的影響[7]。有相關研究報道了內生真菌活體營養或者腐生營養培養時，表現出不同程度的化感作用[8-12]。中華羊茅（Festuca sinensis）是一種內生真菌侵染率高的多年生草本植物，具有適口性好、營養價值高、抗寒、抗旱、發病率低等優勢[13-15]。已有研究報道顯示，中華羊茅內生真菌代謝物具有抑菌活性[9]。

本研究以中華羊茅Epichlo?菌株為材料，探討其發酵液對種子萌發的影響，為中華羊茅內生真菌更進一步的開發利用提供一定的理論依據和實踐基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 菌株中華羊茅內生真菌由蘭州大學草地農業科技學院草地保護研究所提供。

1.1.2 培養基純化菌株采用PDA培養基，配方為馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL。搖瓶種子培養基采用PDB，配方為馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蒸餾水1 000 mL。發酵培養基配方為山梨醇100 g，酵母膏3.0 g，葡萄糖40.0 g，色氨酸0.8 g，谷氨酸10.0 g，KH2PO40.3 g，MgSO4· 7H2O0.5 g，蒸餾水1 000 mL，pH值5.6。

1.1.3 供試種子供試中華羊茅和醉馬草種子由蘭州大學草地農業科技學院草地保護研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 中華羊茅內生真菌培養將3塊直徑為4 mm直徑的菌塊接種于種子培養基中，150 mL三角瓶中裝入培養液100 mL，于（25±1）℃，130 r/min搖床培養15 d，所獲培養液作為液體菌種。將3 mL液體菌種接種至發酵培養基中，150 mL三角瓶中裝入培養液100 mL，（25±1）℃條件下培養55 d，發酵產物經2層紗布過濾得到發酵液。

1.2.2 發酵液對種子萌發的影響挑選籽粒飽滿的中華羊茅和醉馬草種子，首先用75%的酒精表面消毒1 min，然后用無菌水沖洗3次，將種子分別在發酵液原液（處理A）、10倍稀釋液（處理B）、20倍稀釋液（處理C）、30倍稀釋液（處理D）、40倍稀釋液（處理E）和50倍稀釋液（處理F）中浸泡24 h，設無菌水處理為對照（CK），將種子放到鋪有單層滅菌濾紙的培養皿中，每皿50粒，培養于25℃恒溫培養箱中，每日補充無菌水，以潤濕濾紙為準，設3個重復，每日觀察種子發芽情況，第7天統計種子發芽勢，14 d后測定發芽率、苗長、根長和苗鮮質量。

1.3 統計分析

試驗數據結果均采用平均值±標準誤表示，各項指標采用SPSS 16.0統計分析軟件進行單因素方差分析（LSD，P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 中華羊茅內生真菌發酵液對中華羊茅和醉馬草種子發芽勢的影響

從圖1可以看出，各處理組與對照相比，除發酵液稀釋40倍（處理E）時對中華羊茅種子發芽勢有顯著的促進作用外（P＜0.05），其他各處理組均對種子發芽勢有明顯的抑制作用（P＜0.05）；與無菌水相比，發酵液原液對醉馬草種子的發芽勢有顯著的抑制作用（P＜0.05），10倍（處理B）、50倍（處理F）稀釋發酵液明顯提高了醉馬草種子的發芽勢（P＜0.05）。

2.2 中華羊茅內生真菌發酵液對中華羊茅和醉馬草種子發芽率的影響

由圖2可知，各處理組與對照組相比，除稀釋40倍（處理E）發酵液對中華羊茅種子的發芽率有明顯的促進作用外（P＜0.05），其他各處理組均對種子發芽率有明顯的抑制作用（P＜0.05）；與無菌水相比，發酵液原液對醉馬草種子發芽率有明顯的抑制作用（P＜0.05），10倍稀釋發酵液（處理B）可明顯提高醉馬草的發芽率（P＜0.05）。

2.3 中華羊茅內生真菌發酵液對中華羊茅和醉馬草苗長的影響

從圖3可以看出，各處理組與對照組相比，除原液對中華羊茅幼苗生長有明顯抑制作用外（P＜0.05），其他各處理組均明顯促進幼苗的生長（P＜ 0.05）；與無菌水相比，稀釋40倍（處理E）和50倍（處理F）對醉馬草苗長的生長有明顯的抑制效果（P＜0.05），而20倍（處理C）、30倍（處理D）稀釋液起到了顯著促進作用（P＜0.05）。

2.4 中華羊茅內生真菌發酵液對中華羊茅和醉馬草根長的影響

由圖4可知，各處理組與對照組相比，發酵液原液（處理A）和20倍稀釋液（處理C）明顯抑制了中華羊茅根的生長（P＜0.05），其他各處理均無顯著性差異；發酵液原液（處理A）和30倍稀釋液（處理D）對醉馬草根系的生長有抑制作用（P＜0.05），其他各處理組對根長無明顯的作用。

2.5 中華羊茅內生真菌發酵液對中華羊茅和醉馬草苗鮮質量的影響

不同濃度的發酵液對中華羊茅和醉馬草苗鮮質量影響有差異。從圖5可以看出，10倍稀釋發酵液（處理E）可明顯增加中華羊茅的苗鮮質量（P＜ 0.05），20倍（處理C）和30倍稀釋液（處理D）對苗鮮質量無明顯作用，其他稀釋液均表現為顯著抑制作用（P＜0.05）；與對照組相比，發酵原液（處理A）和10倍稀釋液（處理B）可明顯增加醉馬草的苗鮮質量（P＜0.05）。

3 討論

真菌發酵液的化感效應與其濃度密切相關，濃度不同所起到促進或抑制的作用也各異[16-20]。孫峰[16]以不同濃度木霉發酵液（原液、10倍稀釋液、50倍稀釋液和100倍稀釋液）處理抗蟲棉種子，發酵液均能提高種子萌發時的發芽勢、發芽率、根長和根鮮質量，其中，50倍稀釋液處理種子的發芽勢、發芽率最高，并顯著增加幼苗根系長度和質量。不同濃度蜜環菌發酵液對油菜籽發芽勢、發芽率、種子萌發后苗和根的作用不一致，不同濃度發酵液顯著影響其發芽勢，但對發芽率的影響無顯著性差異；在促進苗的伸長方面，當發酵液濃度為10%時，促進作用最明顯；對幼苗根的抑制作用，呈現出隨發酵液濃度增加而抑制效果增強的趨勢[17]。此外，不同濃度的盾殼霉發酵液對黃瓜、油菜、萵苣種子萌發、根長、株高、鮮質量和干質量等指標影響各異[18]。而針對內生真菌菌株的化感效應，王偉等[11]研究發現，多數核桃內生真菌菌株產生的代謝產物對小麥幼芽和幼根有不同程度的抑制作用；趙昕梅等[12]從野生鐵皮石斛分離4株內生真菌菌株，鐮刀菌屬菌株TPSH3發酵液對宿主生長具有一定的抑制作用，菌株TPSH4發酵液表現出顯著的促進作用。本研究結果表明，不同濃度的發酵液對中華羊茅和醉馬草種子的發芽勢、發芽率、苗長、根長、苗鮮質量等指標起到不同程度的抑制或促進作用，40倍稀釋液可明顯提高中華羊茅種子發芽勢、發芽率，10倍、20倍、30倍和40倍稀釋液能明顯促進苗長生長，10倍稀釋液明顯增加其苗鮮質量；10倍和50倍稀釋液明顯提高醉馬草種子的發芽勢，10倍稀釋液明顯提高其發芽率，20倍和30倍稀釋液明顯促進苗生長，原液和10倍稀釋液可明顯增加醉馬草苗鮮質量。

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Effect of Fermentation Liquid ofEpichlo?Isolated from Festuca sinensison Seed Germination

ZHONGSong，WANGWenni，ZHOULianyu，MI Qin，ZHANGTaocui
（Educational MinistryLaboratoryofEnvironment and Resource in Qinghai-Tibet Platean，College ofLife and Geography，Qinghai Normal University，Xining810008，China）

Effects of different dilutions of fermentation liquid of Epichlo? isolated from Festuca sinensis on germination potential, germination rate,seedling length,root length and seedling fresh quality of F.sinensis and Achnatherum inebrians seeds were studied by soaking with stock solution,10 times,20 times,30 times,40 times and 50 times dilutions offermentation liquid,respectively.The results indicated that different dilutions of fermentation liquid affected differently growth indexes.40 times dilution of fermentation liquid increased significantly germination potential and germination rate of F.sinensis seeds（P＜0.05）,but others significantly inhibited germination potential and germination rate（P＜0.05）.10 times,20 times,30 times,and 40 times dilutions stimulated significantly seedling growth（P＜0.05）,though stock solution inhibited significantly seedling growth of F.sinensis（P＜0.05）.Root length of F. sinensis treated with stock solution and 20 times dilution were significantlylower compared with the control（P＜0.05）.10 times dilution significantlyenhanced seedlingfresh quality,but 40 times and 50 times dilution significantlyreduced seedlingfresh qualityof F.sinensis（P＜0.05）.Germination potential of A.inebrians treated with 10 times or 50 times dilution were significantly greater than the control seeds（P＜0.05）,and germination rate ofseeds treated with 10 times dilution were significantly higher than the control（P＜0.05）,but germination potential and germination rate ofseeds treated with stock solution was significantlylower than the control（P＜0.05）.20 times and 30 times dilution elevated greatly seedling length of A.inebrians（P＜0.05）,however seedling length decreased significantly by 40 times and 50 times dilution treatment when compared with control.Root length in stock solution and 30 times dilution-treated samples were significantly lower than the control（P＜0.05）.There were marked seedling fresh quality increases in seedling of A.inebrians treated with stock solution and 10 times dilution compared with the control（P＜0.05）.

Epichlo? isolated fromFestuca sinensis;fermentation liquid;seed germination

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.16

Q945.34

：A

：1002-2481（2017）05-0736-04

2016-12-03

青海師范大學本科生科技創新項目（qhnuxskj2016019）；青海師范大學博士科研啟動經費（080021323）

鐘松（1992-），男，四川南部人，在讀本科，研究方向：微生物資源利用。周連玉為通信作者。