菌根真菌接種對盆栽杜鵑花生長的影響

張春英 張杰 黃軍華 顧海燕 謝軍峰

摘? 要? 為了研究菌根真菌接種對盆栽杜鵑花生長的影響，以2個杜鵑花品種為材料，開展了3個菌株在有機肥和無機肥施肥組中的菌根真菌接種實驗。結果表明，未接種菌根真菌的盆栽杜鵑花菌根侵染率較低（5%～7%），接種的盆栽杜鵑花菌根侵染率提高至12%～20%;2個品種的接種植株在株高、地徑、總分枝數和葉面積上均有顯著增加，其中樹粉孢屬真菌菌株接種和施用無機緩釋肥的組合處理盆栽杜鵑花生長量最大。

關鍵詞? 杜鵑花;盆栽;杜鵑花類菌根;接種效應中圖分類號? S31 ?????文獻標識碼? A

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2018.12.006

菌根是自然界普遍存在的一種植物根系與土壤真菌的共生現象，地球上97%的有花植物都能形成菌根^[1]。據研究自然界中植物80%的氮和磷是通過菌根真菌供應的，很多植物依賴菌根存活或生長^[2]。杜鵑花類植物在自然條件下形成杜鵑花類菌根（ericoid mycorrhizas，ERM），是內生菌根中的一個特殊類型^[3]。1974年，Read^[4]分離出杜鵑花類菌根菌Pezizella ericae，并對其結構和功能進行了研究，從此開啟了杜鵑花科植物的菌根研究，至今已有大量菌根真菌菌株被分離出來^{[3， 5-9]}。目前杜鵑花類菌根功能的研究主要集中在營養吸收、抗逆性增加、抗重金屬污染等基礎研究^[10-13]，以及在無菌培養條件下的接種效應研究方面，如人工接種ERM真菌對馬醉木（Pieris floribunda）^[14]、藍莓（Vacciniumsp.）^[15-18]和云錦杜鵑（Rhododendron fortunei）^[19]的生長發育有明顯促進作用。目前接種效應研究幾乎都是組織培養條件下或者盆栽采用滅菌基質的接種實驗，為菌根技術的應用提供了理論依據，但是對杜鵑花栽培和生產的指導意義不大。盆栽是杜鵑花苗木培養的主要方式，在其常規栽培條件下的菌根接種效應的實驗研究對杜鵑花的栽培和生產更加具有實踐意義。因此，本研究設計了杜鵑花栽培中常用的無機肥和有機肥施肥處理，同時接種不同類型的菌株真菌，分析接種后盆栽的生長指標變化，為菌根技術在杜鵑花盆栽生產中的應用提供參考資料。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 植物材料及菌株 ?研究對象為杜鵑花品種‘喜鵲登枝和‘火烈鳥1年生扦插苗，挑選株高、株型一致的植株為實驗材料。接種使用的真菌菌株分離自上海地區栽培的錦繡杜鵑（Rhododendron pulcherum）根系，經接種驗證為菌根真菌菌株，編號分別為BJF31、ZT13和ZO24，其中菌株BJF31和ZT13為樹粉孢屬（Oidio?dendronsp），ZO24為未命名的杜鵑花類菌根真菌菌株（ericoid mycorrhizal fungus）。

1.1.2? 試劑? 菌劑制作使用麥芽提取物培養基（MEA）液體培養基，配方為：麥芽提取物20 g、胰蛋白胨1 g、葡萄糖20 g，蒸餾水定容至1 000 mL，調整pH至5.0左右。栽培用容器為15 cm×18 cm的黑色塑料盆，栽培介質為德國klasmann泥炭（纖維長度為10～25 mm）。使用2種肥料：無機緩釋肥為奧綠肥15-9-12，含氮量15%;有機肥為上海南匯大地有機肥料廠生產，含氮量1.4%。

1.2? 方法

1.2.1? 實驗設計? 實驗處理設計了2個杜鵑花品種、2種肥料有機肥和無機緩釋肥、3個菌根真菌菌株，并分別設置空白對照，共計24個處理。采用隨機區組實驗設計，每個處理10棵。不同肥料處理之間控制施用的肥料總含氮量一致，按照肥料的含氮量計算肥料的使用量，每盆施有機肥33 g，無機肥緩釋肥3 g。

1.2.2? 菌劑的制作和接種方法 ?將保存的菌株先用MEA固體培養基活化，然后把菌塊置入MEA液體培養基中培養，培養溫度為25 ℃，轉速為150 r/min。10 d后將搖好的菌劑過濾，獲得的菌絲用無菌水沖洗3遍，然后重新分散在無菌水中作為菌劑使用。菌劑接種采用根部澆施，每盆接種菌劑15 mL，在植株兩側根系外圍澆施。實驗在蔭棚下實施，按照杜鵑花的常規養護方法管理。

1.2.3 ?菌株感染率檢測方法 ?接種當年10月采用錐蟲藍染色法檢測菌根感染率，在光學顯微鏡下觀察幼根表皮及皮層細胞中是否有菌絲結或菌絲，并估算菌根感染率^[20]：

菌根感染率（%）=菌根感染的根段長度/檢查的菌根根段總長度×100

1.2.4 ?數據測量及分析? 實驗在當年3月實施，來年的3月測量生長指標。株高用卷尺測量植物地上基部到頂芽的高度，地徑采用游標卡尺在根莖部上面1 cm處測量，葉面積是摘取均勻一致的成熟葉片用葉面積儀（Yaxin-1241）測量，葉綠素是使用便攜式葉綠素儀SPAD-502測量葉片的值（避開葉邊和葉脈）。每個性狀測量10組數值，去掉最大值和最小值，用DPS軟件對數據做差異性分析和多重比較（LSD法）。

2? 結果與分析

2.1? 菌根真菌接種對菌根侵染率的影響

2個杜鵑花品種在不同處理條件下菌根侵染率檢測結果如表1所示，人工接種菌根真菌可顯著提高盆栽杜鵑花的菌根侵染率;未接種處理的菌根侵染率為5%～7%，接種后菌根侵染率均提高到12%～20%。不同肥料及是否施肥對菌根侵染率有一定影響，有機肥處理組植株菌根侵染率較高，但均無顯著差異。3個菌株侵染率均無顯著差異，其中菌株ZO24的侵染率較低，為12%～16%，菌株ZT13和BJF31的侵染率較高，為15%～20%。

2.2? 菌根真菌接種對盆栽苗株高的影響

不同處理條件下杜鵑花盆栽苗株高方差分析結果如表2所示，在多數處理中接種菌劑顯著增加了株高，施用不同肥料對盆栽株高影響不顯著。2個杜鵑花品種對實驗處理的響應也有差異。‘喜鵲登枝在未施肥對照組中，3個菌株的接種苗株高均顯著高于未接種對照，株高均值增加68%～74%;有機肥處理組中，ZO24接種苗株高顯著高于未接種對照，其他2個菌株接種苗無顯著差異;無機緩釋肥處理組中，3個菌株的接種苗株高均高于對照，但無顯著差異。‘火烈鳥在未施肥對照組中，僅有ZT13接種苗株高顯著高于未接種對照;有機肥組中未接種與接種苗株高均無顯著差異;無機緩釋肥組中3個菌株的接種

2.3? 菌根真菌接種對盆栽地徑生長的影響

不同菌株接種和肥料施用對盆栽杜鵑花的地徑生長均有正向效應，如表3所示。施肥可增加2個盆栽杜鵑花品種的地徑，但有機肥與無機肥處理組間地徑無顯著差異。在不同肥料處理中，‘喜鵲登枝所有接種苗地徑均大于未接種對照，其中在對照未施肥組菌株ZO24和BJF31接種苗地徑顯著大于未接種對照，分別比對照地徑增加56%和50%;在施用無機肥組中菌株ZO24接種苗地徑顯著大于未接種對照，地徑增加29%，其他接種處理均與未接種對照無顯著差異，3個菌株接種苗地徑均無顯著差異。在未施肥對照組和有機肥處理組中，‘火烈鳥3個菌株的接種苗與未接種苗地徑均無顯著差異，無機肥處理組中，菌株ZT13和BJF31接種苗地徑顯著大于未接種苗，分別比對照增加41%和35%。

2.4? 菌根真菌接種對盆栽總分枝長的影響

不同處理杜鵑花盆栽總分枝長方差分析結果如表4所示，2個杜鵑花品種施肥和菌株接種增加了盆栽的總分枝長。‘喜鵲登枝在未施肥對照組和無機肥處理組中，菌株ZT13和BJF31接種苗顯著大于未接種對照，比對照增加35%～ 68%，有機肥組中接種苗與未接種苗分枝長無顯著差異。‘火烈鳥在未施肥對照組和有機肥處理組中，接種苗與未接種苗總分枝長均無顯著差異，在無機肥處理組中，3個菌株的接種苗總分枝長均顯著大于未接種苗，尤其是菌株ZT13接種苗，其總分枝長比對照增加76%，也顯著大于ZO24和BJF31接種苗總分枝長。

2.5? 菌根真菌接種對盆栽葉面積的影響

對不同處理的葉面積方差分析結果如表5所

示。接種菌株和施用肥料均影響了盆栽杜鵑花的葉面積，在未施肥組接種菌株對杜鵑花盆栽葉面積影響最為顯著。2個品種施用有機肥的處理組植株葉面積顯著小于未施肥處理，無機肥處理組植株與對照無顯著差異。品種‘喜鵲登枝在未施肥和有機肥組，3個菌株的接種苗葉面積均顯著大于未接種苗，尤其是未施肥組，接種苗葉面積均比未接種苗增加40%以上;在無機肥組，僅有菌株ZT13接種苗葉面積顯著大于未接種苗，比未接種苗葉面積增加30%。品種‘火烈鳥在未施肥組，所有菌株接種苗葉面積均顯著大于對照，均比未接種苗葉面積增加70%以上;在有機肥組僅有菌株ZT13接種苗葉面積顯著大于未接種苗，在無機肥組接種苗與未接種苗葉面積之間均無顯著差異。

2.6? 菌根真菌接種對盆栽葉綠素含量的影響

不同處理的盆栽杜鵑花相對葉綠素含量的方差分析結果如表6所示。菌株接種對2個品種的葉片葉綠素含量沒有顯著影響，肥料對葉綠素含量影響比較顯著。無機肥處理組盆栽杜鵑花葉綠素含量顯著高于未施肥組和有機肥組盆栽的葉綠素含量，比未施肥組增加10%;有機肥組與未施肥對照間葉綠素含量無顯著差異。

3? 討論

3.1? 人工接種菌根真菌可顯著促進盆栽杜鵑花的生長

本研究在不同肥料處理中接種了3個菌株，盆栽杜鵑花的菌根侵染率均顯著提高，而且2個杜鵑花品種除葉綠素含量外，接種苗株高、地徑、總分枝長和葉面積均顯著大于未接種苗，說明人工接種菌根真菌可顯著提高盆栽杜鵑花的生長量，與Starrett等、劉小燕等和張春英等組織培養條件下杜鵑花科植物接種效應一致^{[14， 18-19]}。3個菌株對盆栽杜鵑花的生長促進效應不同。2個杜鵑花品種的菌株ZT13和BJF31接種苗顯著優于ZO24接種苗，說明菌株ZT13和BJF31對盆栽杜鵑花的生長促進效應更加突出。本研究中菌根侵染率檢測結果也表明菌株ZT13和BJF31接種苗菌根侵染率高于菌株ZO24接種苗。菌株ZT13和BJF31屬于樹粉孢屬真菌，張春英等、陳真等和Baba等研究均表明該類菌株是杜鵑花科植物根系中廣泛存在的菌根真菌，且純培養產生分生孢子，增殖較快^{[3， 5-6， 8]}，接種正向效應在杜鵑花類植物中表現顯著^{[5， 19]}。因此，樹粉孢屬真菌的優良菌株可推薦作為人工菌劑生產的菌株材料，用于杜鵑花的栽培和生產。