鎘脅迫下深色有隔內生真菌對樟子松1年生苗生長及根際土壤環境的影響

邵鵬 王錚 鐘斯文 宋小雙 馬玲 宋瑞清 鄧勛

摘要：探究重金屬鎘（Cd）脅迫下深色有隔內生真菌（Dark septate endophytes， DSE）對樟子松生長和土壤環境的影響，為重金屬污染土地的有效治理和生物修復提供參考。采用盆栽試驗法，研究不同濃度Cd脅迫下，接種A041對樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）幼苗生長指標、生理指標、根際土壤養分含量和土壤酶活性的變化影響。研究表明，與不接種相比，在土壤Cd濃度為5.0 mmol/L時DSE對樟子松的促生作用最顯著，使樟子松的株高、地徑分別提高了12.59%和13.13%；在Cd脅迫下，DSE不同程度提高幼苗過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）含量，最高分別可達217.95%、43.06%、100.00%和235.38%；接種DSE可顯著降低丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）和游離脯氨酸（PRO）含量，最高分別為150.00%、8.05%和73.78%；DSE能提高土壤有機質（OM）、土壤全氮（TN）、有效氮（AN）、全磷（TP）、有效磷（AP）、全鉀（TK）和有效鉀（AK）含量，最高分別增加25.41%、32.39%、17.46%、50.92%、77.97%、46.22%和30.87%；DSE還能不同程度地提高脲酶（S-UE）、蔗糖酶（S-SC）和過氧化氫酶（S-CAT）的含量，最高分別可達80.94%、43.45%和10.75%。結果表明，接種DSE能顯著促進樟子松苗木生長，增強土壤養分利用性，提高植物對重金屬Cd的抵抗能力和抗逆性。

關鍵詞：深色有隔內生真菌；樟子松；鎘脅迫；抗性生理指標；土壤酶活性

中圖分類號：S763.15文獻標識碼：A文章編號：1006-8023（2023）02-0001-11

Effects of Dark Septate Endophytic Fungi on Growth and Rhizosphere

Soil of Annual Seedlings of Pinus sylvestris var. mongolica under Cd Stress

SHAO Peng1，2， WANG Zheng1，2， ZHONG Siwen1，2， SONG Xiaoshuang2，3， MA Ling1， SONG Ruiqing1， DENG Xun2，3*

（1.School of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin 150040， China; 2.Heilongjiang Provincial Key

Laboratory of Forest and Grassland Fire and Pest Control， Harbin 150081， China;

3.Heilongjiang Forest Protection Research Institute， Harbin 150081， China）

Abstract：To explore the effects of dark septate endophytic （DSE） on growth of plant and soil environments under Cd stress， it provided a reference for the effective treatment and bioremediation of heavy metal contaminated land. The pot experiment was used to study the effects of A041 inoculation on the growth indexes， physiological indexes， rhizosphere soil nutrient content and soil enzyme activity of seedlings P. sylvestris var. mongolica under different concentrations of Cd stress. Compared with no inoculation， the growth promotion effect of DSE was the most significant at 5.0 mmol/L soil Cd concentration， which increased plant height and ground diameter by 12.59% and 13.13%， respectively. Under Cd stress， the contents of catalase （CAT）， peroxidase （POD）， superoxide dismutase （SOD） and glutathione （GSH） of seedlings were increased by DSE to 217.95%， 43.06%， 100.00% and 235.38%， respectively. Inoculation with DSE could significantly reduce the content of malondialdehyde （MDA）， soluble sugar （SS） and determination of free proline by ninhydrin method （PRO） with the highest of 150.00%， 8.05% and 73.78%， ?respectively. DSE could increase the contents of soil organic matter （OM）， total nitrogen （TN）， available nitrogen （AN）， total phosphorus （TP）， available phosphorus （AP）， total potassium （TK） and available potassium （AK） by 25.41%， 32.39%， 17.46%， 50.92%， 77.97%， 46.22% and 30.87%， respectively. DSE could also increase S-UE， S-SC and S-CAT to 80.94%， 43.45% and 10.75%， respectively. The results showed that inoculation of DSE significantly promoted plant growth， increased soil nutrient availability， improved the resistance and stress resistance of plants to heavy metal Cd.

Keywords：Dark septate endophytic; Pinus sylvestris var. mongolica; Cd stress; physiological indicators of resistance; soil enzyme activities

收稿日期：2022-06-22

基金項目：國家自然科學基金項目（31670649、31700564、31200484）

第一作者簡介：邵鵬，碩士研究生。研究方向為林木益生菌。Email： shaopeng419@163.com

*通信作者：鄧勛，博士，研究員。研究方向為林木益生菌互作機制。Email： dxhappy@126.com

引文格式：邵鵬，王錚，鐘斯文，等. 鎘脅迫下深色有隔內生真菌對樟子松1年生苗生長及根際土壤環境的影響[J]. 森林工程， 2023，39（2）：1-11.

SHAO P， WANG Z， ZHONG S W， et al. Effects of dark septate endophytic fungi on growth and rhizosphere soil of annual seedlings of Pinus sylvestris var. mongolica under Cd stress[J]. Forest Engineering， 2023，39（2）：1-11.

0引言

隨著工業、農業、制造業的發展，礦山開采挖掘工作強度增大，隨之產生大量廢渣、廢氣、廢水及其他含有重金屬的廢棄垃圾，這些重金屬會不斷滲透到土壤中，造成礦山地區土壤質量的下降，破壞生態環境[1]。農業生產中大量使用農藥、化肥，產生的重金屬進入土壤，流入地下水，會造成生態環境污染。2014年《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，重金屬總超標率為16.1%，其中Cd污染最為嚴重，污染點位的超標率達到了7.0%[2]。Cd污染嚴重，主要與其物理性質和化學性質相關。Cd屬于親硫元素，容易替換其他元素以硫化物形式存在于礦產中，Cd的沸點為767 ℃，可通過燃煤取暖發電、冶煉金屬和焚燒垃圾等方式排放到大氣中，造成空氣中Cd含量上升[3]。Cd在環境中不能被降解，進入土壤中會通過吸附、沉降和絡合等方式形成難溶物，固結在土壤中產生毒性[4]。有研究表明，Cd脅迫能顯著抑制植物生長，輕度脅迫條件下降低植物對營養元素的吸收，阻礙其葉片及根莖的生長，重度脅迫條件下能破壞細胞結構，甚至導致植物死亡[5]。

內生菌在植物體中存在非常廣泛，深色有隔內生真菌（Dark septate endophytes， DSE）是內生菌的主要類群之一，具有隔膜和深色菌絲，少數不具有隔膜，主要定殖于植物根細胞、細胞間隙和表皮內，其明顯特征是形成“微菌核”結構[6-7]。DSE定殖優勢明顯，寄主范圍廣泛，不會引起植物病變，與寄主植物互惠共生，DSE依附于寄主植物生長，從植物中獲取自身生長發育所需要的營養物質，同時增大寄主植物與土壤的接觸面積，促進植物生長，提高其抗病能力，增強其抵抗生物脅迫和非生物脅迫的能力[8-10]。有研究表明，DSE能改善土壤養分環境，將土壤中難溶的N、P元素轉化為可溶狀態，提高植物對礦質營養元素的積累能力，促進植物對N、P等必需元素的吸收，為植物生長發育提供更多養分[11-13]。DSE通過提高植物體內抗氧化酶活力、降低苗木滲透調節物質的積累，起到促生抗逆的作用，尤其是在提高植物抗病蟲害能力和對高溫、干旱、鹽堿和重金屬等逆境脅迫能力方面有顯著作用[14-16]。劉加強等[17]在Cd脅迫下接種DSE發現，DSE顯著提高玉米（maize）生理指標，降低MDA的積累以提高玉米的抗逆性；滕秋梅等[18]發現在鎘脅迫下接種DSE顯著增加蘆竹（Arundo donax）生理指標，提高植物營養和鎘含量，以此來緩解植物鎘脅迫。

本研究以樟子松為材料，通過盆栽實驗對樟子松進行不同濃度Cd脅迫，研究不同濃度Cd脅迫下1年生苗的生長指標、生理指標、土壤理化性質和土壤酶活性。1年生苗是在無菌土中栽培，無菌室中生長，其目的是排除其他菌種對苗木生長造成影響，采用控制變量方式探究DSE對樟子松幼苗抗重金屬Cd脅迫能力的影響。

1材料與方法

1.1菌株來源

供試菌種為菊異莖點霉（Paraphoma chrysanthemicola）A041，基因登錄號MW449617，分離自帽兒山實驗林場樟子松人工林樟子松根系，保存于黑龍江省森林保護研究所森林微生物實驗室。

1.2方法

種子處理：用0.5%高錳酸鉀（體積分數）將樟子松種子浸泡消毒30 min，無菌水沖洗數次后包裹在滅菌的濕紗布中，放置在人工氣候箱內25 ℃下催芽，每天早晚用無菌水沖洗一次，直至出芽。

無菌土制備及播種：將草炭土、蛭石、河沙體積比為2∶1∶1的混合土裝入滅菌袋中，121 ℃滅菌2 h，冷卻后裝入營養缽內。每缽放入30粒發芽的種子，覆蓋2 cm厚的無菌土，幼苗出土后每缽定苗20株，進行常規管護。

菌劑制備：用無菌打孔器切取直徑為5 mm的菌餅，接種到250 mL PD培養基中，每瓶接種3塊菌餅，25 ℃、150 r/min振蕩培養7 d得到液體菌劑，使用前對菌絲體做勻漿處理。

接種：出苗1個月后采用打孔灌根的方式接種菌劑，每缽接種50 mL菌劑，每處理10個重復，對照組接種等量PD培養基。繼續生長2個月后每缽澆灌100 mL CdCl2溶液，繼續生長1個月測定相關指標。試驗分為接菌和不接菌兩組，共10個處理，各處理如下。

（1）CK：不施加菌劑和CdCl2；

（2）Cd（0.5）：施加濃度為0.5 mmoL/L CdCl2；

（3）Cd（1.0）：施加濃度為1.0 mmoL/L CdCl2；

（4）Cd（2.0）：施加濃度為2.0 mmoL/L CdCl2；

（5）Cd（5.0）：施加濃度為5.0 mmoL/L CdCl2 ；

（6）DSE：DSE菌劑接種處理；

（7）Cd（0.5）+DSE：同時施加DSE菌劑和濃度為0.5 mmol/L CdCl2；

（8）Cd（1.0）+DSE：同時施加DSE菌劑和濃度為1.0 mmol/L CdCl2；

（9）Cd（2.0）+DSE：同時施加DSE菌劑和濃度為2.0 mmol/L CdCl2；

（10） Cd（5.0）+DSE：同時施加DSE菌劑和濃度為5.0 mmol/L CdCl2。

1.31年生苗生長指標及根際土壤指標的測定

1.3.1苗木生長指標測定

每處理隨機選取10株苗，3次重復，用直尺和游標卡尺分別測定苗高、地徑，用天平稱量苗木鮮重，置于烘箱中85 ℃烘干8 h，測量苗木的干重。

1.3.2苗木生理指標測定

參考尹大川等[19]的方法進行樟子松苗生理指標測定，其中過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性使用南京建成試劑盒測定，谷胱甘肽（GSH）含量使用二硫代硝基苯甲酸法測定，苗木滲透調節物質中使用蒽酮比色法測可溶性糖（SS）含量、硫代巴比妥酸法測丙二醛（MDA）含量、水合茚三酮法測游離脯氨酸（PRO）含量，每處理3次生物學重復。

1.3.3根際土壤理化性質和酶活性的測定

取風干后的根際土壤過篩處理，其中過60目篩處理后測定土壤酶活性，過100目篩處理后測定土壤養分指標。采用重鉻酸鉀外加熱法測定土壤有機質（OM）含量、凱氏定氮法測定土壤全氮（TN）、堿性水解擴散法測定有效氮（AN）、硫酸消解法測定全磷（TP）、碳酸氫鈉浸提法測定有效磷（AP）、火焰光度法測定全鉀（TK）和有效鉀（AK）。采用南京建成試劑盒測土壤蔗糖酶（S-SC）、過氧化氫酶（S-CAT）和脲酶（S-UE）活性，每處理3次生物學重復。

1.4數據處理

使用Microsoft Excel對測定數據進行整理，使用SPSS 22.0進行數據差異顯著性（P<0.05）和相關性分析。

2結果與分析

2.1DSE對Cd脅迫下苗木生長指標影響

接種DSE且Cd濃度0 mmol/L時苗高、地徑、鮮質量和干質量達到最高，分別為8.000 cm、0.843 mm、0.362 g和0.067 g。不同鎘濃度處理后樟子松幼苗苗高、地徑、鮮質量和干質量均有不同程度的降低，在Cd濃度為5.0 mmol/L時，同對照相比分別降低了42.55%、45.67%、24.91%和17.31%。同不接種組相比，接種DSE樟子松幼苗，Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時苗高分別提高19.40%、1.55%、0%、3.07%和12.59%，其中在0和5.0 mmol/L時對苗高提高顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時地徑分別提高27.46%、21.65%、7.54%、4.43%和13.13 %，其中在0、0.5、5.0 mmol/L時對地徑提高顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時，鮮質量分別提高了3.13%、1.45%、9.61%、1.29%和0.71%，其中在1.0 mmol/L時對鮮質量提高最顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時干質量分別提高了9.84%、6.78%、1.85%、0%和1.92%，其中在0和0.5 mmol/L時對干質量提高顯著，如圖1所示。

雙因素方差分析結果表明，接種DSE和鎘脅迫處理均影響1年生樟子松苗的苗高、地徑、鮮質量和干質量，見表1。Cd脅迫下接種深色有隔內生真菌A041顯著促進樟子松1年生苗生長，如圖1所示。與對照相比，隨著Cd濃度升高，接菌組和不接菌組幼苗苗高、地徑、干質量和鮮質量均呈逐漸降低趨勢，說明Cd對幼苗具有毒害作用，抑制其生長。在同一Cd濃度下，接菌組各指標均大于不接菌組，且大部分具有顯著差異性（P<0.05）。

2.2Cd脅迫下苗木生理指標分析

CAT活性在接種DSE且Cd濃度為0 mmol/L時達到最大值為111.71 U/g；POD活性、SOD活性和GSH含量在接種DSE且Cd濃度為1.0 mmol/L時達到最高值，分別為439.67 U/g、681.62 U/g和5.48 mg/L；MDA、可溶性糖和PRO含量在接種DSE且Cd濃度為0 mmol/L時達到最小值，分別為0.18 nmol/mg、22.67 μg/g和56.13 μg/g。同不接種組相比，接種DSE A041樟子松幼苗，Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時 CAT活性分別提高63.44%、10.42%、23.19%、34.19%和217.95%， 5.0 mmol/L時對CAT活性提高顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L POD活性分別提高43.06%、14.76%、11.59 %、10.95%和42.12%，其中0和5.0 mmol/L時對POD活性提高顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時SOD活性分別提高11.05%、19.48%、100.00%、0.70%和17.69%，其中1.0 mmol/L時對SOD活性提高最顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時GSH含量分別提高147.71%、104.67%、88.97%、49.73%和235.38%，其中在Cd濃度5.0 mmol/L時GSH含量提高最多；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時MDA含量分別降低150.00%、3.77%、14.55%、16.44%和38.09%，0 mmol/L時MDA含量降低最顯著；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時可溶性糖含量分別降低3.66%、1.54%、0.12%、2.02%和8.05%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時PRO時含量分別降低52.59%、73.78%、12.62%、16.80%和69.07%，其中Cd濃度為5.0 mmol/L時PRO含量降低最顯著。

雙因素方差分析結果表明，接種DSE和鎘脅迫處理均影響樟子松苗生理指標，其交互作用顯著影響1年生苗的CAT、POD、SOD活性以及GSH和PRO含量，見表2。由圖2可知，隨著Cd濃度升高，1年生苗不同組內CAT、POD、SOD3種抗氧化酶活性均呈先降低、后升高、再降低的趨勢，且組內差異顯著（P<0.05）。說明當苗木初始受到低質量濃度Cd脅迫時，生理代謝過程受到抑制，表現出抗氧化酶活性降低。隨著Cd脅迫程度不斷增加，苗木需要逆轉重金屬所造成的生理代謝受抑制現象，因此抗氧化酶活性增加，但是當Cd達到一定濃度時，苗木自身無法抵御高濃度脅迫，苗木所受毒性加強，抗氧化酶活性會再次降低。在同一濃度Cd脅迫下，接菌組的抗氧化酶活性顯著大于不接菌組，證明接種A041能夠提高樟子松幼苗內抗氧化酶活性。谷胱甘肽作為植物體內重要的抗氧化劑，在受到重金屬脅迫時，同樣也表現出了抵抗性。Cd濃度增加，各組內GSH含量先升高后降低，說明低濃度Cd脅迫下，樟子松通過產生GSH螯合細胞內處于游離態的重金屬，降低毒害。與抗氧化酶相同，接菌組GSH含量顯著高于不接菌組，同樣證明接種A041能提高樟子松抗重金屬Cd能力。MDA、可溶性糖、PRO這3種滲透調節物質含量變化趨勢一致，與Cd濃度呈正相關，說明當Cd脅迫程度加強，會加劇植物細胞脂質過氧化程度，造成滲透調節物質積累，毒害作用加強。對比2組數據，發現接種A041能減少植物內滲透調節物質含量，緩解脅迫。以上均能證明接種A041能提高樟子松1年生幼苗對重金屬Cd的耐受性，緩解重金屬對植物造成的毒害作用。

2.3Cd脅迫下苗木根際土壤理化性質分析

未接種DSE組中隨著鎘脅迫濃度的增加，如圖3所示，土壤OM、TN、AN、TP、AP、TK和AK含量均顯著降低，鎘脅迫下與對照組的OM、TN、AN、TP、AP、TK和AK分別降低14.41%～43.64%、102.23%～158.57%、0%～25.37%、14.71%～47.73%、0.80%～31.02%、32.83%～95.09%和11.11%～51.50%（P<0.05）；與未接種相比，DSE接種樟子松幼苗，Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤OM分別增加19.19%、15.73%、25.41%、23.51%和15.01%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時TN分別增加25.83%、32.39%、22.07%、0.66%和12.10%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤AN分別增加17.46%、9.92%、7.83%、3.60%和1.49%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤TP含量分別增加38.46%、40.58%、50.92%、11.04%和31.06%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤AP含量分別增加77.97%、78.44%、38.94%、40.22%和31.34%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤TK分別增加46.22%、41.43%、11.85%、41.42%和22.76%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤AK含量分別增加30.87%、13.02%、4.96%、12.74%和24.97%（P<0.05）。

雙因素方差分析結果表明（表3），接種DSE和鎘脅迫處理均影響樟子松苗土壤因子，其交互作用顯著影響1年生苗的OM、TP、AP、TK、AK含量。由圖3可知，樟子松1年生苗接種DSE與不接種DSE間土壤養分含量差異顯著（P<0.05）。隨著Cd濃度增加，2組土壤中OM、TN、AN、TP、AP、TK、AK含量均呈下降趨勢，表明Cd脅迫會降低土壤養分含量，從而抑制植物生長。在相同濃度Cd脅迫下，接菌組各項土壤理化性質指標均大于不接菌組，差異顯著（P<0.05），證明接種DSE能增加土壤養分含量，促進植物生長發育。其中接菌組高濃度Cd脅迫處理土壤中OM和AP含量依然高于不接菌低濃度Cd脅迫處理，說明接種DSE能在一定程度上緩解高濃度重金屬脅迫，對提高樟子松抗重金屬能力作用較大。

2.4Cd脅迫下苗木根際土壤酶活性分析

Cd脅迫下，對照組的S-UE、S-SC和S-CAT活性分別降低了46.93%～101.11%、26.36%～140.97%和2.11%～17.93%（P<0.05）；與未接種相比，DSE接種樟子松幼苗，Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤S-UE活性分別增加37.97%、80.94%、23.91%、0.02%和20.32%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤S-SC活性分別增加了17.74%、26.71%、21.03%、7.75%和43.45%；Cd濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol/L時土壤S-CAT活性分別增加了6.69%、1.65%、10.75%、7.13%和6.89%。

DSE與Cd脅迫處理及二者交互作用顯著影響土壤因子，見表4。由圖4可知，1年生苗根際土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性隨Cd脅迫程度加強基本呈降低趨勢。土壤脲酶含量與土壤中可利用N含量呈正相關，常用脲酶活性揭示土壤肥力情況。同組間Cd脅迫加強，脲酶活性降低，同濃度Cd脅迫下，接菌組脲酶含量大于不接菌組，這與土壤理化性質測定結果相吻合。接種DSE顯著提高土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性，活性與Cd脅迫呈負相關，表明接種DSE能夠在緩解植物根部所受的氧化脅迫。

2.5土壤因子與植物生長指標相關性分析

相關性分析結果表明，1年生樟子松苗苗高、地徑、鮮質量、干質量與土壤因子及根際土壤酶活呈顯著正相關，MDA、PRO及可溶性糖含量與土壤因子及根際土壤酶活呈顯著負相關（P<0.05），見表5。

3結論與討論

3.1結論

綜上所述，接種DSE A041能提高樟子松在重金屬鎘脅迫條件下的生長能力，該DSE菌株可用于重金屬污染地區幼苗的生物菌劑；該結果可為重金屬污染地區樟子松培育、生長及改良重金屬污染土壤工作的開展提供理論依據。

3.2討論

植物-微生物聯合修復重金屬污染土壤已成為研究熱點，有研究表明，植物根際促生菌能增強植物對重金屬的抗性，提高土壤養分含量，修復污染土壤[20]。真菌和細菌已經在重金屬污染土壤修復工作中發揮了重要的作用，叢枝菌根菌能產生Fe載體，促進植物對鐵的吸收，修復Fe污染土壤[21]。熊智慧等[22]發現，接種產堿菌（Alcaligenes sp.qz-1）顯著提高玉米對土壤Cr的吸收量，降低土壤中Cr含量，促進玉米生長發育。本研究中隨著Cd濃度升高，接菌組和不接菌組幼苗苗高、地徑、干質量和鮮質量均呈逐漸降低趨勢，說明Cd對幼苗具有毒害作用，抑制其生長。在同一Cd濃度下，接菌組各指標均大于不接菌組，Cd脅迫下接種DSE顯著促進樟子松1年生苗生長。一方面證明接種DSE對苗木有促生作用，另一方面證明DSE能提高植物對逆境脅迫的適應能力。

重金屬污染會破壞植物細胞結構，發生氧化作用，改變次生結構和蛋白質結構，進而干擾植物對必需金屬的吸收、運輸和代謝，對植物生長造成嚴重影響[23]。諸多研究證明DSE具有提高植物對重金屬耐受性的作用，在重金屬脅迫條件下，DSE可通過提高細胞壁中的黑色素含量抵抗重金屬對細胞的侵擾，保護真菌菌絲體免受傷害[24]。在重金屬污染土壤中，DSE可以通過吸附重金屬、限制根與地上部之間重金屬離子的遷移、增加葉綠素濃度并提高蒸騰速率，促進植物生長并限制金屬對宿主植物產生毒性[25]。為了探索DSE影響富集植物積累重金屬鎘的作用機制，任晉彤等[26]通過土壤培養和盆栽實驗，證明接種DSE使土壤重金屬Cd由活性較強形態向穩態轉化，與富集植物形成聯合修復體系，修復污染土壤。DSE自身具有抵抗重金屬脅迫的能力，菌絲和分泌物能夠螯合土壤中的重金屬，降低植物體內重金屬的含量，對植物起到保護作用[27]。當植物受到脅迫時，會產生大量活性氧，損害植物細胞結構，為了應對脅迫，植物體會產生抗氧化酶，消除細胞中的活性氧，以此來降低所受到的傷害[28-29]。有研究表明，番茄幼苗接種DSE后，過氧化物酶和超氧化物歧化酶含量明顯增加[29]。在本研究中，重金屬Cd脅迫下不接菌組1年生苗抗氧化酶活性先升高、后降低，說明當苗木初始受到低濃度Cd脅迫時，生理代謝過程受到抑制，當脅迫程度加強時，苗木通過提高抗氧化酶含量抵抗重金屬的脅迫，接菌組與不接菌組變化趨勢相同，但是無論在高濃度脅迫還是低濃度脅迫條件下，接菌組苗木抗氧化酶活性持續高于不接菌組。隨著Cd脅迫程度的加強，接菌組和不接菌組苗木滲透調節物質含量持續升高，說明Cd脅迫時苗木所受毒害作用增強，比較同一濃度下接菌組和不接菌組苗木滲透調節物質含量，發現接種DSE能顯著降低植物體內苗木滲透調節物質的積累。

土壤養分含量是影響植物生長發育的關鍵因素，DSE可通過提高土壤肥力，為植物生長提供更多所需營養元素，從而增強其在脅迫環境中的生存能力。本研究也證明了這一點，在重金屬脅迫條件下，接種DSE顯著提高了土壤中有機質、TN、AN、TP、AP、TK、AK的含量，同時提高土壤酶活性，說明接種DSE能在一定程度上提高土壤肥力。

【參考文獻】

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