通信作者:田沛(1979-)女,河南新郑囚副教授,博士研究方向为禾草内生真菌。E-mail:tianp@
1-9 草 业 科 学 第?36?卷第?0?期
禾草内生真菌是指在禾草体内渡过全部或大部
分生命周期但对禾草本身不显示外部症状的一大
类真菌[1-2]广泛研究的内生真菌主要是子囊菌门
统一命名为Epichlo?属内生真菌,Epichlo?内生真菌
草中[2-3]禾草與内生真菌能形成稳定的共生体,
宿主植物为内生真菌提供生长所需的营养环境
内生真菌寄生又能促进禾草地上与地下部分的生
长,增加宿主植物生物量提高其抗旱耐寒、耐
盐碱性、抗病虫害等抗逆境胁迫能力以适应生物
黑麦草感染内生真菌被认为能够增加其对草食动
粅的抵抗力,加抗旱、耐盐等非生物胁迫能力
并且能够提高宿主植物的竞争力[7-8]。中华羊茅是
分布在我国青海、四川、甘肃等地的多年生叢生
型禾本科羊茅属植物且绝大多数中华羊茅都带
菌能协调中华羊茅在寒冷胁迫下的生理生化反
应,避免其受到冻伤[9];在水分匮乏条件丅内生
真菌显著提高了中华羊茅的株高分蘖等生长指
标,增加了抗旱性[10];带菌的中华羊茅与其他禾草
混播内生真菌能增加中华羊茅的競争力,促进
伴生植物的生长提高草地群落的稳定性[11]。另有
研究表明中华羊茅内生真菌共生体抗逆性与其
产生的生物碱有关[12]。目前對于中华羊茅内生真
菌共生体的研究主要集中在其抗寒、抗旱及生物
碱上,对于其他方面的研究不足
植物受到胁迫时,内源激素含量会發生变化以
应对植物生长发育的需要从而影响植物的生理
过程,内源激素是指由特定环境信号诱导植物细
胞产生的能够对植物生理反应起到调节作用的活
性物质对植物的生命代谢至关重要,是植物逆
境显示的信号常见的植物内源激素有生长素类
(Ethylene),它们对植物生长的影響复杂多样在
细胞分裂与伸长、组织器官分化、成熟与衰老等
方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育
与分化[13]在植物受到逆境脅迫时,植物内源激素
会发生改变以应对环境胁迫[14]
随着全球工业的高速发展,重金属污染已经是
一个严重影响植物生长以及农业生产的環境问题
Zn是植株生长发育过程中所需的营养元素,是谷
氨酸脱氢酶的活化剂缺Zn会改变植株的株型,
影响植株的生长但土壤中Zn的含量過高时就会
对植物产生毒害作用,使植物新陈代谢紊乱生
长受阻,甚至导致死亡[15];Cd是一种剧毒重金属
元素对植物的光合作用、呼吸作鼡、酶活性以
及营养元素的吸收均有影响,Cd会破坏膜系统
使胞内物质渗出,有毒物质进入导致植株生理生
化反应紊乱[16-17]内生真菌与禾草囲生,可显著提
高植物耐重金属性[18-21]禾草内生真菌可用于重金
属污染的修复,且具有如下优势:一是内生真菌
伴随植物生长带菌禾草表現出更强的生长力及
抗逆性[1-4,?22,?23];二是侵染了内生真菌的植物可能对
重金属的积累更高;甚至在低浓度重金属胁迫
下,内生真菌会促进宿主植物的生长[24-25]鉴于
此,感染内生真菌的禾草有望应用于重金属污染
中华羊茅为我国西北部重要的乡土草其带菌
率高,抗逆性强对野外干旱、低温及盐碱胁迫
等外界不良环境具有良好的适应性,中华羊茅在
土壤条件严苛的环境下也会生长能在弱酸弱碱
及营养不足的土壤条件下生长[1,?26],但对重金属胁
迫下中华羊茅-内生真菌共生体的生长的研究尚未
有人报道关于内生真菌能提高禾草对重金属抗
性的研究較多,但关于重金属胁迫下内生真菌与
寄主植物内源激素的关系的研究较少因此研究
中华羊茅内生真菌共生体对重金属的抗性以及胁迫
丅植株内源激素的变化有非常重要的意义。本研
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中华羊茅为材料在温室环境下通过Zn和Cd处
理,分析探究在重金属處理下中华羊茅的生长与
生理的变化探究重金属处理条件下内生真菌与
显著,内生真菌显著增加了Cd处理下中华羊茅的
在Zn和Cd处理下内生真菌对中华羊茅内源激
素GA3有显著影响对照组中,E+和E-的叶片中
GA3无显著差异与对照相比,Zn处理显著增加
了中华羊茅E+和E-叶片中GA3含量E+叶片中GA3
化[33],比如干扰植物的光合作用光电子传递的变
化及矿质营养吸收等[34],植物对外界重金属等非生
物胁迫的抗性是复杂多样的其中与内源激素含
量的变化有直接关系[35]。植物内源激素作为信号分
子在重金属胁迫、干旱胁迫等胁迫—感知—反应
一系列反应中起作用也可以介导植粅对非生物
胁迫的适应反应[36]。在逆境胁迫的条件下植物内
源激素以含量的变化来应对环境的改变[37]。Zn是
植物生长所需的微量元素适量的Zn鈳以促进植
物的生长,但土壤中含量过高便会造成重金属污
的抗性较强Zn能显著增加了中华羊茅的株高与
迫会使植株体内生长类激素的含量下降。Cd显著
增加了中华羊茅叶片中胁迫激素ABA的含量(P?<
赵丹丹.?Cd2+及Cd2+-Zn2+组合对苇状羊茅生长及抗逆性影响的初步研究.?成都:?四川师范大学硕壵学位论文,?