木霉缓解外源草酸对黄瓜幼苗毒害的作用研究.pdf

山 东 农 业 科 学 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 国家自然科学基金青年基金项目 nullnullnullnullnullnullnullnull 山东省重大科技创新工程项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 济南市 新高 校 nullnull 条 项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者简介 吴晓青 nullnullnullnull 女 山东菏泽人 博士 副研究员 主要从事微生物农药 微生物肥料等应用微生物研究 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 通信作者 张新建 nullnullnullnull 男 山东临沂人 博士 研究员 主要从事微生物农药 微生物肥料等应用微生物研究 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull 木霉缓解外源草酸对黄瓜幼苗毒害的作用研究 吴晓青 null 任何 null 吕玉平 null 赵晓燕 null 周红姿 null 张新建 杨合同 null nullnull 齐鲁工业大学 山东省科学院 生态研究所 null山东省应用微生物重点实验室 山东 济南 nullnullnullnullnullnull nullnull 山东新时代药业有限公司 山东 临沂 nullnullnullnullnullnull nullnull 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 上海 nullnullnullnullnullnull 摘要 为了研究木霉 Trichoderma 在缓解外源草酸对植物毒害上的作用 本研究以黄瓜幼苗为试材 设置 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸及相应的接种木霉处理 以清水 nullnullnull 培养基和木霉发酵滤液处理为对照 通过 表型观察和中毒指数计算分析其对黄瓜幼苗生长的影响 同时分析叶片中抗病和抗氧化酶包括苯丙氨酸解 氨酶 nullnullnull 多酚氧化酶 nullnullnull 过氧化氢酶 nullnullnull 和超氧化物歧化酶 nullnullnull 活性的变化 结果表明 草酸浓 度低于 nullnull nullnullnullnullnullnull 时 接种木霉明显缓解了草酸对黄瓜幼苗的毒害作用 相较于 nullnullnull 培养基对照 添加不同 浓度的草酸均显著提高了两种抗病相关酶 nullnullnull 和 nullnullnull 的活性 显著降低了 nullnullnull 活性 nullnullnull 活性除 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 浓度下显著升高外其余差异不显著 在相应浓度草酸处理中接种木霉后 nullnullnull 活性显著降低 nullnullnull 活 性除在 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 浓度下显著升高外其余均显著降低 nullnullnull 活性均不同程度地降低 nullnullnull 活性除在 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 浓度下无显著差异外其余均显著降低 综上 接种木霉能有效缓解低浓度 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 外源草酸 对黄瓜幼苗的毒害 对系统抗性酶活性产生了不同的影响 这为进一步研究木霉对植物响应外源草酸胁迫的 影响提供了参考 关键词 木霉 外源草酸 黄瓜幼苗 毒害作用 抗性酶活性 中图分类号 nullnullnullnullnullnullnullnull 文献标识号 null 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull Detoxification Effect of Trichoderma on Exogenous Oxalic Acid to Cucumber Seedlings nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null null Ecology Institute Qilu University of Technology Shandong Academy of Sciences Shandong Provincial Key Laboratory of Applied Microbiology Jinan nullnullnullnullnullnull China null Shandong New Times Pharmaceutical Co Ltd Linyi nullnullnullnullnullnull China null Center for Excellence in Molecular Plant Sciences Chinese Academy of Sciences Shanghai nullnullnullnullnullnull China Abstract nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull Trichoderma nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull Trichoderma nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull Trichoderma nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull Tri choderma nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull Trichoderma nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull Trichoder ma nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull Trichoderma nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull Keywords Trichoderma nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull 草酸 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 是简单的有机二元 酸 核盘菌 Sclerotinia sclerotiorum 灰霉菌 Bot rytis cinerea 等病原菌在侵染植物过程中分泌的 外源草酸 相对于植物细胞内源草酸而言 不仅 是非特异性植物毒素 还能通过降低侵染环境的 nullnull 值 一方面诱导自身细胞壁降解酶 聚半乳糖 醛酸酶 天冬氨酸蛋白酶 漆酶等 活性提高 另 一方面抑制植物保护酶的活性 连同抑制植物氧 爆作用 调节气孔保卫细胞关闭 诱导植物细胞程 序性死亡等参与到侵染机制中 null null 盾壳霉 Co niothyrium minitans 木霉 Trichoderma 等生防功 能菌在拮抗核盘菌 灰霉菌时会通过产生草酸脱 羧酶 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 消除外源草 酸的作用 从而阻止病原菌对植物的侵染 nullnullnull 但一定浓度的外源草酸又是有效的化学诱抗剂 能显著提高植物对病原菌的系统抗性 null null 因 此 明确外源草酸的毒性作用和诱抗作用浓度对 合理利用外源草酸具有重要意义 前期工作中 我们已对一株防治黄瓜灰霉病 的非洲哈茨木霉 T afroharzianum nullnullnull nullnull 降解 草酸的作用及机制进行了研究 本研究在此基础 上 分析了不同浓度草酸浸根及接种木霉对黄瓜 幼苗的毒害程度和叶片中 null 种抗性酶 两种抗氧 化酶和两种抗病相关酶 活性的影响 以期进一 步了解木霉在黄瓜幼苗抗性系统响应外源草酸胁 迫中的作用 null 材料与方法 nullnullnull 供试材料 供试菌株为非洲哈茨木霉 nullnullnull nullnull 由山东省 应用微生物重点实验室分离自土壤并保藏 津 研四号 黄瓜 Cucumis sativus nullnull 种子 购自天津 市津科力丰种苗有限公司 nullnullnull 试验方法 nullnullnullnullnull 黄瓜育苗及取样 nullnullnullnull 年 null 月 在无菌条 件下将黄瓜种子先后浸入 nullnullnull乙醇和次氯酸钠 溶液 有效氯含量 nullnull 中表面消毒 nullnull null 和 nullnull nullnullnull 无菌水冲洗 nullnullnull 次 转移至湿润的滤纸上 于 nullnullnull暗培养 null null 待胚根伸长至 nullnullnull nullnull 时移入 折叠式育苗钵中 置于恒温光照培养箱中 在光照 nullnullnull nullnull null 黑暗 nullnullnull nullnull null 培养 育苗基质为普 通园艺基质 购自济南鲁青种苗有限公司 使用前 经 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 灭菌 null 次 每次 null null 间隔 nullnull null 待幼苗长出 nullnullnull 片真叶时 翻转折叠式育苗钵取 出完整植株 用无菌水淋洗去除根部附着的育苗 基质 nullnullnullnullnull 木霉发酵及草酸处理方法 无菌条件下 将活化的 nullnullnull nullnull 木霉菌块接入 nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull 平皿中央 在 nullnullnull 光照 nullnull null 黑暗 nullnull null 条件下培养 null null 用接种环轻轻刮取 分生孢子层 混入无菌水中 灭菌脱脂棉过滤制成 孢子悬浊液 利用血球计数法调整孢子浓度为 nullnull null 个 nullnullnull 备用 将 nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 山 东 农 业 科 学 第 nullnull 卷 nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull 分装于 nullnullnull nullnull 三角瓶中 于 nullnullnullnull nullnull nullnullnull 灭菌 nullnull nullnullnull 配制 nullnullnull nullnullnullnullnull 草酸 分析纯 母液 通过 nullnullnullnull nullnull 无菌聚醚砜滤膜过 滤除菌 在 nullnullnull 中添加不同比例的草酸母液使草 酸终浓度分别为 null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 将 nullnullnull nullnull 上述木霉分生孢子悬浊液接种至含不同 浓度草酸的 nullnullnull nullnull nullnullnull 中 以无菌蒸馏水处 理 空白 nullnullnull 培养基处理 接种木霉的 nullnullnull 发酵 滤液处理为对照 所有处理的培养液均在 nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull条件下振荡培养 null null 为了方便描述 将处理组和对照组进行编号 如表 null 所示 表 null 处理及编号 处理 编号 无菌水处理 null null null 空白 nullnullnull 培养基处理 nullnull 木霉的 nullnullnull 发酵滤液处理 null 含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 培养基处理 nullnullnullnull 木霉在含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 中培养的发酵滤液处理 nullnullnullnullnullnull 含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 培养基处理 nullnullnullnull 木霉在含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 中培养的发酵滤液处理 nullnullnullnullnullnull 含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 培养基处理 nullnullnullnull 木霉在含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 中培养的发酵滤液处理 nullnullnullnullnullnull 含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 培养基处理 nullnullnullnull 木霉在含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 中培养的发酵滤液处理 nullnullnullnullnullnull 含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 培养基处理 nullnullnullnull 木霉在含 nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸的 nullnullnull 中培养的发酵滤液处理 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 浸根法处理黄瓜幼苗 将各处理的木霉 发酵液经 nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull 离心和 nullnullnullnull nullnull 聚醚砜滤 膜抽滤彻底去除菌体 滤清后的处理液转移至灭 菌的 nullnullnull nullnull 烧杯中 同时取出 nullnull nullnull 处理液用 nullnull 计测定 nullnull 值 从育苗钵中小心取出完整苗 体 用清水洗净根系 用打孔的 nullnullnull 板将黄瓜幼 苗固定在处理液上方 使根系下端浸于处理液中 每瓶插入 null 棵黄瓜幼苗 每处理设 null 瓶重复 在 nullnullnull条件下放置 nullnull null 拍照并进行统计 草酸毒害程度的统计方法 中毒严重度分为 null 个级别 null 级为所有叶片挺阔 根茎饱满 null 级有 nullnullnull 片真叶轻度萎蔫 根茎挺拔 null 级有 nullnullnull 片真 叶萎蔫 根茎软化 null 级有 null 片及以上真叶萎蔫 根茎下部失绿萎缩 null 级为整体植株萎蔫 根茎整 体萎缩严重 每个处理重复 null 次 参考病情指数 的计算方法计算中毒指数 具体公式为 中毒指 数 null null null nullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnull null 每处理总 苗数 其中 null null null null null null null null 和 null null 分别为各级别的黄 瓜幼苗数 以每瓶的两棵幼苗为一个重复 采集 叶片 每个处理重复 null 次 用液氮速冻后研磨成细 粉 待测酶活 nullnullnullnullnull 酶活性测定 苯丙氨酸解氨酶 nullnullnull 超 氧化物歧化酶 nullnullnull 过氧化氢酶 nullnullnull 多酚氧 化酶 nullnullnull 活性分别采用苏州科铭的 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 试剂盒 微量法 测定 nullnullnull 数据处理与统计分析 采用 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull 软件进行平均值和 标准差计算 用 nullnullnullnull nullnullnullnull 进行 nullnullnullnullnullnull null 多重检 验 使用 nullnullnullnullnullnull nullnullnull 绘制图表 null 结果与分析 nullnullnull 木霉处理降低外源草酸对黄瓜幼苗的胁迫 黄瓜幼苗在各处理条件下处理 nullnull null 后呈现 出不同程度的生长状态 图 null 无菌水处理 null null null 的黄瓜幼苗叶片挺阔 根茎茁壮饱满 图 null null nullnullnull 培养基处理 nullnull 后 叶片边缘出现轻度 脱水现象 根茎挺拔 图 null null 木霉发酵液处理 null 后 黄瓜幼苗状态与 nullnull 处理的相似 图 null null nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸处理 nullnullnullnull 的黄瓜叶片出 现萎蔫 根茎轻微脱水但未见明显萎缩 图 null null 同草酸浓度的木霉处理 null nullnullnullnullnull 后 幼苗叶片 萎蔫程度降低 根茎恢复挺拔 图 null null nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸处理 nullnullnullnull 对黄瓜幼苗的胁迫作用 明显 叶片全部萎蔫 根茎出现萎缩失绿及软化现 象 图 null null 同草酸浓度的木霉处理 null nullnullnullnullnull 有 效缓解了叶片的萎蔫状况 根茎轻度萎缩 少有失绿 软化现象 图 null null 当草酸浓度达到 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 时 植株整体严重萎蔫 根茎部变白软化 图 null null 同草酸浓度的木霉处理 nullnullnullnullnullnull 则可 改善部分生长较粗壮植株受胁迫的状况 图 null null 当草酸浓度提高至 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 时 幼苗萎 蔫情况愈加严重 木霉处理也无明显缓解作用 利用中毒指数对胁迫程度进行量化 结果表 明 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 草酸对黄瓜幼苗均有不同程度 的毒害作用 而木霉处理显著缓解了草酸对黄瓜 的胁迫 nullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 草酸处理下 接种木霉 后的幼苗中毒指数分别降低 nullnullnullnull