培养基质对丛枝菌根(AM)真菌生长发育的影响

　　关键词:培养基质　丛枝菌根(AM)真菌　侵染率　菌丝量　孢子数

　　论文摘要:温室条件下,以盆栽培养方法研究不同培养基质对丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌Glomus mosseae生长发育的影响。结果表明:不同理化性质的基质对菌根共生体生长发育的影响不同,综合考虑菌根长度、根外菌丝量及孢子数3项指标,以沙土混合物(体积比3∶1)对G.mosseae菌剂的生长发育最为有利。宿主植物菌根长度及根中的可溶性糖浓度与根外孢子数有正相关关系,而宿主植物中磷浓度与菌根真菌的生长发育也有类似的关系。说明培养基质的养分状况、水分状况、通气状况等诸多因素都会影响菌根共生体的建立和发展。宿主植物的菌根长度、根中可溶性糖浓度以及宿主植物磷浓度对菌根真菌的生长发育有显著影响。因此,工厂化AM菌剂生产中,应以沙土混合物(体积比3∶1)为生产G.mosseae菌剂的培养基质。          

　　0 引 言

　　丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)是自然界中普遍存在的植物与真菌的共生体,菌根真菌作为生物肥料、生防益菌,对保护、推广无公害以及建立可持续农业生产体系的重要意义愈来愈为人们所重视[1]。由于工厂化商业AM菌剂的生产在中国刚刚起步,因此,开展对AM菌剂温室工厂化生产技术的研究对中国的农业生产、环境保护具有深远的意义。AM菌剂质量的评价指标主要是菌剂的侵染能力。侵染根段、菌丝、孢子都具有侵染能力,通常认为三者数量越多其侵染能力越强。目前在AM菌剂的生产中,盆栽培养法仍是一种最传统最的方法。在丛枝菌根真菌盆栽培养体系中,培养基质的选择历来为研究者所关注,有关这方面的研究国外有些报道,而且也筛选出对某些特定宿主-真菌共生体适用的基质[2,3],中国的研究尚处于起步阶段[4]。要建立一套适合当地生产优质AM菌剂的盆栽培养体系,基质的选择是成功的重要基础,也是必须首先解决的关键问题。本试验在温室条件下,用盆栽培养方法,以G.mosseae作为菌种,接种已筛选出的适宜宿主高粱,分别在以沙、壤土、沸石3种原料配制成的4种基质中进行菌剂培养,探讨不同基质对AM真菌生长发育的影响,进而筛选出生产优质G.mosseae菌剂的适宜基质,为优质AM菌剂生产体系的建立提供技术参数和理论。

　　1 与方法

　　1.1 供试材料

　　供试宿主植物为高粱(Sorghum vulgarePers.,敖杂一号),由北京市种子公司提供。菌种为G.mosseae93,由北京市科学院植物营养与资源研究所微生物室提供,接种剂为以高粱为宿主扩大繁殖获得的内含供试菌种孢子,被侵染根段及根外菌丝的土沙混合物。

　　1.2 试验设计及方法

　　试验在北京市农林科学院组织培养温室内进行,设4个处理:①混合沙(1号):沙粒直径(2~0.8 mm∶0.8~0.25 mm∶<0.25 mm)=20∶60∶20(体积比),采自北京市卢沟桥附近永定河床。②细纱(2号):沙粒直径小于0.25 mm,采自北京市卢沟桥附近永定河河床。③沸石(3号):购于河北省独石口乡沸石厂。④沙土混合物(4号):沙土体积比为3∶1,其中河沙采自北京市卢沟桥附近永定河河床,壤土采自北京市农林科学院小麦试验田。

　　接种前基质100℃间歇灭菌两次。采用容积为3 L塑料盆作为培养容器,接种前用“84消毒液”消毒。高粱种子用40%甲醛稀释100倍液浸泡15 min,28℃催芽,70%种子露白即播种。播种时,每盆先装基质2 kg,然后将接种剂30 g层铺其上,并与基质混匀,再播种,覆基质0.5 kg,出苗1周后定苗(每盆15株)。试验期间根据需要浇水及Hoagland营养液。

　　1.3 样品分析及测定

　　播种后第8周、12周、16周在盆面均匀选3个点打孔取样(孔径2 cm),测定菌根侵染率、根外菌丝量及孢子数[5-7]。16周培养结束时分别收获地上部和地下部,清洗根系,取样测定菌根侵染率及植物根长[8]之后,将样品烘干,称取干质量。经烘干的植株地上部和根系粉碎后测定样品中氮(H2SO4-H2O2比色法)、磷(钒钼黄比色法)及可溶性糖含量(蒽酮比色法)。菌根长度为根系总长与宿主植物菌根侵染率的乘积。应用SAS软件对试验数据进行分析,5%水平下LSD多重比较各处理平均值之间的差异显著性。

　　2 结果与分析

　　2.1 不同基质的理化性状

　　不同基质养分含量不同(表1),总体看来各基质养分都较贫乏,其差异主要表现在有机质、速效磷、速效钾上:4号基质有机质含量较高,其次是3号,1号、2号基质最低;速效磷含量4号基质较高,1号、2号次之,3号最低;速效钾含量3号基质最高,其次是4号,1号、2号最低;4种基质的酸碱度相差不大,pH值大体在8.30~8.90之间。