哈茨木霉对镉胁迫下草地早熟禾的促生和增抗效应及其生理机制

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20213305

摘要/Abstract

摘要：

为研究哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)对草地早熟禾(Poa pratensis)在镉胁迫下生长和抗性的影响,以不同浓度的CdCl₂模拟镉污染进行种子萌发试验和盆栽试验。结果表明,镉胁迫对草地早熟禾的种子萌发和植株生长产生显著的抑制作用,而哈茨木霉菌可以减轻镉胁迫对植株的伤害。种子萌发试验中,在Cd²⁺浓度为0、100、200、300和400 μmol·L^-1时,与无哈茨木霉菌处理的对照组相比,使用10⁶ mL^-1哈茨木霉菌浸种可提高镉胁迫下草地早熟禾种子的发芽势、发芽率、发芽指数及活力指数,也可缓解镉胁迫对胚根和胚芽生长的抑制作用;盆栽试验中,与无哈茨木霉菌处理的对照组相比,使用浓度为10⁸ mL^-1哈茨木霉拌土后培养草地早熟禾,可以提高植株株高及生物量,增强其镉转运能力,减缓叶绿素含量的下降,提高幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,从而增强植株抗逆性。本研究初步探讨了哈茨木霉菌提高植物镉抗性的生理机制,并为镉污染土壤的植物修复提供了一定的理论依据。

关键词: 哈茨木霉, 镉胁迫, 草地早熟禾, 抗性, 生理机制

中图分类号:

S451
Q945

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图/表 9

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Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	发芽率/%		发芽势/%		活力指数		发芽指数
Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	T	C	T	C	T	C	T	C
0	94.00	84.00	65.33	59.33	316.26	193.41	10.78	9.71
100	74.00	44.00	66.67	59.33	174.41	93.47	8.30	6.31
200	48.67	29.33	48.67	27.33	109.94	32.61	6.38	3.30
300	20.67	4.67	20.67	7.33	27.69	3.49	3.71	0.83
400	8.00	0	8.00	2.00	4.28	0.48	1.30	0.22

Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	发芽率/%		发芽势/%		活力指数		发芽指数
Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	T	C	T	C	T	C	T	C
0	94.00	84.00	65.33	59.33	316.26	193.41	10.78	9.71
100	74.00	44.00	66.67	59.33	174.41	93.47	8.30	6.31
200	48.67	29.33	48.67	27.33	109.94	32.61	6.38	3.30
300	20.67	4.67	20.67	7.33	27.69	3.49	3.71	0.83
400	8.00	0	8.00	2.00	4.28	0.48	1.30	0.22

Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (mg·L^-1)	株高/cm		地上部生物量/mg		地下部生物量/mg
Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (mg·L^-1)	T	C	T	C	T	C
7	CK(0)	32.72	27.43	212.47	188.47	102.37	95.67
	10	29.86	21.99	246.23	157.07	96.93	86.13
	40	28.15	18.93	290.53	252.80	86.00	66.57
	80	26.35	18.21	241.00	250.57	66.77	46.90
	100	25.21	16.80	191.63	260.93	63.87	25.60
14	CK(0)	34.49	28.65	265.00	255.63	134.90	121.27
	10	30.64	22.36	294.50	226.87	123.17	104.77
	40	29.25	20.46	300.77	248.67	112.60	99.43
	80	27.90	19.15	259.83	271.96	101.43	89.00
	100	25.45	18.13	243.23	228.20	74.33	65.63

Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (mg·L^-1)	株高/cm		地上部生物量/mg		地下部生物量/mg
Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (mg·L^-1)	T	C	T	C	T	C
7	CK(0)	32.72	27.43	212.47	188.47	102.37	95.67
	10	29.86	21.99	246.23	157.07	96.93	86.13
	40	28.15	18.93	290.53	252.80	86.00	66.57
	80	26.35	18.21	241.00	250.57	66.77	46.90
	100	25.21	16.80	191.63	260.93	63.87	25.60
14	CK(0)	34.49	28.65	265.00	255.63	134.90	121.27
	10	30.64	22.36	294.50	226.87	123.17	104.77
	40	29.25	20.46	300.77	248.67	112.60	99.43
	80	27.90	19.15	259.83	271.96	101.43	89.00
	100	25.45	18.13	243.23	228.20	74.33	65.63

Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	叶绿素a/(mg·g^-1)		叶绿素b/(mg·g^-1)		总叶绿素/(mg·g^-1)
Cd²⁺处理时间/d	Cd²⁺浓度/ (μmol·L^-1)	T	C	T	C	T	C
7	CK(0)	1.89	1.85	1.27	1.16	3.16	3.01
	10	1.82	1.74	1.22	0.91	3.03	2.65
	40	1.80	1.70	1.08	0.74	2.88	2.44
	80	1.76	1.57	0.98	0.67	2.74	2.24
	100	1.63	1.43	0.98	0.64	2.60	2.07
14	CK(0)	1.75	1.56	0.98	1.17	2.73	2.73
	10	1.58	1.50	0.83	1.07	2.40	2.58
	40	1.53	1.42	0.60	0.92	2.14	2.34
	80	1.49	1.36	0.57	0.91	2.06	2.27
	100	1.39	1.18	0.58	0.85	1.98	2.03