康宁霉素对国槐幼苗根系生长的影响

朱衍杰，张秀省，穆红梅

（聊城大学 农学院，山东 聊城 252059）

康宁霉素对国槐幼苗根系生长的影响

朱衍杰，张秀省，穆红梅

（聊城大学 农学院，山东 聊城 252059）

主要探究了康宁霉素不同施用方法对国槐幼苗根系生长的影响。分别采用叶面喷施和灌根两种方法处理国槐幼苗后，取国槐幼苗完整的根系，利用WinRHIZO根系分析系统对根系进行扫描和分析，并比较这两种处理下国槐幼苗根系的总根长、根系总表面积、根系总体积、根尖数等的变化情况。结果表明：康宁霉素叶面喷施与灌根两种方式处理可以在一定浓度范围内增加国槐幼苗根系的总根长、总表面积、总体积、根尖数等；另外，康宁霉素处理下可以有效地提高国槐幼苗的根系活力。其中，与康宁霉素叶面喷施相比，康宁霉素灌根处理的促进效果更显著。

康宁霉素；国槐幼苗；根系生长

国槐是我国园林绿化中一种重要的绿化树种之一，由于广泛应用于园林绿化中，其繁殖培育成为当前主要的任务。一般地繁殖方法在培育过程中常有病虫害的发生，严重限制了其生长。生产中采用常规药剂进行防治，但这对国槐的生长液产生了一定的影响，不能确保国槐的迅速生长。木霉菌属于半知菌亚门丝状真菌，是重要的酶和抗生素的生产菌株，也常用作植物生长促进剂和生物杀菌剂的生产。木霉还能产生多种抗菌物质参与其生物防治过程[1]。Trichokonins是一种木霉多肽类物质，该多肽物质从海洋微生物中筛选出来的木霉菌株，其孢子产生的一种多肽物质，命名为康宁霉素（Trichokonins）。

近年来，国内外关于木霉促进植物生长的研究报道与日俱增，木霉能够促进花生生殖生长，使其从土壤中吸收更多的营养物质，从而使花生根系发达，促进花生的生长[2-3]。陆宁海等研究发现对番茄施用哈茨木霉后，番茄幼苗的株高、根系长度及鲜重等明显增加[4]。还发现不同含量的哈茨木霉可以促进番茄幼苗的株高、根系长度、地上部鲜重和根系鲜重明显增加[5]。黄绿木霉T1010能促进土壤中其它有益微生物的生长，使樱桃侧根数增加，樱桃产量增加[6]。这些充分证明了木霉在促进植物根系生长方面有较好的前景。

1 材料与方法

1.1 试验材料

将国槐种子用0.1%的次氯酸钠进行消毒处理，然后用40～50℃的温水浸种24 h，待浸种结束后，将其种于已灭菌的沙土（沙与土的比列为1∶2）中，置于日温为27±1℃，夜温为22±1℃，湿度为60%±10%的人工气候培养室中，进行育苗；待到国槐幼苗长至3～4片真叶时，分别用不同浓度的康宁霉素灌根和喷施处理；每个处理每次进药量为2 mL，一周处理一次，共处理4次。定时浇灌改良的霍格兰氏营养液。最后一次处理结束后的第三天开始取样，每个处理分别取10株，以后每隔10天进行取样，共三次取样，并冲洗完整的国槐幼苗根系。

1.2 供试仪器与试剂

WinRHIZO根系分析系统（加拿大）；STD4800根系扫描仪；分光光度计，恒温箱；乙酸乙酯，次硫酸钠，2,3,5,-三苯基氯化四氮唑（TTC）等。

1.3 试验方法

将培育好的国槐幼苗的根系，尽量保证其完整性的进行冲洗干净，再放入超声波清洗器中清洗10 min左右，用滤纸将水分吸干，待用。

在电脑上上安装软件，顺序依次为：扫描仪驱动、加密狗驱动（为避免出现不识别的情况，建议先装软件）；

安装扫描仪，将其接线连接好；将清洗干净的根系放入根盒里面进行扫描；将加密狗插入电脑USB口，打开WinRHIZO软件，调整控制扫描仪扫描获得图片；

使用WinRHIZO软件对根系进行分析、保存结果等操作。

图1 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系总根长的变化Fig. 1 The change of root total length of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins root-irrigation

根系活力的测定采用TTC法[7]。

2 结果与分析

将各种处理的国槐幼苗根系进行冲洗，保证根系的完整性。并通过STD4800根系扫描仪对国槐幼苗根系进行扫描，并保存图片；然后用WinRHIZO根系分析系统软件对扫描的根系图片进行分析，保存结果。

2.1 国槐幼苗根系总根长以及平均直径的变化

由图1、2、3、4可知，随着国槐幼苗植株的生长，通过三次取样可以看出每组处理的国槐幼苗根系总根长、根系平均直径呈升高趋势，并且三次取样之间具有显著差异性，都随着康宁霉素浓度的降低呈先升高后降低的趋势，在康宁霉素浓度为300～0.3 mg/L之间随着浓度的降低呈升高趋势，在0.3～0.003 mg/L之间呈下降趋势，不同浓度处理之间的变化较为显著；这两种处理方式下国槐幼苗根系总根长都在康宁霉素浓度为0.3 mg/L下最大，灌根处理下，三次取样分别比对照高出50.27、60.99、82.61 cm，第三次取样根系增长最大；喷施处理下，三次取样与对照相比分别提高了45.66、55.22、57.26 cm，第三次取样根系增长最大。在康宁霉素灌根处理下浓度为0.3 mg/L时根系平均直径提高效果最好，三次取样分别比对照高出0.28、0.21、0.32 mm；而在康宁霉素喷施处理下浓度为3mg/L时根系平均直径提高效果最好三次取样分别比对照高出0.21、0.22、0.27 mm。结果显示，康宁霉素灌根处理在一定范围内优于康宁霉素喷施处理。

2.2 国槐幼苗根系总表面积以及总体积的变化

图2 康宁霉素喷施处理国槐幼苗根系总根长的变化Fig. 2 The change of root total length of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins spraying

图3 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系平均直径的变化Fig. 3 The change of root average diameter of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins root-irrigation

由图5、6、7、8可知，随着国槐幼苗植株的生长，通过三次取样可以看出每组处理的国槐幼苗根系总表面积呈升高趋势，并且在康宁霉素浓度为300 mg/L～3 mg/L时随着浓度的降低呈升高趋势，在浓度为0.3～0.003 mg/L时呈先降低的趋势。三次取样中，对根系总表面积、总体积促进效果较好的都是在康宁霉素浓度为0.3 mg/L时，在康宁霉素灌根最适浓度处理下，三次取样中，根系总表面积分别比对照高出7.69、16.54、28.45 cm2；根系总体积分别比对照高出0.10、0.36、0.59 cm3，以第三次取样中根系总表面积、总体积增加最大；康宁霉素喷施最适浓度处理下，三次取样中，根系总表面积分别比对照提高了6.84、14.41、21.26 cm2；根系总体积分别比对照提高了0.059、0.20、0.35 cm3；以第三次取样根系总表面积、总体积增加最大；结果显示，康宁霉素灌根处理在一定范围内优于康宁霉素喷施处理。

图5 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系总表面积的变化Fig. 5 The change of root total surface area of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins root-irrigation

图7 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系总体积的变化Fig. 7 The change of root volume of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins root-irrigation

图4 康宁霉素喷施处理国槐幼苗根系平均直径的变化Fig. 4 The change of root average diameter of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins spraying

2.3 国槐幼苗根系根尖数的变化

图6 康宁霉素喷施处理国槐幼苗根系总表面积的变化Fig. 6 The change of root total surface area of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins spraying

图8 康宁霉素喷施处理国槐幼苗根系总体积的变化Fig. 8 The change of root volume of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins spraying

图9 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系根尖数的变化Fig.9 The change of root tip number of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins root-irrigation

图10 康宁霉素喷施处理国槐幼苗根系根尖数的变化Fig.10 The change of root tip number of the Sophorajaponica seedling with the Trichokonins spraying

由图9、10可知，随着国槐幼苗植株的生长，通过三次取样可以看出每组处理的国槐幼苗根系根尖数呈升高趋势，三次取样之间增幅较大；康宁霉素处理下都随着浓度的降低呈先升高后降低的趋势，不同浓度处理之间的变化较显著；三次取样中，这两种处理都在浓度0.3 mg/L下根系根尖数达到最大，康宁霉素灌根三次取样分别比对照高出78.00、133.66、185.67个；康宁霉素喷施下的根系根尖数三次取样分别比对照增加了59.66、68.67、96.67个；都第三次取样中根系根尖数增加最多，且康宁霉素灌根处理在一定范围内优于康宁霉素喷施处理。

2.4 国槐幼苗根系活力的变化

由图11、12可知，随着国槐幼苗植株的生长，通过三次取样可以看出每组处理的根系活力呈现升高的趋势，并且康宁霉素处理下都随着浓度的降低呈先升高后降低的趋势；康宁霉素喷施和灌根处理在康宁霉素浓度为0.3 mg/L时对根系活力促进效果最佳，三次取样中，康宁霉素喷施下分别比对照提高0.94、0.99、0.97%；康宁霉素灌根下的根系活力分别比对照提高了1.12、1.11、1.08%，其提高程度优于喷施处理，但变化不明显。

图11 康宁霉素灌根处理国槐幼苗根系活力的变化Fig.11 The change of root activity of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins root-irrigation

3 结论与讨论

通过实验发现，经康宁霉素处理后国槐幼苗根系的生长状况较好，在根系总长度、总表面积、平均直径、总体积以及根尖数等都有显著的提高，在康宁霉素浓度为300～0.3 mg/L之间，随着康宁霉素浓度的降低呈增加趋势，在浓度为0.3～0.003 mg/L时呈下降趋势，以浓度为0.3 mg/L时效果最佳，在浓度为300 mg/L时效果较差；这足以说明了经康宁霉素处理后国槐幼苗根系的生长发育情况，根系增长，表面积、体积增大，根系增粗，根尖数增多，根系的侧根增多等，根系的生长状况直接关系到植株对养分的吸收与利用以及整个植株的生长状况。

图12 康宁霉素喷施处理国槐幼苗叶片中根系活力的变化Fig.12 The change of root activity of the Sophora japonica seedling with the Trichokonins spraying

这也与前人对蔬菜、农作物方面的研究相一致，进一步证明了康宁霉素在促进植物根系生长方面的作用。关于木霉类促进植物根系生长的研究有众多学者已经证明了这一点。研究证明木霉HT-03孢子悬浮液能促进番茄株高、根长等的增加[8]。张敏等探索出了木霉L24菌株喷施处理下，其木霉低浓度处理下可以促进小麦的根长、苗高等的增加[9]。褚长彬等发现了木霉T68发酵液能使绿豆不定根提早2天出现，并能增加绿豆的根数、根长及根系生物量[10]。陈为京等发现黄绿木霉T1010处理的日光温室番茄后发现番茄的主根长、侧根长、侧根数等增加[11]。这进一步说明了康宁霉素有利于国槐幼苗根系的伸长，侧根的形成与生长以及根系系统的稳固程度。木霉类在一定程度上可以促进植物根系的生长以及侧根的发育机制各有不同，有学者认为木霉菌类能通过分泌植物激素类物质如赤霉素等来促进植物生长，或是分泌一些有机酸来调节植物根际土壤环境，从而促进植物对矿质元素的吸收与利用[12]。还有待于进一步的研究。

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Effect of Trichokonins on seedlings root growth of Sophora japonica

ZHU Yan-jie, ZHANG Xiu-sheng, MU Hong-mei
(College of Agriculture, Liaocheng University, Liaocheng 252059, Shandong, China)

The inf l uences of Trichokonins with different application methods onSophora japonicaseedling’s root growth have been investigated. After the seedlings were treated with leaf surface-spraying and root-irrigating respectively, by using WinRHIZO root analysis system, the complete root system of the seedlings were scanned and analyzed, and the changes among the seedlings treated with the two methods in aspects of total root length, root surface area, root volume, root number, etc. were compared. The results show that the two methods increased the total root length, total surface area, volume, root number, etc. within a certain range of concentrations; the Trichokonins treatments can effectively improve the root activity ofS. japonicaseedlings. Compared with the Trichokonins spraying on the leaf, the Trichokonins root-irrigation treatment had more promoting effect.

Sophora japonica; seedling root system growth; Trichokonins

S792.26

A

1673-923X(2014)08-0069-05

2013-12-14

国家高技术研究发展计划（863计划）；新型海洋生物农用制剂产品开发（2011AA090704）

朱衍杰（1988-），女，硕士研究生，现主要从事园林植物生物技术研究工作

张秀省（1960-），男，博士，教授，硕士生导师，现主要从事园林植物生物技术研究工作。

E-mail：zhangxiusheng@lcu.edu.cn

[本文编校：吴 彬]