中华羊茅内生真菌发酵液对种子萌发特性的影响

钟松，王文妮，周连玉，米琴，张桃翠

（青海师范大学生命与地理科学学院，青藏高原环境与资源教育部重点实验室，青海西宁810008）

中华羊茅内生真菌发酵液对种子萌发特性的影响

钟松，王文妮，周连玉，米琴，张桃翠

（青海师范大学生命与地理科学学院，青藏高原环境与资源教育部重点实验室，青海西宁810008）

采用原液及稀释10倍、20倍、30倍、40倍和50倍的中华羊茅内生真菌发酵液浸种中华羊茅和醉马草种子，研究其对发芽势、发芽率、苗长、根长和苗鲜质量的影响。结果表明，不同浓度的发酵液对种子萌发的各项指标起到不同程度的促进和抑制作用。其中，40倍稀释液可明显提高中华羊茅种子发芽势、发芽率（P＜0.05），其他各处理起到显著抑制作用（P＜0.05）；10倍、20倍、30倍和40倍稀释液能明显促进中华羊茅幼苗的生长（P＜0.05），原液则明显降低苗长（P＜0.05）；原液和20倍稀释液明显抑制其根的生长（P＜0.05）；10倍稀释液能明显增加其苗鲜质量（P＜0.05），而40倍和50倍稀释液显著降低苗鲜质量（P＜0.05）。10倍和50倍稀释液可明显提高醉马草的发芽势（P＜0.05），10倍稀释液明显提高其发芽率（P＜0.05），原液对其发芽势和发芽率有显著的抑制作用（P＜0.05）；20倍和30倍稀释液明显促进苗生长（P＜0.05），但40倍和50倍稀释液明显抑制幼苗的生长（P＜0.05）；原液和30倍稀释液对其根系的生长有明显抑制作用（P＜0.05）；原液和10倍稀释液能明显增加醉马草的苗鲜质量（P＜0.05）。

中华羊茅内生真菌；发酵液；种子萌发

许多研究正在关注禾草类植物与内生真菌互作关系，禾草内生真菌属于香烛菌属Epichloë spp.[1]，体外培养时其菌丝生长缓慢[2]。禾草内生真菌在植物体内系活体营养，仿佛是构成植物的一个组织，在体内生长并发挥作用[3]，尤其在黑麦草属和羊茅属等禾草类，内生真菌促进其地上部分、根系的生长[4-5]，提高宿主适应非生物和生物胁迫的能力[6]。

化感作用是指植物或微生物通过向环境中释放某些化学物质从而对其他植物或微生物产生有利或不利的影响[7]。有相关研究报道了内生真菌活体营养或者腐生营养培养时，表现出不同程度的化感作用[8-12]。中华羊茅（Festuca sinensis）是一种内生真菌侵染率高的多年生草本植物，具有适口性好、营养价值高、抗寒、抗旱、发病率低等优势[13-15]。已有研究报道显示，中华羊茅内生真菌代谢物具有抑菌活性[9]。

本研究以中华羊茅Epichloë菌株为材料，探讨其发酵液对种子萌发的影响，为中华羊茅内生真菌更进一步的开发利用提供一定的理论依据和实践基础。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 菌株中华羊茅内生真菌由兰州大学草地农业科技学院草地保护研究所提供。

1.1.2 培养基纯化菌株采用PDA培养基，配方为马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，蒸馏水1 000 mL。摇瓶种子培养基采用PDB，配方为马铃薯200 g，葡萄糖20 g，蒸馏水1 000 mL。发酵培养基配方为山梨醇100 g，酵母膏3.0 g，葡萄糖40.0 g，色氨酸0.8 g，谷氨酸10.0 g，KH2PO40.3 g，MgSO4· 7H2O0.5 g，蒸馏水1 000 mL，pH值5.6。

1.1.3 供试种子供试中华羊茅和醉马草种子由兰州大学草地农业科技学院草地保护研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 中华羊茅内生真菌培养将3块直径为4 mm直径的菌块接种于种子培养基中，150 mL三角瓶中装入培养液100 mL，于（25±1）℃，130 r/min摇床培养15 d，所获培养液作为液体菌种。将3 mL液体菌种接种至发酵培养基中，150 mL三角瓶中装入培养液100 mL，（25±1）℃条件下培养55 d，发酵产物经2层纱布过滤得到发酵液。

1.2.2 发酵液对种子萌发的影响挑选籽粒饱满的中华羊茅和醉马草种子，首先用75%的酒精表面消毒1 min，然后用无菌水冲洗3次，将种子分别在发酵液原液（处理A）、10倍稀释液（处理B）、20倍稀释液（处理C）、30倍稀释液（处理D）、40倍稀释液（处理E）和50倍稀释液（处理F）中浸泡24 h，设无菌水处理为对照（CK），将种子放到铺有单层灭菌滤纸的培养皿中，每皿50粒，培养于25℃恒温培养箱中，每日补充无菌水，以润湿滤纸为准，设3个重复，每日观察种子发芽情况，第7天统计种子发芽势，14 d后测定发芽率、苗长、根长和苗鲜质量。

1.3 统计分析

试验数据结果均采用平均值±标准误表示，各项指标采用SPSS 16.0统计分析软件进行单因素方差分析（LSD，P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 中华羊茅内生真菌发酵液对中华羊茅和醉马草种子发芽势的影响

从图1可以看出，各处理组与对照相比，除发酵液稀释40倍（处理E）时对中华羊茅种子发芽势有显著的促进作用外（P＜0.05），其他各处理组均对种子发芽势有明显的抑制作用（P＜0.05）；与无菌水相比，发酵液原液对醉马草种子的发芽势有显著的抑制作用（P＜0.05），10倍（处理B）、50倍（处理F）稀释发酵液明显提高了醉马草种子的发芽势（P＜0.05）。

2.2 中华羊茅内生真菌发酵液对中华羊茅和醉马草种子发芽率的影响

由图2可知，各处理组与对照组相比，除稀释40倍（处理E）发酵液对中华羊茅种子的发芽率有明显的促进作用外（P＜0.05），其他各处理组均对种子发芽率有明显的抑制作用（P＜0.05）；与无菌水相比，发酵液原液对醉马草种子发芽率有明显的抑制作用（P＜0.05），10倍稀释发酵液（处理B）可明显提高醉马草的发芽率（P＜0.05）。

2.3 中华羊茅内生真菌发酵液对中华羊茅和醉马草苗长的影响

从图3可以看出，各处理组与对照组相比，除原液对中华羊茅幼苗生长有明显抑制作用外（P＜0.05），其他各处理组均明显促进幼苗的生长（P＜ 0.05）；与无菌水相比，稀释40倍（处理E）和50倍（处理F）对醉马草苗长的生长有明显的抑制效果（P＜0.05），而20倍（处理C）、30倍（处理D）稀释液起到了显著促进作用（P＜0.05）。

2.4 中华羊茅内生真菌发酵液对中华羊茅和醉马草根长的影响

由图4可知，各处理组与对照组相比，发酵液原液（处理A）和20倍稀释液（处理C）明显抑制了中华羊茅根的生长（P＜0.05），其他各处理均无显著性差异；发酵液原液（处理A）和30倍稀释液（处理D）对醉马草根系的生长有抑制作用（P＜0.05），其他各处理组对根长无明显的作用。

2.5 中华羊茅内生真菌发酵液对中华羊茅和醉马草苗鲜质量的影响

不同浓度的发酵液对中华羊茅和醉马草苗鲜质量影响有差异。从图5可以看出，10倍稀释发酵液（处理E）可明显增加中华羊茅的苗鲜质量（P＜ 0.05），20倍（处理C）和30倍稀释液（处理D）对苗鲜质量无明显作用，其他稀释液均表现为显著抑制作用（P＜0.05）；与对照组相比，发酵原液（处理A）和10倍稀释液（处理B）可明显增加醉马草的苗鲜质量（P＜0.05）。

3 讨论

真菌发酵液的化感效应与其浓度密切相关，浓度不同所起到促进或抑制的作用也各异[16-20]。孙峰[16]以不同浓度木霉发酵液（原液、10倍稀释液、50倍稀释液和100倍稀释液）处理抗虫棉种子，发酵液均能提高种子萌发时的发芽势、发芽率、根长和根鲜质量，其中，50倍稀释液处理种子的发芽势、发芽率最高，并显著增加幼苗根系长度和质量。不同浓度蜜环菌发酵液对油菜籽发芽势、发芽率、种子萌发后苗和根的作用不一致，不同浓度发酵液显著影响其发芽势，但对发芽率的影响无显著性差异；在促进苗的伸长方面，当发酵液浓度为10%时，促进作用最明显；对幼苗根的抑制作用，呈现出随发酵液浓度增加而抑制效果增强的趋势[17]。此外，不同浓度的盾壳霉发酵液对黄瓜、油菜、莴苣种子萌发、根长、株高、鲜质量和干质量等指标影响各异[18]。而针对内生真菌菌株的化感效应，王伟等[11]研究发现，多数核桃内生真菌菌株产生的代谢产物对小麦幼芽和幼根有不同程度的抑制作用；赵昕梅等[12]从野生铁皮石斛分离4株内生真菌菌株，镰刀菌属菌株TPSH3发酵液对宿主生长具有一定的抑制作用，菌株TPSH4发酵液表现出显著的促进作用。本研究结果表明，不同浓度的发酵液对中华羊茅和醉马草种子的发芽势、发芽率、苗长、根长、苗鲜质量等指标起到不同程度的抑制或促进作用，40倍稀释液可明显提高中华羊茅种子发芽势、发芽率，10倍、20倍、30倍和40倍稀释液能明显促进苗长生长，10倍稀释液明显增加其苗鲜质量；10倍和50倍稀释液明显提高醉马草种子的发芽势，10倍稀释液明显提高其发芽率，20倍和30倍稀释液明显促进苗生长，原液和10倍稀释液可明显增加醉马草苗鲜质量。

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Effect of Fermentation Liquid ofEpichloëIsolated from Festuca sinensison Seed Germination

ZHONGSong，WANGWenni，ZHOULianyu，MI Qin，ZHANGTaocui
（Educational MinistryLaboratoryofEnvironment and Resource in Qinghai-Tibet Platean，College ofLife and Geography，Qinghai Normal University，Xining810008，China）

Effects of different dilutions of fermentation liquid of Epichloë isolated from Festuca sinensis on germination potential, germination rate,seedling length,root length and seedling fresh quality of F.sinensis and Achnatherum inebrians seeds were studied by soaking with stock solution,10 times,20 times,30 times,40 times and 50 times dilutions offermentation liquid,respectively.The results indicated that different dilutions of fermentation liquid affected differently growth indexes.40 times dilution of fermentation liquid increased significantly germination potential and germination rate of F.sinensis seeds（P＜0.05）,but others significantly inhibited germination potential and germination rate（P＜0.05）.10 times,20 times,30 times,and 40 times dilutions stimulated significantly seedling growth（P＜0.05）,though stock solution inhibited significantly seedling growth of F.sinensis（P＜0.05）.Root length of F. sinensis treated with stock solution and 20 times dilution were significantlylower compared with the control（P＜0.05）.10 times dilution significantlyenhanced seedlingfresh quality,but 40 times and 50 times dilution significantlyreduced seedlingfresh qualityof F.sinensis（P＜0.05）.Germination potential of A.inebrians treated with 10 times or 50 times dilution were significantly greater than the control seeds（P＜0.05）,and germination rate ofseeds treated with 10 times dilution were significantly higher than the control（P＜0.05）,but germination potential and germination rate ofseeds treated with stock solution was significantlylower than the control（P＜0.05）.20 times and 30 times dilution elevated greatly seedling length of A.inebrians（P＜0.05）,however seedling length decreased significantly by 40 times and 50 times dilution treatment when compared with control.Root length in stock solution and 30 times dilution-treated samples were significantly lower than the control（P＜0.05）.There were marked seedling fresh quality increases in seedling of A.inebrians treated with stock solution and 10 times dilution compared with the control（P＜0.05）.

Epichloë isolated fromFestuca sinensis;fermentation liquid;seed germination

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.16

Q945.34

：A

：1002-2481（2017）05-0736-04

2016-12-03

青海师范大学本科生科技创新项目（qhnuxskj2016019）；青海师范大学博士科研启动经费（080021323）

钟松（1992-），男，四川南部人，在读本科，研究方向：微生物资源利用。周连玉为通信作者。