PGPR接种对海榄雌幼苗抗寒性的影响

李 玫，何雪香，廖宝文

(1.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520；2.广东省林业科学研究院，广东 广州 510520)

红树林是自然分布于热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落。它们的生长状况受多种因素的影响，主要包括温度、洋流、波浪、盐度、潮汐、沉积物。低温是红树林的主要生长限制因素[1]。大多数的红树林树种对低温敏感，气温骤降、不定期的寒冷或霜冻对它们的生长与分布有极大影响[1]。

PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)是指自然生活于植物的根圈范围里，能促进植物生长，对病原菌有拮抗作用的一类有益细菌。以往研究证实，接种PGPR还可以增强植物的抗逆性，如抗旱、抗盐、抗寒、抗病虫害等[2]。近年来，我国在红树林PGPR方面开展了较多研究，内容涉及优良菌株的分离筛选、接种效应、促生特性等[3-4]，而接种PGPR对红树植物的抗逆性尤其是抗寒性的影响研究未见相关报道。本文通过室外盆栽接种试验，研究PGPR接种对我国红树林的先锋树种—海榄雌(Avicenniamarina)幼苗抗寒性的影响，以期为PGPR菌剂在红树林壮苗培育中的技术推广提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试菌株 抗寒性盆栽接种试验共设7个处理组，具体供试菌株及菌株组合见表1。供试的固氮菌菌株为NGSA2-y1、NGSA4-wy1，溶磷菌菌株为PGRS-7、PGSA-y6。

1.1.2 受试植物 选取成熟、粗壮的海榄雌胚轴，用自来水冲洗干净后，浸泡于0.1%的次氯酸钠溶液中8～10 min，之后再用自来水洗净，晾干备用[3]。

表1 抗寒性试验的PGPR菌株及菌株组合

*：各菌株组合处理组中各菌株按1∶1容积比混合。

1.2 试验方法

1.2.1 供试PGPR菌株的扩繁 供试固氮菌采用改良OAB培养基[5]、供试溶磷菌采用改良SRSM1培养基[6]进行扩繁，28～30 ℃、150 r·min-1振荡培养3 d。

按3%接种量，将种子液接入改良OAB或SRSM1液体培养基中，(30±2) ℃、150 r·min-1振荡培养2～3 d。之后7000 r·min-1离心10 min，弃上清液，收集菌体。用分光光度计测定菌悬液的OD值，用无菌水将OD值调节至0.6(即波长600 nm)，使菌体数达106～107cfu·mL-1。

1.2.2 盆栽PGPR接菌试验 2015年11月1日—2016年3月2日，在广东林科院森保所的二楼露台开展海榄雌幼苗的盆栽接种试验。2016年1—2月，低温天气持续30 d，平均气温10 ℃，最低气温6 ℃。试验共设置7个处理组、1个对照组(CK)，每组12盆。各处理组中所对应的固氮菌液和溶磷菌液按照1∶1的容积比混匀，把胚轴的下半部浸泡于相应的菌液中，2种固氮菌配2种溶磷菌的菌株组合中各菌容积比为1∶1∶1∶1，浸泡12 h。对照组的胚轴浸泡于NB液体培养基(已灭菌的)中。

把浸泡过菌液的胚轴插入实验盆中，每盆插植1个胚轴，然后把菌液(10 mL·株-1)均匀洒入实验盆内的基质中。基质组成为50%红壤+40%河砂+5%土杂肥+5%火烧土[3]，pH值5.08，除杂质，过筛，121 ℃湿热灭菌2 h。每盆装基质0.5 kg，试验盆直径6 cm、高15 cm。

试验历时150 d，每30 d定期施加一次人工海水(盐度5‰)，保持水面仅高过基质表面2～3 cm。人工海水由无菌水添加天然海盐制成[3]。试验结束时，分别检视各组植株的存活情况，统计其死亡率；测量每株苗木的株高、茎径，收获全株，85 ℃烘干至恒重，称量植株各器官干重[3]。

1.2.3 数据分析 采用Excel软件和SPSS 13.0软件分析处理试验数据。

2 结果与分析

2.1 PGPR接种对海榄雌幼苗死亡率的影响

气温是红树植物生长和自然分布的主要限制因子，大多数红树植物自然分布于最冷月平均温度大于20 ℃的地区，气温骤降、突发的寒冷或霜冻对它们的生长与分布影响极大。本试验期间2016年1—2月寒潮来袭，广州连续30 d日均气温低于10 ℃，最低温仅6 ℃。试验结束时各组植株的死亡率见表2，对照组植株的死亡率为60%，而处理组植株的死亡率最低的仅为10%(AM7组)，最高的为50%(AM4组)，但均低于对照组。无论是PGPR菌株的混合接种还是单接种，都不同程度增强了海榄雌幼苗的抗寒性，而且混合接种的效果优于单接种的。

2.2 PGPR菌株接种对海榄雌幼苗生长的影响

各处理组的苗高、地径、总干重、各器官干重均显著高于对照组(表2)。其中，AM6的叶干重、茎干重、根干重和总干重显著高于其它接菌处理组，AM7的根干重和总干重显著高于其它处理组。试验结果表明，PGPR接种可明显促进海榄雌幼苗的生长，而各处理组中AM6和AM7表现更佳。

表2 PGPR接种对海榄雌幼苗抗寒性的影响

3 结论

通过室外盆栽接种试验，研究低温胁迫下PGPR接种对海榄雌幼苗生长及抗寒能力的影响。试验结果表明，PGPR的接种可促进海榄雌幼苗的生长，具体表现为各接种处理组幼苗的苗高、地径、总干重、叶干重、茎干重和根干重都显著高于对照组。其中，AM6处理组的总干重、叶干重、茎干重和根干重又显著高于其它接菌处理组，表明其促生效果最优。与对照组相比，接种PGPR之后，海榄雌幼苗的抗寒能力均有不同程度增强，表现为连续低温20 d后，对照组的死亡率为60%，而接菌苗死亡率介于10%～50%之间，其中AM4混合菌处理组的死亡率仅为10%。

试验还表明，PGPR菌株的单接种、混合接种在促进海榄雌幼苗生长的同时，还增强了其抗寒性，而且混合接种的促生、抗寒效果都优于单接种。生产实践中，为了提高海榄雌幼苗的抗寒能力，通常在育苗过程中对苗木进行抗寒驯化。而本研究表明，在苗期接种PGPR可增强海榄雌幼苗的抗寒能力，今后在海榄雌苗木培育过程中可考虑施用PGPR菌肥。另外，未来还应进一步开展PGPR增强苗木抗逆性的机制研究。