根際促生菌Enterobacter sp.EG16對小白菜生長及硒吸收的影響

劉東昀，袁永強，仇榮亮，3，4，王詩忠，3*，黃雄飛，黃海燕

（1.中山大學環境科學與工程學院，廣州 510006；2.廣東省環境污染控制與修復技術重點實驗室，廣州 510006；3.廣東省土壤重金屬污染修復工程技術研究中心，廣州 510275；4.嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室，廣州 510642；5.河南潤友林業技術服務有限公司，鄭州 450008）

硒是人體必需的微量元素，然而我國硒分布卻極不均勻，超過七成省份缺硒，國民日均硒攝入量遠低于健康成年人日均55 μg 的硒參考攝入值[1]。因此，提高我國居民的日均硒攝入對保障國民的健康十分重要。食用富含硒的功能食品是目前人們較為有效的硒攝入方式[2]，我國居民日常飲食以植物性食物為主，其中蔬菜在營養金字塔中占有重要地位。隨著富硒蔬菜的推廣應用，食用富硒蔬菜成為了一種有效的硒補充方式。

生物強化技術（Biofortification）是一項具有潛力和成本效益的農業技術[3?5]，即通常使用硒酸鈉或亞硒酸鈉輔以不同的施用技術（浸種、土壤添加、葉面噴霧和水培營養液等[1，6?7]）來提高農作物對硒的積累[8?9]。雖然施加較高的外源硒會增加硒在植物體內的累積，但研究表明，高濃度的硒通常會抑制植物的生長[7]。如趙秀鋒等[10]在小白菜水培研究中發現，硒濃度超過4.0 mg·L?1時小白菜生長會受到抑制。李登超等[11]則發現矮抗青在5 mg·L?1的硒環境中生長較差。VERSINI 等[12]實驗證明，20～100 mg·L?1濃度的含硒Hoagland營養液會對黑麥草生長有較強抑制作用。由此可知，盡管植物品種和培養環境各異，在水培條件下，外源硒濃度超過20 mg·L?1時一般都會對植物的生長產生不利影響。因此，僅增強外源硒補充難以滿足生物強化的需求，還需要探索其他的生物強化措施。

植物根際促生菌（Plant grow?prompting rhizobac?teria，PGPR）是一類能夠定殖于植物根際，并通過分泌植物激素、鐵載體等方式促進植物生長、提高植物抗逆性的菌。這類菌在重金屬污染土壤的植物修復中展現了良好的應用潛力。例如本研究團隊篩選出的一種根際促生菌——Enterobactersp.EG16，該菌能分泌鐵載體，緩解鎘對植物的脅迫，并能促進植物生長[13?14]。近年來，一些研究發現PGPR 還具有輔助植物富硒的能力，如Bacillussp.B47 作為生物肥料接種于羅勒（Ocimum basilicumL.）根系后，植物莖部硒含量顯著高于單純土壤施硒肥[15]。而Bacillussp.E5 與叢枝菌根真菌共同接種會增加生菜莖部的硒含量，還會使葉綠素和抗氧化酶含量上升，生菜抗旱能力增強[16]。這些發現，促使PGPR 在生物強化上的應用潛力受到越來越多的重視[17?18]。此外，EG16還能夠提高植物抗逆性。因此，將EG16應用于硒的生物強化，是很有價值的嘗試。

硒生物強化的目標是既要增加植物中硒含量，又要避免因硒過量而造成作物產量顯著下降[6，11]。農產品和環境中硒濃度的關系是影響PGPR 輔助的硒生物強化方法能否推廣應用的一個關鍵問題[19]。目前關于PGPR 硒生物強化的研究側重于探究微生物的功效，比如PGPR 促進植物吸收鈣、鉀等元素、輔助植物抵抗干旱脅迫、改變硒的形態、促進植物根毛增加等[15?16，20?21]。而目前的研究主要還存在兩個方面的不足：一方面，已知較高濃度的外源硒會對植物產生抑制，雖然PGPR 具有一定的促生作用，但是PGPR 能否幫助植物抵御這種生理毒害還缺少研究；另一方面，當硒和PGPR 共同作用時，隨著硒濃度的變化，PGPR是否能對植物具有持續穩定的促生和富硒效果的研究還十分有限。所以，探討不同硒濃度下PGPR 對植物生長和硒吸收的影響，不僅能深入了解PGPR 的促生機制，而且有利于PGPR 輔助的硒生物強化技術的推廣應用。

本研究以小白菜為實驗對象，設置了不同硒濃度梯度下接種EG16的水培實驗，以不接種EG16的處理作為對照，通過對比分析不同處理下小白菜的生長狀況、生理變化和植物體的硒含量變化特征，探究不同硒條件下EG16對植物生長及其對硒吸收的影響。本研究有助于揭示EG16 的促生機理，為PGPR 在植物富硒的生物強化應用提供更多科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試菌株為Enterobactersp.EG16（廣東省微生物菌種保藏中心，編號GDMCC1.808）。從低溫保藏冰箱中取出甘油保存的EG16，在LB 培養液[22]中活化。在活化至第二代后，取出5 mL 菌液接種至100 mL 無菌LB液體培養基，37 ℃恒溫振蕩培養約48 h，形成菌懸液，備用。用紫外?可見分光光度法[23]測定菌懸液濃度。本研究中EG16 的菌懸液濃度約為7.65×109CFU·mL?1。

培養液為MS培養液，改進自趙德修等[24]的方法，即不加入有機成分、蔗糖和植物激素。一部分MS 培養液用無菌水分別稀釋成1/2 MS 培養液和1/5 MS 培養液，備用。

供試植物為小白菜（Brassica chinensisL.），由廣東省農業科學院蔬菜研究所提供。種子用溫水浸泡2 h 后，選取大粒飽滿的種子種植于家庭園藝營養土（綠源園藝有限公司）中，待幼苗長至2～4 片葉時，連根取出整個植株并洗凈根部，隨后進行煉苗。植株先后轉移至1/5 MS 培養液和1/2 MS 培養液中各培養5～7 d，最后轉移至原濃度的MS 培養液中培養1 周。待植物長至4～6 片葉后植物煉苗結束，可進行后續處理。

1.2 水培實驗

本實驗為兩因子交叉設計，兩個因子分別為不同硒濃度處理和接種EG16 處理。在無菌MS 培養液加入若干1 000 mg·L?1硒（Ⅳ）儲備液（0.219 g的Na2SeO3溶于100 mL 無菌蒸餾水，并在超凈工作臺中過0.22μm 無菌濾頭除菌），分別配制成含硒量為2、5、10、20 mg·L?1的MS 培養液。每個濃度的培養液分別取100 mL 裝入若干個100 mL 錐形瓶中。小白菜煉苗結束后，挑選株高[（10.9±0.1）cm，n=50]、葉片數[（4.21±0.25）片，n=50]、鮮質量[（1.29±0.48）g，n=50]較為一致的植株，在超凈臺分別用無菌水和0.5%次氯酸鈉（0.5 mL 活性氯含量7.5%的次氯酸鈉溶液加入95.5 mL 的無菌水中，現配現用）沖洗根部若干次，進行根部滅菌處理，之后用無菌水洗去殘余次氯酸鈉。將小白菜定植于裝有含2、5、10、20 mg·L?1硒的培養液的錐形瓶中，分別記為Se2、Se5、Se10、Se20。以不含硒的無菌MS 培養液水培作為對照，記為CK。接種PG?PR 處理的小白菜則需要進行根系定殖處理[25]，即沖洗根部殘余次氯酸鈉后，將小白菜的根系浸泡在1 mL 的EG16 菌懸液中10～15 min，再將小白菜定植于裝有含2、5、10、20 mg·L?1硒的培養液的錐形瓶中，定植環節殘留的菌懸液全部注入培養體系，分別記為ESe2、ESe5、ESe10、ESe20。在不含硒的MS 培養液中水培接種了EG16 的小白菜作為含菌對照，記為E1。共10 種處理，每個處理5 個重復，共50 個樣品（n=50）。最后，將定植后的小白菜置于人工溫室培養，培養溫度26 ℃，濕度60%，光照強度維持在60 μmol·m?2·s?1，日均光照時間12 h，培養21 d后收獲。

1.3 取樣與測定

小白菜在移栽前和收獲后，均測量樣品的株高、葉片數等生理性狀。樣品收獲后用剪刀剪為地上部和地下部。將地下部用自來水洗凈，使用EPSON Flatbed Scanner V750根系掃描儀進行掃描，分析根系性狀（總根長、總根體積、根系直徑、分支數）。

剪取每個樣品同一葉片的同一位置，參照唐延林等[26]的方法測量葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量。

稱取約0.5 g的地上部組織，用考馬斯亮藍法[27]測量蛋白質含量。使用南京建成生物工程研究所的相應試劑盒提取并測定SOD（Superoxide dismutase，超氧化物歧化酶）、CAT（Catalase，過氧化氫酶）、POD（Per?oxidase，非特異性過氧化物酶）活性和MDA（Malondi?aldehyde，丙二醛）含量。

其余小白菜地上部和地下部分別冷凍干燥（新芝SCIENTZ?10N），然后碾碎成粉末狀。濕式消解法[28]消解后，用電感耦合等離子體質譜儀（ICP?MS，型號PerkinElmer NexION 350D）測定總硒含量。同時設置空白對照樣，并用芹菜樣（GBW10048）作為質量控制樣品，實測芹菜的質控樣硒含量為（0.111±0.010）mg·kg?1[標準值為（0.118±0.070）mg·kg?1]。計算出生物富集系數（Bioconcentration factor，BCF）和生物轉運系數（Translocation factor，TF）來表示小白菜對硒的富集和轉運能力，計算公式如下：

生物富集系數=植物體總硒濃度（mg·g?1）/培養液總硒濃度（mg·L?1）

生物轉運系數=植物地上部總硒濃度（mg·g?1）/植物地下部總硒濃度（mg·g?1）

1.4 數據處理

用SPSS（Version 22）軟件進行雙因素方差分析（Two?way ANOVA），各實驗組間數據差異用Duncan方法進行檢驗。用Origin 2018繪圖。

2 結果與分析

2.1 植物生長指標的變化

由圖1 可知，硒對小白菜的株高、葉片數、鮮質量均產生顯著影響（PSe≤0.01）。收獲后，CK 處理的株高為13.5 cm，葉片數為5.93 片，鮮質量為2.27 g。而Se2、Se5 處理的株高比CK 處理分別高7.43%、17.1%，葉片數分別高18.5%、19.7%，鮮質量分別高62.8%、33.3%?？梢?，硒濃度低于5 mg·L?1時，硒的加入對小白菜地上部的生長具有促進作用。但隨著硒濃度的繼續升高，小白菜生長受到硒的抑制越來越明顯。具體表現為，Se10 處理雖然鮮質量和葉片數仍大于CK處理，但株高卻比CK處理低11.4%，小白菜生長受到部分抑制；而Se20 處理株高、葉片數、鮮質量均低于CK處理，此時小白菜生長受到嚴重抑制。其中，小白菜的萎蔫是株高等物理指標數據減少的主要原因。這說明較低濃度硒會促進生長，而較高濃度的硒則對小白菜產生脅迫。根據培養時的觀察，Se20 處理的小白菜在移植后第7 d 便開始出現葉片發黃、植株萎蔫等生理現象。移植14 d后，該處理的部分植株開始死亡，到第21 d收獲時，該處理的大部分植株已完全枯黃死亡。這也說明了高濃度硒對小白菜產生不利影響。

在小白菜根際接種EG16（接種量7.65×109CFU，下同）后，如圖1 所示，E1 處理的小白菜株高為12.8 cm，葉片數為7.00片，鮮質量為3.80 g，葉片數和鮮質量高于CK 處理，尤其是鮮質量顯著高于CK 處理67.6%，表明EG16 的加入對小白菜有較好促生作用。根據圖1B，在2 mg·L?1的外源硒環境下，ESe2 處理的葉片數高于其他處理，尤其是高于同硒濃度下不接種EG16 的Se2 處理。結合方差分析中PSe<0.01、PSe×E<0.01 的結果，可以推測EG16 和硒的共同作用會更加有利于小白菜葉片生長。當硒濃度大于或等于10 mg·L?1，接種了EG16 的小白菜生長同樣受到抑制，具體表現為ESe10、ESe20 處理的葉片數和鮮質量均顯著小于CK處理。因此，接種EG16不會影響硒對小白菜低促高抑的作用。據觀察，ESe20 處理的植株樣品在移植第7 d 起也出現了如Se20 處理生長不良的現象。但該處理的植物存活時間相對較久，在移植14 d后存活的植株數多于Se20 處理。到第21 d 收獲時，ESe20 處理尚有超過一半的植株存活，說明EG16 具有緩解高濃度硒對小白菜生長脅迫的潛力。綜合以上結果，在本研究的水培條件下，硒對小白菜生長由促進轉向抑制的濃度閾值范圍在5～10 mg·L?1。

2.2 植物根系形態變化

根據圖2，CK 處理的小白菜總根長可達525 cm，根系直徑約0.173 cm，總根體積達28.5 cm3，分支數達3 566 個。與CK 處理相比，Se2、Se5 處理組的小白菜總根長分別增加了39.6%、25.9%，總根體積分別增加了43.2%、80.4%，分支數分別增加了42.2%、49.6%，根系直徑僅增加了1.35%、17.2%，硒濃度的增加對根系產生了較大促生作用。Se10 處理總根長比CK 處理減少19.1%，根系直徑卻增加43.0%，總根體積增加18.5%，分支數僅增加1.53%，該處理對小白菜根系的促生效果較弱。Se20 處理組中小白菜根系的生長受到顯著抑制，總根長、總根體積、分支數分別比CK 處理減少了80.9%、66.8%、73.9%。方差分析發現，硒對所有根系性狀變化均產生了顯著影響，說明硒對小白菜根系生長同樣具有低促高抑作用。

由圖2可知，當加入EG16菌后，E1處理的小白菜總根長為615 cm，根系直徑為0.215 cm，總根表面積為38.2 cm2，分支數達5 314個。單因素方差分析顯示接種處理對4 個根系指標均沒有顯著影響，但各項根系性狀數據均比CK處理高，說明EG16的加入一定程度上利于根系生長。

根據雙因素方差分析，硒與EG16 兩個因素的交互作用對總根長、總根體積、分支數產生顯著影響，而根系直徑只受到硒處理的顯著影響。此外，ESe2、ESe5、ESe10、ESe20 處理的根系直徑比CK 處理分別增加了15.6%、14.6%、36.3%、41.8%，可見接菌處理的小白菜根系隨硒濃度增加而變粗。而其他根系指標中，ESe2、ESe5 處理的小白菜總根體積比CK 處理分別增加43.3%、95.3%，分支數分別增加13.3%、91.8%。同時，ESe5 處理的小白菜總根長比CK 處理增加44.5%，且其他的根系指標均比E1 處理和同硒濃度環境下的Se5 要高。ESe10、ESe20 處理比CK 處理總根長分別低78.9%、26.1%，總根體積分別低71.7%、23.7%，分支數分別低66.9%、24.1%，根系生長受到明顯抑制?？梢娊臃NEG16對小白菜的根系生長具有一定促進作用。

2.3 植物葉綠素含量的變化

葉綠素含量在一定程度上反映了植物光合作用的能力。根據圖3，CK 處理的小白菜葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素平均含量分別為5.98、2.62、2.87 mg·g?1；E1 處理的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量分別為5.87、2.69、2.80 mg·g?1。硒濃度低于10 mg·L?1時，不論是否接種EG16，小白菜各類葉綠素含量均和CK 處理差異不顯著。但當硒濃度達到10 mg·L?1時，接種EG16 對葉綠素含量產生了明顯影響。與CK 處理相比，Se10 處理葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素分別減少25.9%、7.53%、23.3%，而ESe10 的各項葉綠素卻分別增加19.1%、53.7%、21.5%?？梢?0 mg·L?1的硒處理可能會降低小白菜的葉綠素含量，而EG16 的加入則有利于其葉綠素的合成。但在硒濃度達到20 mg·L?1時，Se20、ESe20 兩個處理的葉綠素a 比CK 處理分別減少17.3%、28.5%，類胡蘿卜素分別減少10.3%、25.6%。因此，在20 mg·L?1硒濃度條件下，無論接種EG16與否，小白菜各類葉綠素含量均降低，生長受到抑制。

2.4 蛋白質含量和抗氧化酶的變化

根據圖4A，CK 處理的小白菜地上部蛋白質含量為1.38 mg·g?1，隨著硒濃度增加，除Se2、Se10 處理略低于CK（減少6.91%、2.38%）外，小白菜蛋白質含量呈上升趨勢，其中Se5、Se20 處理蛋白質含量比CK 處理分別增加了16.5%、21.3%。根據雙因素方差分析，硒處理對蛋白質含量產生影響顯著。在接種EG16的處理中，E1處理的蛋白質含量為1.21 mg·g?1，低于CK處理11.9%。隨著硒濃度的上升，蛋白質含量也逐步上升，且ESe20處理的蛋白質比同硒濃度的Se20處理高8.00%?？梢奅G16和Se的共同作用會導致低硒環境中小白菜的蛋白質含量減少，但可提高高濃度硒環境中小白菜的蛋白質含量。

根據圖4B，本研究中EG16 和硒的加入，對小白菜體內的SOD無顯著影響。但POD、CAT的變化則有所不同。根據圖4C，CK處理中CAT的活性為44.7 U·g?1，且隨著硒濃度的增加呈現先降低后增加再降低的趨勢。其中Se10 處理的CAT 活性為59.6 U·g?1，在所有不接種EG16處理中活性最強。僅接種EG16時，小白菜的CAT 活性顯著降低，具體表現為E1 的CAT 活性為38.2 U·g?1，顯著低于CK 處理。在接種EG16 的基礎上，硒對CAT 活性的影響表現為低促高抑，其中ESe5 處理的CAT 活性達到60.2 U·g?1，是所有接種菌處理中活性最高的。當硒濃度≤5 mg·L?1時，同濃度硒條件下，接種處理的CAT 活性均大于不接種處理；但當硒濃度≥10 mg·L?1時，接種的CAT 活性則都小于同硒濃度的不接種處理。由此可知，單獨的EG16 接種可降低小白菜CAT 活性；EG16 和≤5 mg·L?1的硒共同作用時，可提升CAT 活性且提升幅度大于單獨的硒處理；而EG16 和≥10 mg·L?1的硒共同作用時，盡管CAT 活性仍高于CK 處理，但增強效果不如單獨的硒處理。

根據圖4D，CK 處理POD 活性達873 U·g?1，與之相 比，ESe10、ESe20處理的POD活性顯著增高47.7%、82.4%，同時也比同硒濃度的Se10、Se20 處理活性高。除ESe20 處理外，其他處理的POD 均與CK處理無顯著差異?？梢?，當硒濃度≤5 mg·L?1時，EG16和硒對小白菜POD 活性的作用較小，但當硒濃度≥10 mg·L?1時，硒與EG16 菌共同作用會顯著提高POD 的活性。

2.5 MDA含量的變化

MDA 作為膜脂過氧化作用的指標，其含量越高一般說明植物遭受的傷害越大。根據圖5，CK處理的MDA 含量為12.4 nmol·g?1，隨著Se 濃度的上升，小白菜體內的MDA 含量分別比CK 處理增加了4.59%、5.25%、36.1%、69.8%。在硒濃度≤5 mg·L?1時，接種EG16 有效降低了MDA 含量，此時E1、ESe2、ESe5 處理的MDA 含量比CK 處理分別降低了33.1%、24.3%、0.3%。但當硒濃度≥10 mg·L?1時，接種處理的MDA含量均大于同硒濃度的不接種處理?？梢?，在一定的硒濃度范圍內，接種EG16能緩解小白菜的生理脅迫。

2.6 不同處理對植物硒總量的影響

植物體內的硒總量反映了植物吸收硒的能力。除了Se20 和ESe20 兩個處理，小白菜硒含量（包括地上部、地下部）隨著外源硒濃度的升高而上升；生物富集系數先增大后降低，并在5 mg·L?1時達到最大，而生物轉運系數則下降（表1），且這些變化趨勢不受接種EG16 的影響。單因素方差分析發現，硒濃度的變化對生物轉運系數、生物富集系數、地上部和地下部硒含量均有顯著影響（表2），因此外源硒濃度是影響小白菜吸收硒的重要因素。當硒濃度不超過5 mg·L?1時，同硒濃度下，接種處理的地下部硒含量雖然略低于不接種處理，但是地上部硒含量差別很小，最終表現為生物轉運系數較高（表1），根據雙因素方差分析，硒與EG16 的共同作用對生物轉運系數有顯著影響（表2，PSe×E<0.01）。這說明EG16的接種有利于硒從小白菜的地下部向地上可食用部分的轉運。

表1 植物地上部、地下部的總硒含量Table 1 Concentrations of Se in aboveground and underground parts of plants

表2 硒含量的雙因素方差分析Table 2 Two?way ANOVA for Se content

當硒濃度大于10 mg·L?1時，同硒濃度下的地下部硒含量均高于不接種的處理（表1），盡管方差分析表明，EG16以及EG16和硒的共同作用對地下部硒含量的影響并不顯著，但從結果看，接種EG16有利于硒在植物地下部的富集。當硒濃度升高至20 mg·L?1時，與Se20 處理相比，ESe20 處理中地下部硒含量顯著上升，地上部硒含量卻有所下降（表1）。ESe20 處理的生物富集系數明顯大于Se20 處理，但轉運系數卻低于Se20 處理。即在20 mg·L?1的硒濃度下，接種處理的小白菜將硒富集于小白菜地下部的能力明顯增強，但將硒從地下部轉運至地上部的能力顯著降低，最終地上部的硒含量低于不接種處理。方差分析表明，EG16 單獨作用（PE<0.01）與菌和硒的共同作用（PSe×E<0.01）對地上部硒含量影響顯著（表2）。說明EG16的接種可能對植物硒的轉運造成了影響。結合Se20處理中小白菜大多萎蔫，而ESe20處理小白菜大多存活的現象，在硒濃度為20 mg·L?1環境下植物硒含量的變化也可能與植物生長狀態的不同有關。

3 討論

植物體內的硒主要來源于生長環境，施加外源硒是普遍采用的富硒生物強化措施。雖然硒是否為植物的必需元素目前還存在爭議，但諸多研究均證實硒的加入對植物生長具有一定促進作用，且較高濃度的外源硒會增加植物體硒的累積[1，6?7]。然而較高濃度的硒通常也會抑制植物的生長。如本研究發現，硒濃度≤5 mg·L?1時促進小白菜生長，而硒濃度≥10 mg·L?1時則抑制生長。其他的研究也有類似發現，趙秀鋒等[10]在小白菜水培研究中發現當硒濃度為0～2 mg·L?1時，硒不僅促進小白菜的生長，還緩解了小白菜受到的鉛脅迫；但當硒濃度超過4 mg·L?1時，小白菜的生長將受到抑制。對水稻的研究則發現，當土壤中硒濃度低于5 mg·kg?1時對水稻生長有利，但高于5 mg·kg?1時會影響水稻抗脅迫的能力[7]。由于植物品種和培養環境的不同，不同研究中硒對植物產生毒害的閾值有所不同，但這些研究結果共同說明，硒濃度較高時會對植物生長產生抑制。因此在實際的富硒蔬菜培育過程中，需要注意外源硒的施用濃度，避免較高的外源硒施用造成硒脅迫，導致蔬菜產量下降。

為了探尋更加有效的硒生物強化措施，研究者們開始關注PGPR，如今已發現一些菌株能較好地促進植物的生長。如MOTESHAREZADEH 等[15]發現接種Bacillussp.B47 可以增強羅勒（Ocimum basilicumL.）吸收硒、鉀與磷的能力，并使羅勒鮮質量增加。郭雨晴等[29]在荒漠植物根際土中分離并篩選出了Arthro?bactersp.BP4 等多種PGPR，這些菌的接種有助于高粱幼苗鮮質量的增加。本研究使用的PGPR，即EG16，也有相似的能力。接種EG16 能顯著增加小白菜鮮質量（圖1C）、促進根系生長（圖2）、降低生理脅迫（圖5），這說明單獨接種EG16 對小白菜具有良好的促生作用。PGPR 一般通過固氮、溶磷、產生鐵載體和分泌植物激素等方式促進植物生長[30?31]。本研究水培環境的氮、磷、鐵等元素總量固定且多為植物可直接吸收的可溶態，因此EG16 對小白菜的促生作用可能與其分泌植物激素的功能有關。本研究團隊此前證實，EG16 具有分泌生長素IAA（Indole?3?ace?tic acid，吲哚乙酸）的能力[14]。這為探究EG16 的促生機制提供了一些線索，但具體的作用機制還有待后續研究。

通過水培實驗，本研究發現，EG16的接種不會改變硒對小白菜產生的低促高抑的影響（圖1、圖2）。但在不同的硒濃度下，EG16 和Se 的共同作用會對小白菜的生長產生不同的作用。與單獨施加硒或接種EG16的處理相比，EG16和低濃度（≤5 mg·L?1）硒共同作用確實會對小白菜產生更好的促生效果。表現為小白菜葉片數增多（圖1B）、根系分支更多（圖2）和受到的生理脅迫減低（圖4、圖5）?？梢?，EG16 在富硒蔬菜的培養應用上有著極大的潛力。

當培養液中硒濃度較高（≥10 mg·L?1）時，小白菜生長受到較強抑制。不論接種EG16 與否，大部分生長指標均有明顯下降（圖1、圖2），受到的生理脅迫也有所增強（圖5）。但接種處理的小白菜抗逆性顯著增強，尤其表現為POD 活性顯著上升（圖4）。POD 具有歧化H2O2、保護植物細胞膜作用[32]，其活性的增加能一定程度上緩解植物所受的生理脅迫[33]。其他研究也曾發現PGPR 促進植物體內抗氧化酶的活性增強，從而增強植物抗逆性的現象[17，34]。如DURAN等[16]通過在生菜根部接種Bacillussp.E5 從而提升生菜的抗旱能力；黃瓜接種了短芽孢桿菌CH1 后，SOD、POD、CAT 活性明顯高于不接種處理[35]。小白菜的長勢也印證了抗逆性的增強產生了作用，收獲時接種處理（ESe20 處理）的小白菜中枯萎的植株數量顯著少于不接種處理（Se20 處理）。這表明EG16 能協助植物抵御較高硒濃度帶來的生長脅迫，這種功能使得EG16在硒污染地區的植物修復上也具有一定的應用潛力。

EG16 不僅影響小白菜生長，還對硒的吸收及轉運也具有一定的調控作用。本研究中，在2～5 mg·L?1的低硒環境下，EG16 和硒的共同作用雖然沒有明顯增加小白菜地上部硒的吸收，但增強了小白菜將硒轉運至可食用部分的能力（表1、表2），從生長指標上看，其對小白菜也有較好的促生作用（圖1、圖2）。而當硒濃度為10 mg·L?1時，EG16 的接種增加了小白菜地上和地下部的硒含量（表1、表2），但小白菜的生長卻受到了一定的抑制（圖1、圖2）。因此在實際的富硒蔬菜培養過程中，使用0～5 mg·L?1硒濃度配合接種EG16可達到較好的硒生物強化效果。

在培養液硒濃度達到20 mg·L?1時，不接種處理的地上部硒含量顯著增加，但地下部硒含量則變化較小。而接種處理的小白菜地下部硒含量顯著增加，但地上部硒含量卻變化較小，表現為從環境中吸收硒的能力增強，轉運能力減弱（表1、表2）。結合此前的觀察到的接種處理的小白菜抗逆性增強、存活時間比不接種處理長的現象，小白菜逐漸枯萎的過程對地上部和地下部硒含量的變化有一定影響。

研究表明，植物通常借助根系轉運蛋白的主動運輸過程吸收亞硒酸鹽[36?37]，因此不接種處理小白菜在逐漸枯萎過程中，其主動吸收硒的能力也逐漸下降，進而使植物根部硒含量沒有隨環境中的硒濃度升高而明顯增加。而不接種處理向地上部轉運硒的能力較強（表1），這可能與植物器官衰亡過程中養分在植物體內的重新分配有關。有研究表明，植物的維管系統（包括木質部和韌皮部）可將營養物質從衰老或死亡器官轉運并重新分配到其他的器官中[38?39]。而高濃度的硒會抑制植物生長并損壞其運輸系統，造成養分運輸紊亂[40]。這可能使不接種處理的小白菜根部大量的硒也隨著養分一同被轉運至地上部，進而使生物轉運系數升高。相較之下，高濃度硒環境中接種處理（ESe20）的小白菜地上部硒含量變化較為平穩?？赡苁荅G16 在高濃度硒環境下會保護植物的運輸系統，避免過量的硒隨著養分進入地上部，造成更嚴重的生理脅迫。這也許是PGPR 協助植物應對高濃度硒脅迫而調控硒轉運的一種策略。

微生物對植物吸收及轉運硒的調控還受其他因素影響，例如營養供給及植物生長狀況等。有研究表明，在鈣、鉀、鎂、磷等養分充足時，PGPR 會增強植物對大量營養元素的吸收，促進植物生長，進而提高植物對硒的吸收[16]。此外，也有研究發現，部分PGPR可通過改變硒的形態影響植物對其吸收[20，41]。更重要的是，植物對硒的吸收與轉運離不開磷酸鹽、硫酸鹽等轉運蛋白參與[36，42]，而微生物很可能會提高某些轉運蛋白的活性，從而提高對硒的吸收[43]。因此，在本研究工作的基礎上，還需針對EG16 調控植物對硒的吸收與轉運的機制進行進一步研究。

4 結論

（1）硒對小白菜的地上部和地下部生長均產生低促高抑的影響，且這種影響不因接種EG16 與否而發生改變。當濃度≤5 mg·L?1時，硒能促進植物生長，但當硒濃度≥10 mg·L?1時，植物生長受到抑制。

（2）僅接種EG16可促使小白菜鮮質量增加、促進根系生長，還能緩解由MDA升高帶來的生理毒害。

（3）環境硒濃度較低（≤5 mg·L?1）時，與不接種處理相比，接種EG16處理的小白菜葉片數更多、根系更長、分支數更多、CAT活性更高。此時EG16還對硒由地下向地上的轉運有一定的促進作用。EG16和硒的共同作用也呈現出較好的植物促生作用。

（4）環境硒濃度較高（≥10 mg·L?1）時，小白菜根系的硒含量顯著上升，但其生長受到嚴重抑制。而接種EG16 處理的小白菜存活率高于不接種處理，蛋白質含量也更高，POD活性顯著增強，表明EG16能適度提高植物的抗逆能力。