不同施硒量接種AM真菌對丹參幼苗期生理指標的影響

凌娜,楊朝霞,王文鳳,陳夢麗,馬習美

不同施硒量接種AM真菌對丹參幼苗期生理指標的影響

凌娜,楊朝霞,王文鳳,陳夢麗,馬習美

商丘學院風景園林與建筑學院, 河南 商丘 476000

為分析不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生理指標的影響，本文使用盆栽法種植單身作物，并將施硒量（Na2SeO3）設定為四個濃度水平，將試驗植物分為接種組和對照組。結果發現，接種AM真菌的組別的丹參幼苗的生理質量要顯著優于未接種組別并促進其對硒元素的吸收。當硒濃度水平為20μg·mL-1和40μg·mL-1時，其生長指標和生理指標表現優異。同一濃度水平下，接種AM真菌丹參幼苗組別綠素含量和蛋白質含量呈現顯著優勢，丙二醛和脯氨酸含量均保持在較低水平，表明接種AM真菌能提升植物的抗逆性。同時還發現，接種AM真菌對丹參幼苗的可溶性糖水平不具備直接影響。

接菌; 丹參; 生理指標

硒是植物生長發育和生理代謝必備的重要營養元素。對植物進行補硒栽培能夠明細提升作物品質和抗逆性。丹參（Bge.）是較為常見的藥用植物和經濟作物，具有活血止痛、寧心安神的作用[1,2]。人類對于硒元素的吸收大多于植物。富硒植物是人和動物最為重要的硒源之一。通過外源補硒能夠適當地提升丹參的作物產量，還能夠提升其自身的硒含量，對疾病治療產生協同增效作用。叢枝菌根（Arbuscular mycorrhizae, AM）是土壤共生真菌中分布最廣泛的一類真菌[3]，能與200個科的20萬個種以上的陸生植物形成共生關系。AM真菌能夠促進植物對硒元素的吸收，具備一定的研究價值[4]。除此之外，AM真菌還能夠促進植物對于其他元素的吸收，如鉀、鈣、鎂、銅、錳等，助力作物生長發育。通過分析不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生理指標的影響能夠更好地探索丹參、硒元素以及AM真菌三者之間的相關聯系和影響，進一步改善丹參對硒元素的吸收，促進其生長發育和藥用品質，為普及中藥現代化種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗使用的植物為藥用丹參的基源植物丹參（Bge.）。丹參幼苗采購自嵩縣城關鎮葉嶺村丹參種植基地。AM真菌菌種以黑麥草（L.）為宿主通過盆栽法進行擴繁，以含有孢子的根際土作為接種菌劑。試驗中使用肥料成分為尿素，磷酸二氫鉀和硫酸鉀。施硒方法為葉面噴硒。試驗土壤為嵩縣褐土土壤（非滅菌土）?；境煞忠娤卤?。在實驗過程中，將施硒量（Na2SeO3）設定為四個濃度水平，分別為0μg·mL-1，20μg·mL-1，40μg·mL-1，80μg·mL-1。同一濃度水平下，將試驗植物分為接種組和對照組。每組4個樣本，共計32個樣本。試驗于河南農業大學農學院實驗室開展，時間為2022年4月3日至2022年8月15日間。

表1 土壤理化性質測定結果

1.2 測量方法

1.2.1 丹參幼苗生長數據測量使用卷尺測量丹參幼苗生長數據包括株高和主根長。使用稱重法來測量丹參幼苗干質量。使用10% KOH溶液脫去根段細胞質、0.5％酸性品紅溶液染色并用脫色劑脫色，最后計算菌根侵染率。

1.2.2 丹參幼苗生理數據測量使用浸提法計算丹參幼苗葉綠素含量，考馬斯亮藍G-250染色法計算蛋白質含量、蒽酮比色法測量可溶性糖。同時，使用分光光度法測量丹參幼苗丙二醛含量，以及茚三酮法測量脯氨酸含量。

1.3 數據處理

使用Origin 8.0和 SPSS 20.0對試驗數據進行統計學分析并比較接種組和對照組在同一濃度水平下數據差異性和數據顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生長數據的影響

對丹參幼苗期生長數據進行分析，結果發現在同一濃度水平下接種AM真菌的丹參幼苗的株高、根冠比和干質量與對照組相比均顯著增長（表2）。這表明除根長以外，接種AM真菌能夠促進丹參幼苗期生長態勢。在不同施硒量條件下，接種組株高在0μg·mL-1，20μg·mL-1，40μg·mL-1條件下均高于對照組，但在80μg·mL-1條件下接種組別株高明顯低于對照組。在根長和根冠比方面，接種組和對照組大致隨施硒量增加而增加，但均在40μg·mL-1條件下達到最高值。接種組和對照組的干質量呈現出先增加后減少的變化趨勢。接種組的地上干質量在20μg·mL-1水平最高，對照組在40μg·mL-1水平最高。接種組的地下干質量在20μg·mL-1水平最高，對照組在0μg·mL-1水平最高?？梢?，單獨增加施硒量對于丹參幼苗期生長作用并不十分顯著，在接種AM真菌后二者的協同作用顯著增強了試驗植物生長效果和生長質量。

如圖1所示，同一濃度水平下接種AM真菌的丹參幼苗菌根侵染率均高于對照組。接種組的菌根侵染率隨施硒量增加先增大后減小，并在40μg·mL-1條件下達到峰值。而對照組的菌根侵染率隨施硒量增加逐漸增加，并在80μg·mL-1條件下達到峰值?？梢?，接種AM真菌能夠顯著增加丹參幼苗菌根侵染率，提升其入藥質量影響。

表2 不同施硒量條件下丹參幼苗期生長數據比較結果

注：*表示不同處理間在<0.05水平差異顯著

Note:* indicate significant differences between different treatments at<0.05 level

圖1 不同施硒量條件下丹參幼苗期菌根侵染率比較結果

Fig.1 Comparison of mycorrhizal infection ratesat seedling stage ofa Bge. under different Se application

2.2 不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生理數據的影響

對丹參幼苗期生理數據進行分析，結果發現在同一濃度水平下接種AM真菌丹參幼苗的葉綠素含量和蛋白質含量呈現顯著優勢（表3）。與此同時，接種組的丙二醛和脯氨酸含量均保持在較低水平，表明接種AM真菌能提升植物的抗逆性。對照組的可溶性糖高于接種組水平，表明接種AM真菌無法影響到丹參幼苗期的可溶性糖水平。在不同施硒量條件下，接種組的葉綠素含量顯著高于對照組，并隨著硒濃度的增加而減少，表明接種AM真菌能夠緩解硒元素對于葉綠素合成的負面影響。接種組的蛋白質含量呈現先減少后增加的變化趨勢，而對照組則呈波浪線變化趨勢，對照組變化不顯著。接種組和對照組的可溶性糖均呈現先增加后減少的變化趨勢，接種組在20μg·mL-1水平最高，對照組在40μg·mL-1水平最高。接種組的丙二醛呈現出先增加后減少的變化，并在40μg·mL-1水平最高。對照組呈波浪線變化趨勢20μg·mL-1水平最高。兩組植物的脯氨酸水平均隨硒濃度增加而減少，且對照組的脯氨酸水平在80μg·mL-1高于接種組，表明AM真菌對于高硒水平反應劇烈。

表3 不同施硒量條件下丹參幼苗期生理數據比較結果

注：*表示不同處理間在<0.05水平差異顯著

Note:* indicate significant differences between different treatments at<0.05 level

3 討 論

通過分析不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生理指標的影響，發現接種AM真菌菌種的組別在生長數據和生理數據方面均呈現出較高優勢。在生長指標方面，接種AM真菌菌種的組別在株高、根冠比和干質量呈現出顯著的生長優勢，其菌根侵染率明顯高于對照組。在生理指標方面，接種AM真菌菌種的組別在葉綠素含量、蛋白質質量占據優勢，丙二醛和脯氨酸含量均保持在較低水平。以上發現表明，接種AM真菌菌種后，根冠比的增長表明丹參幼苗地下部分生長更為發達，增強了對地下環境和營養物質的吸收能力，生長質量明顯增加。與此同時，接種AM真菌菌種后丹參幼苗對環境的抗逆性也明顯強于對照組，表明其藥用成分的增強。以上結論與車欣宇等，孫穎盈等，Wu YH等和Yang Y等對于丹參-AM真菌共生體養分吸收以及其對丹參幼苗升職指標的影響結論高度相似[5-8]。

通過觀察和分析不同濃度水平下接種組和對照組的生理表現，發現丹參幼苗的生理指標并未隨施硒量的增加而增長。高濃度硒（80μg·mL-1）水平下，丹參幼苗出現生長抑制現象。實驗發現適應的施硒量即20μg·mL-1和40μg·mL-1水平下接種AM真菌菌種促進了丹參幼苗各種生理指標的增長。這與胡曉榮等和賈紅梅等對于AM真菌對丹參生長效應的試驗結果高度一致[9,10]。然而，添加硒含量并不能顯著增加丹參幼苗的可溶性糖水平，說明硒對于該項生理指標并不具備直接影響，這與丹參自身的物種差異性密切相關。本研究結論與李芳等和Pu C等對于硒元素對丹參生理指標變化影響研究結果相似[11,12]。隨著硒濃度水平的增加，接種AM真菌組別的丹參幼苗菌根侵染率顯著增加，并在40μg·mL-1水平達到峰值。這同樣驗證了高濃度硒（80μg·mL-1）水平下，無法促進AM真菌的侵染效果。齊俊香等和王雪等均對AM真菌對丹參生長及品質的影響開展試驗，與本研究結論保持一致[13,14]。研究發現，接種AM真菌菌種后丹參幼苗能夠產生更好的生長效應和交互效應。二者的協同作用能夠提升硒元素的吸收，并提升影響吸收能力。該結論與大部分學者對于二者的共生關系和交互效果研究一致，如董娜等，粟敏等以及Zeng Y等[15-17]。

4 結 論

本研究使用藥用丹參的基源植物丹參對不同施硒量條件下接種AM真菌菌種對丹參幼苗期生理指標的影響開展研究。在實驗過程中，將施硒量（Na2SeO3）設定為四個濃度水平，分別為0μg·mL-1，20μg·mL-1，40μg·mL-1，80μg·mL-1。同一濃度水平下，將試驗植物分為接種組和對照組。研究發現，接種AM真菌的組別的丹參幼苗的生理質量要顯著優于未接種組別。

在生長指標方面，當硒濃度水平為20μg·mL-1時，其地上干質量和地下干質量最高，分別為3.271±0.486 g和3.217±0.483 g。當硒濃度水平為40μg·mL-1時，其株高、根長、根冠比最優，分別為22.513±0.872 cm，21.680±0.766 cm和0.786±0.009。其菌根侵染率最高，為78.9%。

在生理指標方面，發現在同一濃度水平下接種AM真菌丹參幼苗組別綠素含量和蛋白質含量呈現顯著優勢，丙二醛和脯氨酸含量均保持在較低水平，表明接種AM真菌能提升植物的抗逆性。同時，接種AM真菌對丹參幼苗的可溶性糖水平不具備直接影響。接種組在20μg·mL-1和40μg·mL-1生理指標表現優異，并對高硒濃度（80μg·mL-1）反應劇烈。

丹參作為藥用植物，其營養成分的開發能夠提升其藥理成分和藥用效果。通過現代生物技術手段如接種AM真菌能夠更好地提升丹參幼苗的生長治療和生長品質。同時，通過改善外界環境因素如不同的施硒量能夠改善植物內部吸收能力和影響水平，從而達到合理提升中草藥產量和品質的重要目的。

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Effects of Inoculating Arbuscular Mycorrhizae on Physiological Indicators ofBge. Seedlings under Different Selenium Application Conditions

LING Na, YANG Zhao-xia, WANG Wen-feng, CHEN Meng-li, MA Xi-mei

476000,

To achieve the purpose of improving drug quality and therapeutic effect. This article mainly analyzes the effects of inoculating AM on the physiological indicators of Salvia miltiorrhiza Bge. seedlings under the condition of different selenium application rates. Single crops were planted in pots, and the selenium application amount (Na2SeO3) was set at four concentration levels, and the test plants were divided into inoculation group and control group. It was found that the physiological quality of Salvia miltiorrhiza Bge. seedlings inoculated with AM was significantly better than that in the non-inoculated group and the absorption of selenium was promoted. When the selenium concentration level is 20μg·mL-1and 40μg·mL-1, its growth index and physiological index are excellent. At the same concentration level, the chlorophyll content and protein content of the seedlings inoculated with the AM showed significant advantages, and the contents of malondialdehyde and proline remained at a low level, indicating that the inoculation of the AM can improve the stress resistance of plants. It was also found that the inoculation of AM had no direct effect on the soluble sugar levels of Salvia miltiorrhiza Bge. seedlings.

AM fungal strains;Bge.; physiological indicators

Q945.15

A

1000-2324(2023)04-0539-05

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.04.009

2023-01-05

2023-03-06

河南省科技攻關項目(182102110311)

凌娜(1986-),女,碩士研究生,副教授,研究方向:植物遺傳育種. E-mail:lingnas1985@163.com