绿色木霉的生物学特性及对盐胁迫下玉米幼苗生长的影响
作者： 李朋朋 王源栋
摘要 ［目的］明确绿色木霉（Trichoderma viride）真菌的生物学特性及对盐胁迫下玉米幼苗的缓解机制。［方法］
对前期筛选出一株绿色木霉菌株进行生物学特性分析，并通过测定绿色木霉对盐胁迫下玉米幼苗株高、根长、地上部分干质量、地下部分干质量、根冠比、叶绿素a含量、叶绿素b含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）等指标的影响，探讨绿色木霉对盐胁迫下玉米幼苗生长及生理指标的影响。［结果］菌株的最适生长温度是25 ℃；24 h黑暗处理下菌落直径显著高于12 h黑暗+12 h光照、24 h光照2个处理；菌株在pH为5时生长最快。添加不同浓度绿色木霉孢子悬浮液后，盐胁迫下玉米幼苗株高、根长、地下部分及地上部分干质量、叶绿素a和叶绿素b含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、PPO活性均呈现逐渐上升的趋势。［结论］研究结果可为提高玉米在盐碱土壤种植效率提供基础资料。
关键词 绿色木霉；生物学特性；盐胁迫；玉米；幼苗生长
中图分类号 X17 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）11-0068-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.014
Biological Characteristics of Trichoderma viride and Their Effects on the Growth of Corn Seedlings Under Salt Stress
LI Peng-peng，WANG Yuan-dong
（School of Landscape and Ecological Engineering，Hebei University of Engineering，Handan，Hebei 056038）
Abstract ［Objective］To clarify the biological characteristics of Trichoderma viride and their mechanisms of alleviating salt stress in corn seedlings.［Method］ The biological characteristics of a Trichoderma viride strain screened in the early stage were analyzed，and the effects of Trichoderma viride on corn seedling height，root length，aboveground dry weight，underground dry weight，root crown ratio，chlorophyll a content，chlorophyll b content，SOD，POD，CAT，PPO and other indicators under salt stress were measured，exploring the effects of Trichoderma viride on the growth and physiological indicators of corn seedlings under salt stress.［Result］The optimal growth temperature for the strain was 25 ℃;the requirements for light were not strict，but the colony diameter under 24 hours of darkness treatment was significantly higher than 12 hours of darkness+12 hours of light，and 24 hours of light;the strain grows fastest at pH=5.After adding different concentrations of spore suspension，the plant height，root length，dry weight of underground and aboveground parts，chlorophyll a and chlorophyll b content，SOD activity，POD activity，CAT activity，and PPO activity of corn seedlings showed a gradually increasing trend under salt stress.［Conclusion］The research results can provide basic data for improving the planting efficiency of corn in saline alkali soil.
Key words Trichoderma viride;Biological characteristic;Salt stress;Corn;Seedling growth
基金项目 邯郸市科学技术研究与发展计划项目（21212012057）；邯郸市社科联规划课题（2022142）。
作者简介 李朋朋（1987—），女，河北邯郸人，副教授，博士，从事植物病理学研究。
收稿日期 2023-07-21
玉米是我国重要的粮食作物，其种植面积和总产量均居第1位，在农业生产中占有重要地位，其生产安全直接影响到我国粮食作物的生产稳定［1］。土壤盐渍化已成为严重影响作物正常生长发育、降低作物产量的重要因素之一。如何提高作物耐盐性以及盐胁迫下作物产量一直是人们关注的焦点。木霉菌是一种主要分布于土壤、腐烂木材及根围中的真菌［2］，具有适应性强、寄主范围广等特点［3］，在促进植物生长、土壤修复、病害防治等方面已得到广泛应用［4］。
赵忠娟等［5］研究表明木霉孢子悬浮液可促进盐胁迫下番茄种子萌发、幼苗生长，增强植物光合作用，提高植株的耐盐性。邓薇等［6］研究发现绿色木霉孢子悬浮液处理后，干旱胁迫下玉米幼苗的总根表面积、总根长、总根体积有所增加，玉米的根系更加强壮，增强了植物根系对水分、营养物质的吸收，有利于玉米的生长；同时玉米幼苗地上部分鲜重、地下部分鲜重及根冠比也有所提高，增强了植物的抗旱能力，说明绿色木霉可增强植株对干旱的抵抗能力。王越［7］研究表明经棘孢木霉孢子悬浮液处理，在低钙离子浓度的情况下拟南芥的根长会增加，IAA含量增加，能促进植株生长。戚玮真［8］研究表明棘孢木霉能缓解盐胁迫下黄瓜幼苗的生长。孙健等［9］研究表明深绿木霉发酵液可促进山新杨幼苗超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、苯丙氨酸解氨酶等防御酶活性的提高。
土壤盐渍化是影响玉米高产稳产的重要因素之一。该研究
对前期筛选出一株绿色木霉菌株进行生物学特性分析，并通过测定绿色木霉对盐胁迫下玉米幼苗株高、根长、地上部分干质量、地下部分干质量、根冠比、叶绿素a含量、叶绿素b含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）等指标的影响，探讨绿色木霉对盐胁迫下玉米幼苗生长及生理指标的影响，以期为推动绿色木霉的开发应用奠定基础，为玉米安全、优质、高效栽培提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 供试材料 玉米种子（郑丹958）、绿色木霉菌株HD1。
马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）。葡萄糖和琼脂粉购于生工生物工程（上海）股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 菌株HD1生物学特性研究。
1.2.1.1 温度对菌落生长的影响。
将直径为6 mm的菌盘置于PDA平板中央，于10、15、20、25、30和35 ℃下黑暗培养，3 d 后测定菌落直径，每处理3次重复。
1.2.1.2 光照对菌落生长的影响。
用打孔器打取6 mm的菌盘置于PDA平板中央，设置24 h黑暗、24 h光照、12 h黑暗+12 h光照3种光照条件于25 ℃进行恒温培养，3 d后测量菌落直径，每处理3次重复。
1.2.1.3 pH对菌落生长的影响。
配制pH分别为5、6、7、8、9、10的PDA培养基，接种后25 ℃黑暗培养，3 d后测量菌落直径，每处理3次重复。
1.2.2 玉米的种植及处理。
将玉米种子播种于营养土和蛭石为3∶1的基质中，生长至2叶1心时移栽到高20 cm、直径30 cm的花盆中，花盆底部有孔。采用河北工程大学校内试验基地的0～20 cm耕层土作为花盆土壤。将浓度0（处理T1）、2×105个/mL（处理T2）、2×106个/mL（处理T3）、2×107个/mL（处理T4）、2×108个/mL（处理T5）的绿色木霉孢子悬浮液和200 mL浓度为150 mmol/L NaCl溶液分别加入花盆中，每个处理试验重复3次。以不加NaCl溶液和绿色木霉孢子悬浮液的玉米为对照组（CK）。在幼苗处理42 d后，进行各项指标的测定。
1.2.3 生长指标的测定。在幼苗处理42 d后进行生物量测定。首先测量玉米株高和根长，然后将幼苗冲洗干净，分成地上、地下两部分，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干，称质量。
1.2.4 生理指标的测定。采用王英典等［10］的方法进行玉米叶片中叶绿素a、叶绿素b含量的测定。
采用氮蓝四唑法、愈创木酚比色法、高锰酸钾滴定法和滴定法分别进行叶片SOD、POD、CAT和PPO活性的测定［11-14］。
2 结果与分析
2.1 菌株HD1的生物学特性
2.1.1 温度对菌落生长的影响。
由图1可知，菌株HD1在温度为10、15、20、25、30和35 ℃时均可生长，在25 ℃时菌落直径达到最大值，其次是30 ℃，温度高于30 ℃时，菌落直径迅速下降，在10、15和35 ℃时，菌落生长较慢。
2.1.2 光照对菌落生长的影响。
由图2可知，菌株HD1在24 h黑暗培养条件下生长最快，菌落直径最大，其次是24 h光照，在12 h黑暗+12 h光照条件下，菌落直径小于其他2种处理。
2.1.3 pH对菌落生长的影响。
由图3可知，菌株HD1在pH为5、6、7、8、9、10时均可生长，其中，在pH为5时生长最快，菌落直径最大，随后呈逐渐下降的趋势。
2.2 绿色木霉对盐胁迫下玉米幼苗生长的影响
从表1可看出，
200 mL 150 mmol/L NaCl胁迫下，不添加绿色木霉孢子悬浮液的处理（T1）与对照（CK）相比，各指标差异显著，随着绿色木霉孢子悬浮液浓度的增加，根长、株高、地上部分干质量、地下部分干质量均呈现逐渐上升的趋势，T5处理后株高、根长、地上部分干质量、地下部分干质量分别是对照的1.38、1.77、1.27和1.61倍；T5处理后株高、根长、地上部分干质量、地下部分干质量分别是T1处理的1.68、2.47、1.67和1.94倍。由此可知，添加不同浓度绿色木霉孢子悬浮液对盐胁迫下玉米的根长、株高、地上部分干质量、地下部分干质量均产生了影响。
2.3 绿色木霉对玉米叶片色素含量的影响
由图4可知，在200 mL 150 mmol/L的NaCl胁迫下，T1、T2、T3、T4和T5处理后，玉米叶片叶绿素a含量分别是对照（CK）的0.65、0.70、0.87、1.04和1.13倍，叶绿素b含量分别是对照的0.92、1.10、1.36、1.54和1.72倍。由此可知，绿色木霉孢子悬浮液可影响盐胁迫下玉米叶片叶绿素a、叶绿素b的含量。