蔡三山 陈京元 胡承辉 阳金华 傅云 刘刚

摘要：笔者将荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）Q2-87、1M1-96、Pf-5和洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia）C23等四个PGPR菌株分别于2014年4月和5月接种于火炬松和湿地松苗根部;并于当年8月份利用手持式叶绿素测定仪测定两种松苗针叶的SPAD值。结果如下：①接种菌株Q2-87和1M1-96的火炬松苗针叶SPAD值显著高于清水对照;接种菌株Pf-5与接种菌株Q2-87和1M1-96的火炬松苗针叶SPAD值无显著性差异;②接种菌株Q2-87和1M1-96的湿地松苗针叶SPAD值显著高于清水对照。根据本文的实验结果和参阅文献，我们推断菌株Q2-87、1M1-96和Pf-5的代谢产物2，4-DAPG诱导火炬松和湿地松苗产生了系统诱导抗病性。

关键词：PGPR;湿地松;火炬松;叶绿素含量

中图分类号：Q939.96   文献标识码：A   文章编号：1004-3020（2015）04-

Effects of Different PGPR Strains on the Chlorophyll Content of

Pine Needle Leaf

Cai Sanshan（1）  Chen Jingyuan（1）  Hu Chenghui（1）  Yang Jinhua（2）  Fu Yun（3）  Liu Gang（4）

• Hubei Academy of Forestry  Wuhan  430075; 2. General Station of Hubei Provincial Forest Pests and Diseases Control and Quarantine  Wuhan  430079; 3. Dangyang Municipal Forestry Bureau  Dangyang  444100; 4. Songzi Municipal Forestry Bureau Songzi  434200）

Abstract： Four PGPR strains including Pseudomonas fluorescens Q2-87， 1M1-96， Pf-5 and Burkholderia cepacia C23， were inoculated on loblolly pine and slash pine in April and May， 2014，respectively; The SPAD values of pine seedlings were measured using SPAD 502 PLUS in August， 2014. The results were as follows： ①The SPAD values of the needle leaves of loblolly pine seedling inoculated with Q2-87 and 1M1-96 were significantly higher than that of loblolly pine seedling inoculated with water; That of loblolly pine seedling inoculated with Pf-5 had no significant difference with that of loblolly pine seedling inoculated with Q2-87 and 1M1-96; ②The SPAD values of the needle leaves of slash pine seedling inoculated with Q2-87 and 1M1-96 were significantly higher than that of slash pine seedling inoculated with water. According to the experimental results and the references， we estimate that ISR was induced by 2，4-DAPG in the two kinds of pine inoculated with Q2-87， 1M1-96 and Pf-5.

Key words： PGPR; Slash pine; Loblolly pine; Chlorophyll content

植物根际促生菌（简称PGPR）是指能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量的微生物，PGPR对土壤中有害病原微生物与非寄生性根际有害微生物（简称DRMO）都有生防作用，对植物吸收利用矿物质营养也有促进作用，并可以产生有益植物生长的代谢产物，从而促进植物的生长发育[1]。陈京元等开展了利用PGPR菌株防治松苗猝倒病的系统性研究，而且发现田间接种Q2-87等菌株的松苗，其成苗率与对照相比得到了显著提高[2]。本文主要针对Q2-87等菌株对苗圃松苗叶绿素含量的影响进行对比研究。

1材料与方法

• PGPR菌剂的制备

菌株Pseudomonas fluorescens Q2-87、1M1-96和Pf-5由美国农业部根病生物防治实验室（USDA-ARS， Root Disease Biological Control Unit）提供，菌株Burkholderia cepacia C23由本实验室分离、鉴定并保存。菌体的制备过程如下：①菌种活化：将保存于-20℃的菌种取出，LB固体平板培养基上划线，于28℃培养48 h;②一级发酵液的获得：挑取活化后的菌种单菌落于液体培养基，28℃、200 rpm培养48 h，即得到一级发酵液;③二级发酵液的获得：吸取一定体积的一级发酵液于液体培养基中，28℃、200 rpm培养48 h，即得到二级发酵液。菌体分离步骤：①发酵液絮凝：将絮凝剂聚合硫酸铁溶解于水中，然后将聚合硫酸铁溶液取一定体积加入二级发酵液中，摇匀，静止一段时间;②絮凝体的过滤：利用普通过滤方式（定性滤纸加漏斗）过滤出絮凝体，即得到菌泥;③菌泥的分散：将菌泥从滤纸上刮取到一定体积的磷酸缓冲液（pH值为6.8）中，并用磁力搅拌器搅拌分散，即得到待施用菌剂。

• 松苗的PGPR菌剂处理

2014年4月4日于当阳市林业技术推广中心苗圃利用菌剂处理湿地松Pinus elliottii芽苗，具体方法如下：将刚从沙床上取出的芽苗浸泡于所含菌体为106CFU/mL菌剂稀释液中5 min，取出后稍微晾干，即用于芽苗移栽，其它步骤按常规的芽苗移栽措施进行。

2014年5月12日于松滋市林科所苗圃利用生防菌剂处理火炬松幼苗，方法如下：利用所含菌体为106CFU/mL菌剂稀释液对火炬松Pinus taeda幼苗进行灌根。

• 田间采样、测定与分析

田间采样与分析采用系统分组（巢式）设计。2014年8月14～15日，从田间每处理区随机选取10排（每排约30株）松苗，取松苗垂直方向上位于中间的针叶进行其SPAD值的测量，测量部位位于针叶的中间，测量重复3次，取平均值[3];测量针叶SPAD值的仪器为手持便携式叶绿素计SPAD 502 PLUS（Minolta Co.， Japan）;利用DPS 7.05进行数据统计分析，采用邓肯氏新复极差法进行数据差异性比较。

2结果与分析

• PGPR菌株对湿地松松针叶绿素含量的影响   

由表1和图1可知，菌株1M1-96和Q2-87处理的湿地松苗针叶中叶绿素含量均显著（P<0.05）高于对照， 其中菌株1M1-96处理的湿地松针叶的叶绿素含量最高， 比对照苗提高了19.6%，菌株Q2-87处理的湿地松针叶的叶绿素含量比对照苗提高了16.3%;而菌株Pf-5和C23处理的湿地松苗针叶的叶绿素含量低于对照苗，但与对照苗相比没有显著性（P>0.05）差异。

2.2 PGPR菌株对火炬松松针叶绿素含量的影响

由表2和图2可知，菌株Q2-87和1M1-96处理的火炬松苗针叶中叶绿素含量均显著（P<0.05）高于对照， 其中菌株Q2-87处理的火炬松针叶的叶绿素含量最高， 比对照苗提高了37.6%，菌株1M1-96处理的火炬松针叶的叶绿素含量比对照苗提高了31.9%;菌株Pf-5菌株处理的火炬松苗针叶的叶绿素含量与菌株Q2-87和1M1-96处理的火炬松苗和对照苗相比均无显著性（P>0.05）差异;菌株C23处理的火炬松苗针叶的叶绿素含量高于对照苗，但与对照苗相比没有显著性（P>0.05）差异。

3讨论与结论

顾振芳等研究黄瓜对霜霉病的抗性与叶绿素含量的相关性表明，叶片内叶绿素含量的高低与黄瓜品系抗性强弱呈正相关，叶绿素含量高，叶片光合作用强，积累的有机物质多，抗性也随之增强;而且，认为通过黄瓜品系叶色的深浅变化来判断抗病性强是具有一定的参考价值[4]。齐国辉等在研究丛枝菌根真菌对银杏幼苗在重茬土中生长的影响时发现，不论土壤消毒与否，重茬土中3种丛枝菌根真菌均提高银杏的叶绿素含量，降低重茬叶枯病的病情指数[5]。沈喜海施用钛多收后黄瓜抗病能力增强，认为是因为叶绿素含量提高，为植物生长提供了充分的营养保障，同时光合作用增强，生长过程加快，也为植株的抗病性提供了生理基础[6]。王荣等在研究诱抗剂对彩色棉花一些抗病相关生化物质的影响时发现，采用水杨酸等诱抗剂处理后，植株叶绿素含量增加，促进光合作用，从而增强棉花抵御病害的能力[7]。申屠文月等研究了多效唑对高羊茅草坪草耐热性的影响，发现施用多效唑增加了高羊茅的叶绿素含量，且增强了耐热性和抗病性，提高了越夏能力[8]。光合作用是衡量植物合成功能的重要生理指标，而叶绿素是植物光合作用的基础;当病原物侵染植物后，往往能与叶绿体发生相互作用，导致叶绿体的解体，发病严重的甚至叶绿素合成受阻，出现叶片褪绿、黄化或花叶等症状;因此，叶绿素含量的高低往往能客观地反映植物抗病性的强弱[9]。

研究发现，一些PGPR菌株处理植物根部后，植物产生了高效表达的广谱抗病性，可同时抑制多种病害的发生，这种非致病性细菌所诱导的抗病性称为“系统诱导抗病性”（induced systemic resistance，ISR）[10]。菌株Q2-87、1M1-96和Pf-5均为能产生2，4-二乙酰基间苯三酚（2，4-Diacetylphloroglucinol，2，4-DAPG）的荧光假单胞菌[11];而且2，4-DAPG能够诱导植物产生ISR，菌株Q2-87和Pf-5已经被证实在植物根际通过分泌2，4-DAPG使植物产生ISR[12]。本文证实了：①菌株Q2-87和1M1-96的松苗叶绿素含量与对照苗相比得到了显著提高;②接种菌株Pf-5的湿地松苗与接种Q2-87和1M1-96的湿地松苗叶绿素含量有显著差异，但在火炬松苗上无显著差异;③而未被证实具有2，4-DAPG遗传背景的菌株C23则在两种松苗上与接种Q2-87和1M1-96的松苗叶绿素含量有显著差异。因此，我们推断：①菌株Q2-87、1M1-96和Pf-5通过产生的2，4-DAPG诱导松苗产生了ISR，而C23则未能诱导松苗产生ISR;②由于田间根际环境的复杂性和不同松树种类对2，4-DAPG诱导松苗产生ISR的差异，造成了菌株Pf-5对两种松苗的效果差异。

通过研究与分析，得出以下结论：①菌株Q2-87和1M1-96处理的湿地松苗叶绿素含量显著高于对照;而菌株C23不能显著提高湿地松苗叶绿素含量;②菌株Q2-87、1M1-96和Pf-5处理的火炬松苗叶绿素含量相对于对照均有提高;而菌株C23不能显著提高火炬松苗叶绿素含量。

参 考 文 献

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[4]顾振芳，王卫青，朱爱萍，等. 黄瓜对霜霉病的抗性与叶绿素含量、气孔密度的相关性[J]. 上海交通大学学报（农业科学版），2004， 22（4）： 381-384.

[5]齐国辉，张林平，杨文利，等. 丛枝菌根真菌对重茬银杏生长及抗病性的影响[J]. 河北林果研究，2003， 1：58-61.

[6]沈喜海. 施用钛多收对黄瓜产量、品质和抗病性的影响[J]. 河北职业技术师范学院学报，  1999， 4：70-71.

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（责任编辑：郑京津）