陈 佳，缑晶毅，赵 祺，韩庆庆，李慧萍，姚 丹，张金林

(兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室,草地微生物研究中心，农业农村部草牧业创新重点实验室，草地农业教育部工程研究中心，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730000)

土壤盐渍化现已成为严重影响全球生态环境，制约农业生产的重要非生物胁迫因子之一[1-2]。土壤盐分过高会抑制植物生长、破坏植物细胞渗透势、降低光合作用、减弱蛋白质及脂类代谢，造成植物代谢功能紊乱，甚至导致植物绝产死亡[3-6]。

氮素是植物必需的大量元素之一，是蛋白质与核酸等有机物的基本组成元素，参与植物的生长发育、物质合成与代谢等一系列生物学过程[7]。空气中的氮绝大多数以N2形式存在，不能被植物直接利用，而农业生产施用大量氮肥来提高作物产量，直接导致了严重的环境污染[8-9]。早在1888年，德国科学家发现豆科植物与根瘤菌共生可以将氮气转化成植物需要的氮素营养[10]。在根瘤菌-豆科植物共生中，豆科植物为根瘤菌提供适宜的固氮环境及生长所必需的碳水化合物；作为回报，根瘤菌将氮气转变成含氮化合物，满足豆科植物对氮元素的需求[11-12]。根瘤菌作为一种重要的根际促生菌(PGPR)，能够定殖于宿主植物根系某些特殊细胞或组织内形成根瘤以促进植物生长，提高植物产量和品质，培肥土壤，并在一定程度上提高宿主植物对非生物胁迫的耐受性[13-16]。

紫花苜蓿(Medicagosativa)为豆科苜蓿属的多年生草本植物，其营养、饲用价值位于牧草之首，有“牧草之王”的美誉[17-18]。但紫花苜蓿耐盐性较差，盐胁迫严重影响其营养吸收、光合作用和生长发育[19]。另外，根瘤菌-紫花苜蓿共生固氮体系对外界盐浓度非常敏感，盐胁迫严重抑制根瘤发育和共生固氮，这限制了紫花苜蓿种植范围的扩大、产量的提升和品质的改善[20-22]。

多浆旱生植物梭梭(Haloxylonammodendron)是藜科(Chenopodiaceae)梭梭属多年生灌木或小乔木，是我国西北荒漠植物群系中的优势建群种。它具有极强的耐盐碱、抗旱和耐贫瘠能力，其粗壮强大的主根系蕴含丰富的可培养细菌[23-24]。目前，关于我国荒漠植物梭梭的研究主要集中于植物自身的生长发育[25]和栽培技术[26]，而关于荒漠植物根际根瘤菌促进豆科植物生长并提高其耐盐性的研究鲜有报道。

本研究以兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室前期从不同梭梭根际土壤中分离筛选得到的3株根瘤菌WAW-10、WA30-5和WM30-21为研究对象，探究盐胁迫下3株根瘤菌对紫花苜蓿生长和耐盐性的影响，以期为开发新型复合微生物菌肥和增强紫花苜蓿耐盐能力提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘甘农三号’紫花苜蓿(Medicagosativacv. Gannong No.3)种子由甘肃农业大学提供。3株供试根瘤菌WAW-10、WA30-5和WM30-21分别来源于兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室张金林课题组前期分离自内蒙古阿拉善右旗巴丹吉林沙漠野生梭梭、封育30 a梭梭及甘肃民勤腾格里沙漠封育30 a梭梭的根际土壤[27]，使用EZ-biocloud数据库(https://www.ezbiocloud.net/identify)比对16S rRNA基因序列筛选出亲缘关系最近的分类单元和菌株 (表1)。

3株根瘤菌菌株现均保存于兰州大学草地农业科技学院草类植物逆境生理与遗传改良研究所。参考菌株苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobiummeliloti) Sm1021由中国科学院植物研究所沈世华研究员惠赠。

表1 供试的3株梭梭根际根瘤菌菌株

1.2 种子消毒及接种菌悬液制备

精选一批紫花苜蓿种子，浓硫酸浸泡10 min并不断摇晃[28]，无菌水清洗10次以上，将消毒完全的种子装于小三角瓶中于4 ℃冰箱中春化24 h，备用。

TY液体培养基按照胰蛋白胨5 g/L、酵母粉3 g/L和无水氯化钙0.665 g/L的比例配制，用标准型pH计(PB-10, 北京赛多利斯)调pH至7.4, 使用立式压力蒸汽灭菌锅(LDZX-50KBS, 上海申安)高温灭菌，待冷却后在超净工作台上加入菌液，每100 mL的TY液体培养基分别添加100 μL的WAW-10、WA30-5、WM30-21和Sm1021菌液；在转速180 r/min、28 ℃条件下的恒温培养摇床(THZ-300，上海一恒科技)中过夜培养；使用紫外可见分光光度计(V-5800型)测定菌液浓度，调节菌液浓度使其OD600值为0.10时取出备用。

1.3 幼苗培养及盐胁迫处理

实验采用盆栽，将消毒后的苜蓿种子点种于装有已高温灭菌蛭石的花盆中，每盆5颗种子，出苗1周后挑选3株长势良好、子叶完整饱满的幼苗用于后续试验。共设置5个处理分别为：菌株 WAW-10、WA30-5、WM30-21、Sm1021和空白对照，每个处理种植15盆。在菌株接种和盐处理之前，对幼苗浇灌改良的1/2 BD+0.5 mmol/L KNO3的低氮营养液[29]进行培养。对生长30 d后的幼苗茎基部接种10 mL OD600为0.10的菌悬液，同时空白对照接种等量无菌水。接种20 d后浇灌含300 mmol/L NaCl的1/2 BD+0.5 mmol/L KNO3营养液，盐处理10 d后测定相关生理指标。

1.4 生理指标测定

用刻度尺准确度量紫花苜蓿株高与根长，分别称量地上部与根部鲜质量，置于烘箱中105 ℃杀青10 min，80 ℃烘3 d称质量。叶绿素含量通过称取地上部分相同位置的叶片0.1 g，采用乙醇-丙酮混合液浸提法测定；称取各处理根尖0.1 g，用TTC(氯化三苯基四氮唑)法测定根系活力；使用Flash EA1112型CHNS-O元素分析仪(Thermo Flash Ea1112 CHNS-O,美国)测定紫花苜蓿地上部及根的C、N含量。使用莱卡M205A, 德国体视显微镜对紫花苜蓿根瘤形态进行观测。用DDS-IIA型电导率仪(上海雷磁仪器有限公司)测定紫花苜蓿叶片电导率，以相对电导率表示细胞膜相对透性；参照丙二醛含量(MDA)试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)说明书测定叶片丙二醛含量；使用过氧化氢酶(CAT)活性测定试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)测定叶片过氧化氢酶活性。使用冰点渗透仪(OSMOMAT-030, Germany)测定叶片渗透势；参照植物可溶性糖试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)说明书对紫花苜蓿叶片可溶性糖含量进行测定；使用脯氨酸(Pro)含量测定试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)测定叶片脯氨酸含量。参照姚丹等[2]实验方法测定植株地上部及根部Na+、K+含量(mmol/g)。

1.5 数据分析

所有数据采用Excel 2017进行分析。采用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析(P< 0.05)，使用Duncan进行多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿根瘤生长的影响

不论在正常条件还是盐胁迫条件下，接种3株梭梭根际根瘤菌均能诱导紫花苜蓿形成根瘤，且与参考菌株Sm1021相比无明显差异。正常生长条件下，各处理所结根瘤均为粉红色的有效根瘤，多为棒状；当300 mmol/L NaCl处理10 d时，各处理仍可结瘤，尤其是菌株WM30-21处理所结根瘤多为粉红色有效根瘤，结瘤状态良好(图1)。

图1 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿结瘤的影响Fig.1 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on the nodulation of alfalfa under salt treatment

图中不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。下同。Different lowercase letters in the figure indicate the significant difference among treatments at the 0.05 level. The same below.图2 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿株高和根长的影响Fig.2 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on plant height and root length of alfalfa under salt treatment

2.2 3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

2.2.1 3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿生物量的影响

不论在正常生长条件还是盐胁迫下，接种3株梭梭根际根瘤菌能够促进紫花苜蓿地上部及根的生长。正常条件下，接种梭梭根际根瘤菌的幼苗比空白对照长势更好、更高(图2)。与空白对照相比，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21菌株的紫花苜蓿株高分别显著提高了39.1%、25.8%和30.5% (P< 0.05)，接种WM30-21菌株处理的根长增加了23.3% (P< 0.05)；与参考菌株Sm1021相比，接种3株梭梭根际根瘤菌的幼苗根长分别增加了36.6%、33.0%、46.4% (P< 0.05) (图2)。

300 mmol/L NaCl处理10 d时，接种WAW-10、WA30-5、WM30-21菌株处理的紫花苜蓿与空白对照相比，株高分别显著提高了40.5%、36.0%和43.2% (P< 0.05)，与菌株Sm1021相比分别提高了18.2%、14.4%和20.5% (P< 0.05); 接种WA30-5和WM30-21菌株处理的根长比空白对照分别伸长了43.3%和49.4%(P< 0.05)，与Sm1021相比分别提高了25.2%和36.0% (P< 0.05) (图2)。

接种3株梭梭根际根瘤菌的紫花苜蓿幼苗生物量均优于空白对照和Sm1021。正常条件下，接种3株梭梭根际根瘤菌的地上部鲜质量与空白对照相比分别显著增加了44.7%、52.0%和55.4% (P< 0.05)，地上部干质量分别显著增加了79.1%、60.3%和103.0% (P< 0.05)，根鲜质量分别提高了2.31倍、1.50倍和 1.08倍(P< 0.05)，根干质量分别提高了2.06倍、1.39倍和1.91倍 (P< 0.05) (图3)；与参考菌株Sm1021相比，接种3株梭梭根际根瘤菌处理的根鲜质量分别显著提高了155.0%、92.7%和60.0% (P< 0.05),接种菌株WAW-10和WM30-21的根干质量分别增加了28.7%和22.5% (P< 0.05) (图3)。

图3 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿生物量的影响Fig.3 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on the biomass of alfalfa under salt treatment

300 mmol/L NaCl处理下，与空白对照相比，3株梭梭根际根瘤菌处理的地上部鲜质量分别显著提高了1.41倍、1.90倍和1.30倍 (P< 0.05)，地上部干质量分别增加了61.4%、90.6%和97.2% (P< 0.05)，根鲜质量分别提高了1.13倍、1.17倍和1.08倍(P< 0.05)，根干质量增加了3.11倍、3.23倍和3.29倍 (P< 0.05) (图3)；与参考菌株Sm1021相比，地上部鲜质量分别显著提高了36.9%、64.9%、30.8% (P< 0.05)，地上部干质量分别增加了24.1%、46.6%、51.7% (P< 0.05)，根鲜质量分别提高了44.7%、47.5%、41.6% (P< 0.05)，根干质量增加了59.8%、64.3%、66.6% (P< 0.05) (图3)。

2.2.2 3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿叶绿素含量与根系活力的影响

接种3株梭梭根际根瘤菌均能提高紫花苜蓿幼苗叶绿素含量。正常生长条件下，接种菌株WAW-10、WA30-5、WM30-21处理的叶绿素含量与空白对照相比分别显著增加了36.3%、12.2%和48.4%(P< 0.05)；在300 mmol/L NaCl处理下，接种3株梭梭根际根瘤菌的叶绿素含量与空白对照相比分别显著提高了74.0%、39.6%和46.7% (P< 0.05) (图4)。

接种3株梭梭根际根瘤菌显著提高了紫花苜蓿根系活力。在正常条件下，接种菌株WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的根系活力较空白对照分别显著提高了36.0%、38.5%、86.4% (P< 0.05); 300 mmol/L NaCl处理下，根系活力较对照分别增加了4.12倍、5.99倍、6.61倍(P< 0.05)，WA30-5和WM30-21处理比参考菌株Sm1021分别提高了75.8%和91.4% (P< 0.05) (图4)。

图4 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿叶绿素含量与根系活力的影响Fig.4 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on leaf chlorophyll content and root activity of alfalfa under salt treatment

图5 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿碳氮含量的影响Fig.5 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on carbon and nitrogen contents of alfalfa under salt treatment

2.2.3 3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿碳氮含量的影响

在300 mmol/L NaCl处理下，各接菌处理均显著提高了紫花苜蓿植株中的碳含量(图5)。与空白对照相比，接种3株梭梭根际根瘤菌WAW-10、WA30-5和WM30-21分别显著提高了地上部分碳含量23.7%、21.4%、19.3%，且显著提高根部碳含量30.2%、28.8%和31.7%，与接种苜蓿中华根瘤菌Sm1021无显著差异(P> 0.05)。在正常条件下，接种Sm1021、WAW-10和WM30-21分别显著提高紫花苜蓿地上部氮含量35.3%、29.8%和35.6%(P> 0.05)；接种WA30-5和WM30-21分别显著提高根部氮含量21.1%和26.0%(P< 0.05)。在300 mmol/L NaCl处理下，接种3株梭梭根际根瘤菌WAW-10、WA30-5和WM30-21分别显著提高地上部氮含量30.9%、25.5%和32.5%，与接种Sm1021无显著差异(P> 0.05)；接种Sm1021和WM30-21分别显著提高紫花苜蓿根部氮含量18.3%和13.1%，两接种处理间无显著差异(P> 0.05) (图5)。

2.3 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿质膜完整性的影响

接种梭梭根际根瘤菌显著降低了盐处理下幼苗相对质膜透性和丙二醛含量，并提高了过氧化氢酶活性。300 mmol/L NaCl处理10 d时，与空白对照相比，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21的紫花苜蓿相对质膜透性和丙二醛含量均显著降低，相对质膜透性分别降低了62.4%、52.3%和58.0%(P< 0.05), 丙二醛含量分别显著降低了18.5%、21.7%和22.5%(P< 0.05)；与空白对照相比，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21的幼苗过氧化氢酶活性分别增加了13.21倍、1.15倍和5.86倍(P< 0.05) (图6)。与参考菌株Sm1021相比，接种WAW-10处理的相对质膜透性显著降低了38.3%，过氧化氢酶活性升高了1.30倍(P< 0.05)；接种WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的紫花苜蓿丙二醛含量分别降低了12.8%、16.3%和17.1% (P< 0.05) (图6)。

图6 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿相对质膜透性、丙二醛含量和过氧化氢酶活性的影响Fig.6 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on RMP, MDA content and CAT activity of alfalfa under salt treatment

2.4 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿渗透调节能力的影响

接种3株梭梭根际根瘤菌显著提高了盐胁迫下紫花苜蓿幼苗可溶性糖含量与脯氨酸含量，并降低了叶细胞渗透势。在300 mmol/L NaCl处理下，与空白对照相比，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的幼苗可溶性糖含量与脯氨酸含量均显著增加，可溶性糖含量分别增加了103.0%、89.0%和117.0%(P< 0.05)，脯氨酸含量增加了82.7%、46.8%和114.0%(P< 0.05)；WA30-5和WM30-21处理的叶细胞渗透势比空白对照分别降低了48.8%和51.0% (P< 0.05) (图7)。

图7 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿可溶性糖含量、脯氨酸含量和渗透势的影响Fig.7 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on soluble sugar, proline contents and osmotic potential of alfalfa under salt treatment

与参考菌株Sm1021处理相比，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的叶片可溶性糖含量与脯氨酸含量显著增加，可溶性糖含量分别增加了92.6%、74.1%和113.0%(P< 0.05)，脯氨酸含量增加了99.3%、60.1%和134.0%(P< 0.05)；WA30-5和WM30-21处理的渗透势分别显著降低了57.2%和59.5% (P< 0.05) (图7)。

2.5 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿Na+、K+含量的影响

接种3株梭梭根际根瘤菌均显著降低了盐处理下紫花苜蓿幼苗地上部和根中Na+含量，维持了较高水平的K+含量，从而显著提高了植株钾、钠离子物质量之比(K+/Na+)。300 mmol/L NaCl处理下，与空白对照相比, 接种菌株WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的幼苗地上部Na+含量分别显著降低了38.1%、32.9%和44.1%(P< 0.05)，接种菌株WAW-10处理的地上部K+含量增加了19.0%(P< 0.05)，接种WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的地上部K+/Na+分别显著升高了92.2%、62.8%和98.4%(P< 0.05) ；接种3株梭梭根际根瘤菌的幼苗根部Na+含量分别显著降低了64.9%、61.0%和67.1%(P< 0.05)，根部K+含量分别显著增加了37.1%、54.1%和20.2%(P< 0.05)；根部K+/Na+升高了2.91倍、2.95倍和2.65倍(P< 0.05) (图8)。

图8 盐胁迫下3株梭梭根际根瘤菌对紫花苜蓿Na+和K+含量的影响Fig.8 Effects of three rhizobium strains from the rhizosphere of Haloxylon ammodendron on Na+ and K+ contents and mole ratio of K+ to Na+ (K+/Na+) of alfalfa under salt treatment

与参考菌株Sm1021相比，接种菌株WAW-10、WA30-5和WM30-21处理的地上部Na+含量分别降低了24.3%、18.0%和31.7%(P< 0.05)，地上部K+/Na+分别升高了47.0%、24.5%和51.7% (P< 0.05)；接种3株梭梭根际根瘤菌的幼苗根部Na+含量分别显著降低了42.9%、36.4%和46.4% (P< 0.05)，根部K+/Na+升高了1.06倍、1.08倍和92.9%(P< 0.05) (图8)。

3 讨 论

3.1 3株梭梭根际根瘤菌提高紫花苜蓿结瘤固氮能力

氮素是植物生长必需的大量营养元素之一，参与植物体内重要化合物的组成及多种营养代谢活动[30]。豆科植物与根瘤菌通过结瘤形成共生体系以促进宿主植物生长，并由于有效根瘤含有大量抗氧化剂分子和具有更高的抗氧化酶活性，从而增强了宿主植物的抗逆性[15]。本研究发现，正常条件下各处理均能结瘤，且结瘤能力无显著差异，而盐处理下，接种WM30-21的紫花苜蓿能够形成更多有效根瘤，故而推测接种WM30-21的紫花苜蓿通过提高宿主植物抗氧化性来抵御盐胁迫。

根瘤菌肥料是推广最早、效果显著的一种高效菌肥。施用根瘤菌肥，能有效实现生物固氮，增加豆科植物的产量[31-32]。利用固氮微生物生产的微生物肥料将成为农业活动中的“活肥料”[33]。接种根瘤菌能显著提高豆科植物的固氮能力，像大豆接种根瘤菌促生剂极大地提高了植株含氮量及固氮结瘤能力[34]。已有研究表明，盐胁迫下共接种根瘤菌和假单胞菌(Pseudomonas)能够使药用豆科植物甘草(Glycyrrhizauralensis)恢复正常生长，促进其结瘤并提高植株氮含量[35]。本研究中，不论在正常条件还是300 mmol/L NaCl处理下，接种3株梭梭根际根瘤菌均显著增加了紫花苜蓿地上部分和根中含氮量，使紫花苜蓿吸收更多的氮素来促进其生长，进而提高其粗蛋白含量来增强牧草品质，并为开发新型菌肥提供强有力的菌种资源。

3.2 3株梭梭根际根瘤菌均能促进正常条件和盐胁迫下紫花苜蓿的生长

接种根瘤菌不仅能促进豆科植物生长，也可以提高作物产量和耐盐性[36]。章孜亮等[37]研究发现，在减施20%氮肥的情况下施入根瘤菌增加了花生植株总分枝数、单株果数和鲜质量。韩可等[38]还发现接种根瘤菌ACCC17578显著提高了‘龙牧806’紫花苜蓿的株高和生物量。本研究发现，不论在正常生长条件还是盐胁迫条件下，接种菌株WAW-10、WA30-5、WM30-21显著促进了紫花苜蓿的生长，其株高、根长和干鲜质量与空白对照相比均大幅度增加。

Haroun等[39]发现通过PGPR菌株预处理的种子在后续生长中其幼苗叶绿素a、b、总叶绿素和总色素含量均不同程度地增加。此外，Biswas等[40]发现接种根瘤菌能够增加水稻叶绿素含量，从而提高其光合效率来促进植株生长。根系是植物吸收水分和营养元素的重要器官，根系的良好生长有利于植物吸收水分和营养物质。Egamberdieva等[41]发现PGPR菌株能够促进植株根系伸长生长，提高根系活力以促进植物吸收营养元素，从而提高其生活力。类似的结果也出现在本研究中，即在正常条件和盐胁迫下，接种3株梭梭根际根瘤菌均能提高紫花苜蓿叶片叶绿素含量以增强光合能力，并促进根系伸长生长以提高根系活力，在一定程度上促进了植株生长。

3.3 3株梭梭根际根瘤菌增强盐胁迫下紫花苜蓿的抗氧化能力

盐胁迫会损伤植物的细胞质膜完整性，增加其透性，使植株离子含量和电解质渗透率发生变化[42-43]。Wang等[44]研究发现，接种3株PGPR菌株显著降低了干旱胁迫下黄瓜叶片的相对电导率，缓解了干旱胁迫对植物细胞膜的损伤。Wu等[45]研究表明，菌根处理的柑橘幼苗叶片中的MDA含量显著低于无菌根幼苗；Han等[46]发现接种解淀粉芽孢杆菌GB03能显著降低盐处理下白三叶的MDA含量。当植物遭受逆境时，植株体内产生过量活性氧(ROS)，严重损伤细胞质膜的结构和完整性，导致细胞氧化应激损伤或膜脂过氧化加剧，最终抑制其生长[47]。根瘤菌通过增加宿主植物的抗氧化酶活性来抵御干旱胁迫[48]。本研究中，300 mmol/L NaCl处理10 d时，接种3株梭梭根际根瘤菌显著降低了紫花苜蓿叶片的相对质膜透性、丙二醛含量和过氧化氢酶含量，减小其电解质外渗与细胞膜质过氧化来增强紫花苜蓿抗逆性，这与上述研究结果[49]一致。

3.4 3株梭梭根际根瘤菌能够增加盐胁迫下紫花苜蓿叶细胞的渗透调节能力

逆境条件下，植物组织通过无机离子和有机渗透物质进行渗透调节，降低植物细胞渗透势，使植物吸收水分，以提高植株存活率[50]。接种根瘤菌可以改善大豆的渗透胁迫耐受性[51]。植物积累的脯氨酸和可溶性糖在盐胁迫下会积极参与渗透调节[52-53]。Palma等[54]发现逆境条件下根瘤中可溶性糖含量高于苜蓿根和叶，故而推测根瘤通过积累更多的可溶性糖来保护自身活性。在本研究中，3株梭梭根际根瘤菌显著提高紫花苜蓿叶片脯氨酸和可溶性糖含量，这表明有效根瘤可能通过改善抗氧化胁迫机制来提高脯氨酸和可溶性糖含量，从而增强盐胁迫下寄主植物的存活率。

3.5 3株梭梭根际根瘤菌能够降低盐胁迫下紫花苜蓿Na+含量

3株梭梭根际根瘤菌均为耐盐碱根瘤菌，可在20～37 ℃、pH 5～11的范围内生长，其中菌株WA30-5和WAW-10可耐受最高盐浓度均为684 mmol/L，而菌株WM30-21可耐受盐浓度高达 855 mmol/L，均具有良好的固氮、溶磷能力[55]。Niu等[56]发现在不同盐浓度处理下，枯草芽孢杆菌GB03可通过上调小花碱茅根中PtHKT1;5和PtSOS1的表达，下调PtHKT2;1表达以减少Na+从根到茎的转运以及Na+的毒性积累，从而维持了较高水平的K+/Na+来抵御盐胁迫；Han等[57]和Zhang等[58]分别在党参(Codonopsispilosula)和小麦(Triticumaestivum)上也得到类似研究结果。本研究发现，300 mmol/L NaCl处理下，接种3株梭梭根际根瘤菌可以降低幼苗体内Na+含量，维持较高水平的K+含量来提高K+/Na+值，这可能是由于3株根瘤菌均分离自极耐盐碱的梭梭根际，从而自身也具有很强的耐盐能力，故而盐胁迫下与紫花苜蓿共生结瘤固氮能力未受影响，维持宿主植物根中较高的K+/Na+水平以提高紫花苜蓿耐盐性。

4 结 论

接种3株梭梭根际根瘤菌(WAW-10、WA30-5和WM30-21)均不同程度地促进了紫花苜蓿的生长并通过维持质膜的相对完整性、增强渗透调节能力和提高K+/Na+值来增强其耐盐性，其中以菌株WM30-21效果最佳。本研究结果为荒漠植物根际根瘤菌的开发及其调控豆科植物生长和耐盐性的机制研究奠定了前期工作基础，可为豆科植物新型复合微生物菌肥的研发提供优质菌种资源，对绿色和可持续农业的发展具有重要意义。