內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)的影響

曠　宇，南志標(biāo)，田　沛（草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅蘭州730020）

內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)的影響

曠宇，南志標(biāo)，田沛*
（草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅蘭州730020）

本試驗以帶Epichloё內(nèi)生真菌（E+）及不帶內(nèi)生真菌（E-）中華羊茅種子為研究材料，研究其水引發(fā)后，在NaCl脅迫條件下的萌發(fā)情況。結(jié)果表明，NaCl脅迫顯著降低中華羊茅種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚根長和干重。除對照處理外，相對于不帶內(nèi)生真菌的中華羊茅種子，內(nèi)生真菌能顯著提高不同NaCl濃度脅迫條件下中華羊茅種子的萌發(fā)力及幼苗生長。水引發(fā)與內(nèi)生真菌可產(chǎn)生互作，在引發(fā)時間為20 min時與內(nèi)生真菌的互作效果最為明顯，在不同NaCl濃度脅迫下中華羊茅種子各萌發(fā)指標(biāo)及幼苗生長情況均顯著高于其他處理。在對各指標(biāo)的相關(guān)性分析顯示，中華羊茅種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚根長和干重相互之間均呈極顯著正相關(guān)。

水引發(fā)；NaCl脅迫；Epichloё內(nèi)生真菌；中華羊茅

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曠宇，南志標(biāo)，田沛.內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)的影響.草業(yè)學(xué)報，2016，25（2）：160-168.

KUANG Yu，NAN Zhi-Biao，TIAN Pei.Effects of Epichloёendophyte and seed hydro-priming on the germination of Festuca sinensis under NaCl stress.Acta Prataculturae Sinica，2016，25（2）：160-168.

在全球干旱或半干旱地區(qū)上分布著大面積的鹽漬化土壤，由于其對植物生長具有較強(qiáng)的抑制作用。土壤鹽澤化已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物生產(chǎn)上的一個主要限制因素［1］。在我國，有大約1億hm2的耕地因受到鹽漬化的影響而不適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，逐步成為撂荒地，不僅造成耕地面積的減少，而且給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來不可挽回的損失［2］。雖然土壤鹽漬化現(xiàn)象普遍存在，但是隨著前人研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)其在空間和時間上卻存在著高度的可變性［3］。因此，除了對傳統(tǒng)的鹽澤化土壤改良方法及耕作方式進(jìn)行改進(jìn)外，在一些地區(qū)選用高耐鹽植物品種對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及土壤改進(jìn)行良，這為鹽澤土壤種植提供了一種可行性較高的策略［4］。

中華羊茅（Festuca sinensis）是禾本科羊茅屬多年生疏叢型草本植物，多分布在西藏、青海、甘肅、四川等地，具有抗寒耐旱、耐鹽堿等優(yōu)良特性，現(xiàn)已逐步成為高寒牧區(qū)草地生產(chǎn)的優(yōu)良栽培牧草［5］。1996年南志標(biāo)對采自甘肅夏河的中華羊茅內(nèi)生真菌進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其禾草內(nèi)生真菌侵染率近乎100%。此后，研究者們對中華羊茅內(nèi)生真菌共生體的研究興趣就在不斷增加。

禾草內(nèi)生真菌（grass endophyte）一般是指寄生在禾草體內(nèi)渡過全部或大部分生活周期，而禾草本身不顯示任何外部癥狀的一大類真菌［6］。內(nèi)生真菌菌絲體通常分布在宿主禾草葉鞘、莖稈、根狀莖的細(xì)胞間隙，少量分布在宿主禾草葉片表面［7-10］。內(nèi)生真菌與其宿主禾草形成的共生體具有較為穩(wěn)定的互惠共生關(guān)系，其主要表現(xiàn)在禾草能為內(nèi)生真菌提供營養(yǎng)、庇護(hù)之地和傳播媒介；而內(nèi)生真菌可以通過提高宿主對生物［11-13］和非生物［14-17］脅迫的適應(yīng)性來提高其生存能力。有關(guān)禾草-內(nèi)生真菌共生體的研究多集中在黑麥草（Lolium perenne）、高羊茅（Festuca arundinacea）、草甸羊茅（Festuca peatensis）、醉馬草（Achnatherum inebrians）、披堿草（Elymus dahuricus）等宿主禾草上，同時對于中華羊茅-內(nèi)生真菌共生體的研究也在不斷的增加［18］。其中金文進(jìn)等［19］就對分離來自不同種群的中華羊茅內(nèi)生真菌的生物學(xué)和生理學(xué)特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)分布在中華羊茅不同種群的禾草內(nèi)生真菌存在著豐富的多樣性。楊洋［20］對內(nèi)生真菌提高中華羊茅的抗寒性進(jìn)行了初步研究，隨后彭清青［21］對內(nèi)生真菌提高中華羊茅抗寒性的生理生化機(jī)制進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌能及時誘導(dǎo)中華羊茅生理生化代謝發(fā)生變化，進(jìn)而保護(hù)其免受凍害的威脅。姚祥等［22］篩選得到了中華羊茅內(nèi)生真菌的最適殺菌劑及其濃度，為研究者提供了較好的借鑒。對中華羊茅種子的研究發(fā)現(xiàn)，相對于不帶內(nèi)生真菌的中華羊茅，內(nèi)生真菌在一定的p H值范圍內(nèi)能顯著提高中華羊茅種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、胚芽長、胚根長及干重。此外，Peng等［23］研究表明，水引發(fā)條件下，內(nèi)生真菌可以提高宿主植物抗寒和抗旱作用，在一定時間的水引發(fā)條件下可以和內(nèi)生真菌進(jìn)行較好的互作。水引發(fā)是在控制給水條件下使種子定量吸水，從而達(dá)到促進(jìn)萌發(fā)但并不引起傷害的一種浸種技術(shù)［24］。對許多植物種子的水引發(fā)研究結(jié)果表明，水引發(fā)是通過改變和調(diào)控種子內(nèi)部的生理生化活動與過程，增強(qiáng)種子活力、縮短萌發(fā)時間、增強(qiáng)幼苗早期的抗性和提高萌發(fā)率［25-26］。然而，有關(guān)水引發(fā)和內(nèi)生真菌互作是否可以提高中華羊茅對其他非生物脅迫的抗性尚未見報道。為此，我們以帶菌及不帶菌中華羊茅種子為研究對象，在水引發(fā)處理下研究中華羊茅種子萌發(fā)及幼苗生長對NaCl脅迫的響應(yīng)，從而為中華羊茅-內(nèi)生真菌共生體的應(yīng)用研究提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1種子來源

中華羊茅種子于2013年9月采自甘肅省夏河縣桑科草原（N：35°12′，E：102°31′；海拔：3009 m），對采集到的中華羊茅單株分別進(jìn)行帶菌率的檢測，參照姚祥等［22］的方法建立帶菌（E+）和不帶菌（E-）中華羊茅種子，低溫儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.2研究方法

1.2.1種子的水引發(fā)處理參照Taylor等［27］的方法，分別稱取80 g E+和E-種子，用75%的酒精消毒1 min，滅菌的蒸餾水沖洗3遍，然后用1%的次氯酸鈉處理5 min，滅菌的蒸餾水沖洗3遍。然后分別稱取10 g E+和E-種子放入4個12 cm的滅菌培養(yǎng)皿中，加入30 m L的滅菌蒸餾水，分別浸泡20和40 min，重復(fù)3次。其余的E+和E-種子作為對照（即處理了0 min）。

1.2.2NaCl脅迫處理參照王玉萍等［28］的方法采用紙上萌發(fā)試驗，分別挑取上述飽滿的E+和E-種子放入以滅菌的濾紙作為芽床的9 cm滅菌培養(yǎng)皿中，每皿50粒種子。分別加入50，100，150，200 mmol/L的NaCl溶液各6 m L，將加入6 m L滅菌蒸餾水的作為對照，每一個處理均為4個重復(fù)。將培養(yǎng)皿放在30/20℃（8 h高溫/16 h低溫）培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)。記錄種子萌發(fā)數(shù)、胚芽長、胚根長、幼苗干重，并計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。

式中，DG為逐日發(fā)芽數(shù)，DT為相應(yīng)DG的發(fā)芽天數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理

將所得的數(shù)據(jù)錄入Excel 2007，計算發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，用SPSS 19.0軟件對所得到的數(shù)據(jù)分別采用one-way ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出各處理下所測指標(biāo)的差異性分析，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示測定結(jié)果。同時運用SPSS 19.0軟件對所測指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，制表。

2　結(jié)果與分析

2.1內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

在50～200 mmol/L濃度的NaCl脅迫條件下內(nèi)生真菌和水引發(fā)均能不同程度的提高中華羊茅的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。中華羊茅種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率隨著NaCl濃度的增加而逐漸下降，同時隨著引發(fā)時間的增長二者均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在引發(fā)20 min時發(fā)芽勢和發(fā)芽率均達(dá)到最大（表1，表2）。

隨著NaCl脅迫濃度的增加，各處理條件下中華羊茅種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率均呈現(xiàn)下降趨勢，但是相比對照，在低濃度下（50 mmol/L）各處理發(fā)芽勢差異并不顯著（P＞0.05），在中度（100 mmol/L）及重度脅迫條件下（150、200 mmol/L）其發(fā)芽勢顯著低于低濃度NaCl脅迫。在低濃度NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽率與對照差異并不顯著（P＞0.05），但是在中度及重度脅迫條件下，其發(fā)芽率顯著（P＜0.05）低于對照及低濃度脅迫，這說明在一定濃度脅迫條件下中華羊茅對NaCl脅迫具有一定的抗逆性。

在對照及50～200 mmol/L的NaCl濃度脅迫下，帶內(nèi)生真菌中華羊茅種子（E+）發(fā)芽勢及發(fā)芽率均顯著高于不帶內(nèi)生真菌種子（E+）（P＜0.05），說明內(nèi)生真菌可顯著提高中華羊茅種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率。在各濃度NaCl脅迫條件下，當(dāng)水引發(fā)時間為20 min時，中華羊茅發(fā)芽勢及發(fā)芽率均高于不進(jìn)行引發(fā)處理及引發(fā)時間為40 min的處理，引發(fā)時間為40 min時中華羊茅的發(fā)芽勢及發(fā)芽率與對照差異不顯著（P＞0.05），在引發(fā)時間為20 min時，帶內(nèi)生真菌種子發(fā)芽勢及發(fā)芽率均顯著（P＜0.05）高于其他處理。

表1　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽勢的影響Table1　The interim germination of F.sinensis seeds under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydro-priming %

表2　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽率的影響Table2　The germination rate of F.sinensis seeds under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming %

2.2內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽指數(shù)的影響

各處理條件下，中華羊茅發(fā)芽指數(shù)隨著NaCl濃度的增加而逐漸下降（表3）。在低濃度及中濃度NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽率與對照差異不顯著（P＞0.05），當(dāng)NaCl濃度達(dá)到150及200 mmol/L時，中華羊茅發(fā)芽指數(shù)顯著低于其他處理及對照（P＜0.05）。不同水引發(fā)及NaCl濃度的脅迫條件下，帶內(nèi)生真菌中華羊茅種子發(fā)芽指數(shù)均顯著高于不帶內(nèi)生真菌的種子（P＜0.05）。水引發(fā)時間為20 min時，中華羊茅種子發(fā)芽指數(shù)明顯高于對照及引發(fā)時間為40 min的處理，帶菌中華羊茅種子在引發(fā)時間為20 min時其發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他處理條件帶菌及不帶菌種子發(fā)芽指數(shù)，引發(fā)時間為20和40 min時中華羊茅發(fā)芽指數(shù)之間差異不顯著（P＜0.05）。

表3　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子發(fā)芽指數(shù)的影響Table3　The germination index of F.sinensis seeds under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming

2.3內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子胚芽長和胚根長的影響

中華羊茅種子幼苗胚芽長和胚根長隨NaCl濃度的增加而降低（表4，表5），當(dāng)NaCl脅迫濃度為50 mmol/L時中華羊茅幼苗胚芽長和胚根長與對照相比并未完全達(dá)到顯著水平，當(dāng)NaCl脅迫濃度為100 mmol/L時中華羊茅幼苗胚芽長和胚根長均顯著小于對照（P＜0.05）。在50～200 mmol/L NaCl濃度脅迫下，帶菌中華羊茅幼苗胚芽長及胚根長均顯著大于不帶菌幼苗（P＜0.05）。水引發(fā)時間為40 min的各處理條件下，中華羊茅幼苗胚芽長和胚根長與對照相比差異并不明顯；而水引發(fā)時間為20 min時，帶菌中華羊茅幼苗胚芽長和胚根長均顯著大于未帶內(nèi)生真菌及其他處理的幼苗（P＜0.05）。

2.4內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)干重的影響

中華羊茅幼苗干重隨NaCl濃度的增加而呈下降趨勢，各處理條件下幼苗干重主要分布在（1.27±0.02）mg～（1.71±0.04）mg（表6）。各NaCl濃度脅迫處理條件下中華羊茅幼苗干重之間差異并不明顯，當(dāng)濃度大于100 mmol/L時幼苗干重顯著小于對照（P＜0.05），而NaCl濃度介于100～200 mmol/L之間時幼苗干重差異不顯著（P＞0.05）。在NaCl各濃度脅迫條件下，帶菌中華羊茅種子幼苗干重顯著高于不帶內(nèi)生真菌的幼苗（P＜0.05）。水引發(fā)處理20 min時，不帶內(nèi)生真菌中華羊茅幼苗干重高于其他處理，但并未達(dá)到顯著水平，然而帶內(nèi)生真菌幼苗干重均顯著高于其他處理（P＜0.05）。

表4　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子胚芽長的影響Table4　The length of embryo of F.sinensis seedlings under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming mm

表5　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子胚根長的影響Table5　The length of radicle of F.sinensis seedlings under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming mm

表6　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)干重的影響Table6　The dry weights of F.sinensis seedlings under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming mg/plant

2.5內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子6個發(fā)芽指標(biāo)的相關(guān)性

中華羊茅種子的發(fā)芽率與發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚根長和干重呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚根長和干重呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。發(fā)芽指數(shù)與胚芽長、胚根長和干重呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），胚芽長、胚根長和干重呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），胚根長和干重呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）（表7）。

表7　內(nèi)生真菌和水引發(fā)對NaCl脅迫條件下中華羊茅種子6個發(fā)芽指標(biāo)的相關(guān)性Table7　The correlations between six germination indices of F.sinensis seeds under NaCl stress resulting from effects of the Epichloёendophyte and hydropriming

3　討論

內(nèi)生真菌提高中華羊茅種子在NaCl脅迫下的萌發(fā)。攜帶內(nèi)生真菌的野大麥（Hordeum brevisubulatum）種子在鹽脅迫條件下的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長和胚根長都顯著高于不帶內(nèi)生真菌的種子［29］，同時內(nèi)生真菌也能提高醉馬草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和胚根長［30］；這與本文的內(nèi)生真菌顯著增加中華羊茅種子的發(fā)芽率、活力指數(shù)和胚根長相一致。然而Zabalgogeazcoa等［31］研究發(fā)現(xiàn)帶菌和不帶菌的紫羊茅（Featuca rubra）在鹽脅迫條件下沒有差異。Song等［32］發(fā)現(xiàn)在NaCl脅迫下帶內(nèi)生真菌的野大麥的生物量明顯高于不帶內(nèi)生真菌的，這與本文帶菌中華羊茅種子在各種NaCl脅迫濃度下的干重都顯著高于不帶菌的相一致，但是與任安芝等［33］發(fā)現(xiàn)在高鹽濃度下帶菌黑麥草生物量低于不帶菌黑麥草的研究相反。帶內(nèi)生真菌的禾草在高鹽脅迫條件下的萌發(fā)顯著高于不帶內(nèi)生真菌的禾草，這是因為內(nèi)生真菌在高鹽脅迫條件下對宿主有增益作用。在200～300 mmol/L時，帶菌野大麥種子發(fā)芽率、胚芽長和胚根長顯著高于不帶菌的［29］。但也有人研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌在高鹽條件對黑麥草的分蘗沒有促進(jìn)作用，Simpson和Hume［34］的研究發(fā)現(xiàn)高鹽濃度下內(nèi)生真菌侵染對高羊茅和黑麥草的生長沒有影響。本文研究在低鹽脅迫或無脅迫條件下，帶內(nèi)生真菌的中華羊茅種子胚芽長、胚根長和干重相對于未帶內(nèi)生真菌的中華羊茅并未表現(xiàn)優(yōu)勢；這與任安芝等［35］研究的內(nèi)生真菌對黑麥草的分蘗數(shù)和生物量沒有促進(jìn)作用相一致。

在NaCl脅迫條件下水引發(fā)能有效提高中華羊茅種子萌發(fā)及幼苗生長，當(dāng)引發(fā)時間為20 min時中華羊茅種子各萌發(fā)及幼苗生長指標(biāo)均明顯高于對照及40 min的水引發(fā)處理。隨著引發(fā)時間的增長，中華羊茅種子萌發(fā)及幼苗生長指標(biāo)出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，即：引發(fā)時間為40 min的中華羊茅發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚根長及幼苗干重比引發(fā)時間為20 min低，且部分指標(biāo)與對照差異不顯著。本文研究發(fā)現(xiàn)中華羊茅種子水引發(fā)20 min為最適宜引發(fā)時間，這與Peng等［23］研究結(jié)果較為類似，其研究發(fā)現(xiàn)中華羊茅最適水引發(fā)時間為15～30 min。陳露［36］通過對4個商業(yè)草地早熟禾品種種子萌發(fā)及建植速度的研究發(fā)現(xiàn)，20℃/5 d的水引發(fā)處理能顯著提高草地早熟禾（Poa pratensis）室內(nèi)萌發(fā)的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)（P＜0.05），20℃/10 d和20℃/15 d的水引發(fā)處理可顯著提高各品種的建植密度、蓋度和分蘗數(shù)，縮短了出苗天數(shù)，但是20℃/10 d處理較優(yōu)。通過對6個高羊茅品種種子進(jìn)行水引發(fā)處理后的萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，適宜的水引發(fā)處理能明顯提高高羊茅種子的萌發(fā)活力，不同品種之間種子水引發(fā)的最適浸種時間和保濕時間有所不同［37］。綜上研究，中華羊茅水引發(fā)的最適時間可能在20 min左右，但是其最適引發(fā)溫度及保濕時間仍需進(jìn)一步深入研究。有研究發(fā)現(xiàn)苜蓿（Medicago sativa）種子水引發(fā)處理后在逆境中的表現(xiàn)要優(yōu)于適宜條件［24］，這與本研究較為類似，水引發(fā)處理后中華羊茅種子在NaCl脅迫條件下的萌發(fā)及生長情況要明顯優(yōu)于對照。劉慧霞［38］也發(fā)現(xiàn)水引發(fā)能縮短紫花苜蓿種子到達(dá)發(fā)芽率50%的萌發(fā)時間，且提高種子的發(fā)芽指數(shù)。Carrillo等［39］發(fā)現(xiàn)水引發(fā)種子的發(fā)芽率比對照高40%，且發(fā)芽到50%的時間比未處理的種子減少了2 d。孫妙等［40］通過對中國沙棘（Hippophae rhamnoides）種子的水引發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，在干旱及鹽脅迫條件下水引發(fā)中國沙棘種子能有效避免種子在脅迫條件下的吸脹傷害和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞，阻止內(nèi)溶物滲漏；極顯著提高引發(fā)種子可溶性糖含量，為種子萌發(fā)的啟動提供保障；極顯著降低丙二醛含量，增強(qiáng)種子抗氧化系統(tǒng)的功能；極顯著提高脯氨酸含量，增強(qiáng)種子的抗逆應(yīng)答反應(yīng)。這在較大程度上解釋了水引發(fā)促進(jìn)種子在逆境條件下的萌發(fā)特性及幼苗指標(biāo)的生理生化機(jī)理，為水引發(fā)實踐運用提供了較完善的理論基礎(chǔ)。水引發(fā)處理提高種子在逆境下的萌發(fā)，而在其生存過程中是否有包含其他的生理生化過程在內(nèi)的生理生化機(jī)理以及其相關(guān)調(diào)控表達(dá)基因等分子機(jī)理仍需進(jìn)一步研究。

內(nèi)生真菌的侵染和水引發(fā)對中華羊茅種子的萌發(fā)及幼苗的生長具有較強(qiáng)的協(xié)同作用，水引發(fā)20 min帶菌中華羊茅種子各萌發(fā)指標(biāo)及其幼苗生長狀況均顯著高于不帶菌中華羊茅種子和其他處理。這與Peng等［23］的研究結(jié)果較為類似，干旱脅迫條件下帶菌中華羊茅種子水引發(fā)處理后各萌發(fā)指標(biāo)、幼苗生長及成株株高、分蘗、干重等均明顯高于對照及其他處理（P＜0.05）。有關(guān)禾草內(nèi)生真菌提高宿主植物對非生物抗性的研究報道較為廣泛，水引發(fā)提高禾草種子萌發(fā)及其幼苗抗逆生長的研究也較為深入，但是二者之間的互作關(guān)系及其機(jī)理的研究鮮見于報道，因此相關(guān)方面的研究有待于進(jìn)一步深入研究。今后在中華羊茅及其他禾草的田間栽培過程中，是否可以選育帶菌禾草種子進(jìn)行水引發(fā)處理從而加強(qiáng)其抗逆性表現(xiàn)仍是一個較為復(fù)雜問題。全面分析水引發(fā)最適時間、溫度、保濕時間等因素對禾草內(nèi)生真菌的影響，避免對禾草內(nèi)生真菌的生長及相關(guān)抗逆次生代謝物的產(chǎn)生起到負(fù)面影響，以期利用禾草內(nèi)生真菌改良草地栽培技術(shù)，為草地畜牧業(yè)的發(fā)展提供理論支持，為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供借鑒，為草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定提供更好的服務(wù)。

4　結(jié)論

綜上所示，內(nèi)生真菌能提高中華羊茅種子在NaCl脅迫條件下的萌發(fā)，主要表現(xiàn)在內(nèi)生真菌能提高中華羊茅種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和胚根長。但是在低鹽脅迫或無脅迫條件下，帶內(nèi)生真菌的中華羊茅種子胚芽長、胚根長和干重相對于未帶內(nèi)生真菌的中華羊茅并未表現(xiàn)優(yōu)勢。水引發(fā)能提高中華羊茅種子的萌發(fā)同時也能有效提高其在NaCl脅迫條件下中華羊茅種子萌發(fā)及幼苗生長。通過本文的研究得出中華羊茅種子在內(nèi)生真菌與水引發(fā)互作的條件下的最適水引發(fā)時間為20 min。

References：

［1］Umali D L.Irrigation-induced Salinity：a Growing Problem for Development and the Environment［M］.Washington：World Bank Publications，1993.

［2］Chen L G.Sustainable development of agriculture and sustainable use of farm land resources in China.Journal of Anhui Agricultural Univerdity，2001，28（1）：102-105.

［3］Flowers T，Yeo A.Breeding for salinity resistance in crop plants：where next？.Functional Plant Biology，1995，22（6）：875-884.

［4］Flowers T，Troke P，Yeo A.The mechanism of salt tolerance in halophytes.Annual Review of Plant Physiology，1977，28（1）：89-121.

［5］Shi S L，Li J H.Ecological adaptability and aultivating techniques of two festuca Varieties.Acta Agretia Sinica，2006，14（1）：39-42.

［6］Siegel M，Latch G，Johnson M.Fungal endophytes of grasses.Annual Review of Phytopathology，1987，25（1）：293-315.

［7］White J F，Martin T I，Cabral D.Endophyte-host associations in grasses.XXII.Conidia formation by Acremonium endophytes on the phylloplanes of Agrostis hiemalis and Poa rigidifolia.Mycologia，1996，88（2）：174-178.

［8］Moy M，Belanger F，Duncan R，et al.Identification of epiphyllous mycelial nets on leaves of grasses infected by clavicipitaceous endophytes.Symbiosis，2000，28（4）：291-302.

［9］Dugan F，Sitton J，Sullivan R，et al.The Neotyphodium endophyte of wild barley（Hordeum brevisubulatum subsp.violaceum）grows and sporulates on leaf surfaces of the host.Symbiosis，2002，32（2）：147-159.

［10］Tadych M，Bergen M，Dugan F M，et al.Evaluation of the potential role of water in spread of conidia of the Neotyphodium endophyte of Poa ampla.Mycological Research，2007，111（4）：466-472.

［11］Bacon C W，Siegel M R.Endophyte parasitism of tall fescue.Journal of Production Agriculture，1988，1（1）：45-55.

［12］Schardl C L，Phillips T D.Protective grass endophytes：where are they from and where are they going？.Plant Disease，1997，81（5）：430-438.

［13］Sabzalian M R，Hatami B，Mirlohi A.Mealybug，Phenococcus solani，and barley aphid，Sipha maydis，response to endophyte-infected tall and meadow fescues.Entomologia Experimentalis et Applicata，2004，113（3）：205-209.

［14］Arachevaleta M，Bacon C，Hoveland C，et al.Effect of the tall fescue endophyte on plant response to environmental stress. Agronomy Journal，1989，81（1）：83-90.

［15］Buck D，Getz C，Guthman J.From farm to table：The organic vegeTablecommodity chain of Northern California.Sociologia Ruralis，1997，37（1）：3-20.

［16］Malinowski D P，Belesky D P.Adaptations of endophyte-infected cool-season grasses to environmental stresses：mechanisms of drought and mineral stress tolerance.Crop Science，2000，40（4）：923-940.

［17］Reza Sabzalian M，Mirlohi A.Neotyphodium endophytes trigger salt resistance in tall and meadow fescues.Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2010，173（6）：952-957.

［18］Nan Z B，Li C J.Roles of the grass-Neotyphodium association in pastoral agriculture systems.Acta Ecologica Sinica，2004，24（3）：605-616.

［19］Jin W J，Li C J，Nan Z B.Biological and physiologial charateristics of Neotyphodium endophyte symbiotic with Festuca sinensis.Mycosystema，2009，（3）：363-369.

［20］Yang Y.Neotyphodium Endophyte in Festucasinensis and Effect on Cold Tolerance to Host［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2010.

［21］Peng Q Q.Effect of Neotyphodium Endophyte on Chilling Tolerance to Festuca sinensis［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2012.

［22］Yao X，Li X Z，Zhu X X，et al.Effects of two fungicides on Neotyphodium seed-borne fungal endophyte of Festuca sinensis. Pratacultural Science，2013，30（10）：1517-1522.

［23］Peng Q Q，Li CJ，Song M L，et al.Effects of seed hydropriming on growth of Festucasinensis infected with Neotyphodium endophyte.Fungal Ecology，2013，6（1）：83-91.

［24］Wang Y R.Current status of seed priming reseach.Acta Prataculturae Sinica，2004，13（4）：7-12.

［25］Ma R X，Wang Y R.Advances in seed hydro-priming research.Acta Prataculturae Sinica，2008，17（6）：141-147.

［26］Li W，Mc Donald M，Bennett M，et al.Hydropriming of differing sized impatiens‘Expo Wine'seeds.Seed Science and Technology，2005，33（3）：639-646.

［27］Taylor A G，Allen P S，Bennett M A，et al.Seed enhancements.Seed Science Research，1998，8（2）：245-256.

［28］Wang Y P，Wang Y X，Bai X L，et al.Effects of exogenous silicon on melon seed germination and the growth of seedling under NaCl stress.Acta Prataculturae Sinica，2015，24（5）：108-116.

［29］Wang Z F.Effects of Endophyte Infection on Salt Tolerance of Wild Barely（Hordeum brevisubulatum）［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2009.

［30］Gou X Y.Effects of Neotyphodium Endophyte on Salt Tolerance to Drunken Horse Grass（Achnatherum inebrians）［D］. Lanzhou：Lanzhou University，2007.

［31］Zabalgogeazcoa I，Romo M，Keck E，et al.The infection of Festuca rubra subsp.pruinosa by Epichloёfestucae.Grass and Forage Science，2006，61（1）：71-76.

［32］Song M L，Chai Q，Li X Z，et al.An asexual Epichloёendophyte modifies the nutrient stoichiometry of wild barley（Hordeum brevisubulatum）under salt stress.Plant and Soil，2014，387（1-2）：153-165.

［33］Ren A Z，Gao Y B，Zhang J，et al.Effect of endophyte infection on salt resistance of ryegrass.Acta Ecologica Sinica，2006，26（6）：1750-1757.

［34］Simpson W，Hume D.An examination of the potential mitigation effect of Neotyphodium infection on grasses exposed to elevated salt concentration［C］.Proceedings of the Fourth International Neotyphodium/Grass Interactions Symposium，Soest，Germany，2000：381-385.

［35］Ren A Z，Gao Y B，Li X.Effect of fungal endophyte infection on some physiological characters of Lolium perenne under drought conditons.Chinese Journal of Applied and Environmental Biology，2002，8（5）：535-539.

［36］Chen L.Effects of Hydro-Priming on the Germination and Emergence of Kentucky Bluegrass（Poa pratensis）Varieties［D］. Lanzhou：Lanzhou University，2006.

［37］Jiang X W，Zhang W M，Yao D N，et al.Effect of priming on seed germination and vigor of Festuca arundinacea.Seed，2008，26（11）：14-21.

［38］Liu H X.Hydro-priming in Seed of Alfalfa（Medicago sativa）［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2007.

［39］Carrillo G M，Bautista-Calles F，Villegas Monter A.Post harvest seed treatments to improve the papaya seed germination and seedlings development.Tropical and Subtropical Agroecosystems，2013，16（1）：133-141.

［40］Sun M，Yang Z T，Zhang C L，et al.Hydro-priming technique and its resistance physiogy effect for sea buckthorn seed.Scientia Silvae Sinicae，2014，50（12）：32-39.

［2］陳利根.中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與耕地資源可持續(xù)利用.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，28（1）：102-105.

［5］師尚禮，李錦華.羊茅屬兩種牧草生態(tài)適應(yīng)性及其栽培技術(shù).草地學(xué)報，2006，14（1）：39-42.

［18］南志標(biāo)，李春杰.禾草-內(nèi)生真菌共生體在草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的作用.生態(tài)學(xué)報，2004，24（3）：605-616.

［19］金文進(jìn)，李春杰，南志標(biāo).中華羊茅內(nèi)生真菌Neotyphodium sp.生物學(xué)與生理學(xué)特性的研究.菌物學(xué)報，2009，（3）：363-369.

［20］楊洋.中華羊茅內(nèi)生真菌及其對宿主抗寒性的影響［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2010.

［21］彭清青.Neotyphodium內(nèi)生真菌對中華羊茅耐寒性的影響［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2012.

［22］姚祥，李秀璋，朱小曉，等.兩種殺菌劑對中華羊茅種傳內(nèi)生真菌的影響.草業(yè)科學(xué)，2013，30（10）：1517-1522.

［24］王彥榮.種子引發(fā)的研究現(xiàn)狀.草業(yè)學(xué)報，2004，13（4）：7-12.

［25］馬瑞霞，王彥榮.種子水引發(fā)的研究進(jìn)展.草業(yè)學(xué)報，2008，17（6）：141-147.

［28］王玉萍，王映霞，白向利，等.硅對NaCl脅迫下甜瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響.草業(yè)學(xué)報，2015，24（5）：108-116.

［29］王正鳳.內(nèi)生真菌對野大麥耐鹽性影響的研究［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2009.

［30］緱小媛.內(nèi)生真菌對醉馬草耐鹽性的影響研究［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2007.

［33］任安芝，高玉葆，章瑾，等.內(nèi)生真菌感染對黑麥草抗鹽性的影響.生態(tài)學(xué)報，2006，26（6）：1750-1757.

［35］任安芝，高玉葆，李俠.內(nèi)生真菌感染對黑麥草若干抗旱生理特征的影響.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2002，8（5）：535-539.

［36］陳露.水引發(fā)對草地早熟禾（Poa pratensis）萌發(fā)與出苗的影響［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2006.

［37］江緒文，張文明，姚大年，等.水引發(fā)處理對高羊茅種子萌發(fā)及活力的影響.種子，2008，26（11）：14-21.

［38］劉慧霞.紫花苜蓿種子水引發(fā)研究［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2007.

［40］孫妙，楊周婷，張存莉，等.中國沙棘種子的水引發(fā)技術(shù)及其抗性生理效應(yīng).林業(yè)科學(xué)，2014，50（12）：32-39.

Effects of Epichloёendophyte and seed hydro-priming on the germination of Festuca sinensis under NaCl stress

KUANG Yu，NAN Zhi-Biao，TIAN Pei*
State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems，College of Pastoral Agriculture Science and Technology，Lanzhou University，Lanzhou 730020，China

This study investigated the germination and vigor of Festuca sinensis seeds infected（E+）and uninfected（E-）with Epichloёendophyte and under different levels of NaCl stress after hydro-priming.The results showed that NaCl stress treatments significantly reduced seed germination rate，interim germination，the germination index，the length of embryo and radicle and the dry weights of both E+and E-F.sinensis seeds.Compared with E-，infection with Epichloёendophyte can significantly improve germination and seedling growth of F.sinensis seeds under different concentrations of NaCl.There were interaction effects between seed hydro-priming and the Epichloёendophyte.The highest levels of interaction were with 20 mins seed hydro-priming，when the germination indices and seedling growth rates were significantly higher than for all the other treatments.Correlation analysis showed that F.sinensis seed germination rate，interim germination，germination index，the length of embryo and radicle and dry weight were all significantly positively related to each other.

hydro-priming；NaCl stress；Epichloёendophyte；Festuca sinensis

10.11686/cyxb2015143

2015-03-17；改回日期：2015-06-10

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃（973計劃）（2014CB138702）和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項（lzujbky-2014-76）資助。

曠宇（1989-），女，湖南攸縣人，在讀碩士。E-mail：kuangy13@lzu.edu.cn

Corresponding author.E-mail：tianp@lzu.edu.cn