放線菌Act12對(duì)Pb脅迫下黑麥草根系生長(zhǎng)及抗性生理的影響

曹書(shū)苗，王文科，王非，張軍

（1.長(zhǎng)安大學(xué)旱區(qū)水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710054；2.空軍工程大學(xué)理學(xué)院，西安710054）

放線菌Act12對(duì)Pb脅迫下黑麥草根系生長(zhǎng)及抗性生理的影響

曹書(shū)苗1，王文科1，王非2，張軍1

（1.長(zhǎng)安大學(xué)旱區(qū)水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710054；2.空軍工程大學(xué)理學(xué)院，西安710054）

采用菌劑接種及盆栽實(shí)驗(yàn)，研究了不同水平Pb脅迫條件下放線菌Act12對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)和抗性生理的影響。結(jié)果顯示，土壤Pb脅迫水平不同，對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)和生理特性的影響不同。接入放線菌后，黑麥草根分蘗和根鮮重較對(duì)照增加了12.3%～44.2%和19.2%～94.6%，對(duì)根系生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用；接菌后根系過(guò)氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化物酶（POD）活性較對(duì)照也有所增加，尤其在高濃度Pb脅迫下（500～1000 mg·kg-1）對(duì)3種酶的促進(jìn)作用最顯著；接菌顯著降低了根系丙二醛（MDA）含量，顯著增加了根系活力。研究表明，Pb脅迫下，放線菌Act12的接入可增強(qiáng)根系抗氧化酶活性，降低質(zhì)膜過(guò)氧化損傷，提高根系活力和根系對(duì)Pb脅迫的耐受性，進(jìn)而顯著促進(jìn)黑麥草根系生長(zhǎng)。

Pb脅迫；放線菌；黑麥草；根系生長(zhǎng)；抗性生理

黑麥草（Loliumperenne L.）因生長(zhǎng)迅速、生物量大、再生能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是適合普遍種植的優(yōu)質(zhì)牧草和草坪草。研究報(bào)道，黑麥草是一種相對(duì)耐重金屬的代表植物，可在Pb、Cd、Cu等重金屬污染土壤中生長(zhǎng)和吸收重金屬，并對(duì)Pb有一定的富集能力［1-2］。因其生物量高且有較強(qiáng)的重金屬耐性，被認(rèn)為是一種很有潛力的重金屬修復(fù)植物。然而，植物對(duì)重金屬表現(xiàn)出富集能力的同時(shí)，也會(huì)引起植物體內(nèi)一系列生理生化過(guò)程的紊亂。研究發(fā)現(xiàn)，高濃度Pb可降低黑麥草各項(xiàng)生理指標(biāo)，如光合色素含量、植物抗性酶活性等［3-4］，使其生長(zhǎng)受阻，對(duì)黑麥草具有很強(qiáng)的毒性效應(yīng)。因此，研究緩解Pb脅迫對(duì)植物毒性效應(yīng)的方法，促進(jìn)植物在含Pb土壤中生長(zhǎng)，對(duì)植物修復(fù)效率的提高具有重要意義。

目前，利用有益菌來(lái)提高植物的耐Pb特性已有相關(guān)報(bào)道。扁豆根部接種4種耐Pb細(xì)菌可提高植物在Pb脅迫下葉片的3種抗氧化酶（CAT、SOD和POD）活性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)［5］；含Pb土壤種植的水稻接種一株內(nèi)生真菌（EF0801），可增強(qiáng)Pb脅迫下葉片的抗氧化酶活性，降低Pb脅迫產(chǎn)生的丙二醛的含量，緩解Pb脅迫對(duì)植物的傷害［6］。然而，關(guān)于利用放線菌增強(qiáng)植物在Pb脅迫下的耐受性的研究很少，尤其對(duì)黑麥草在Pb污染土壤中的抗性生理罕有報(bào)道。而放線菌是土壤中三大類(lèi)微生物之一，是抗生素的主要產(chǎn)生菌，其中密旋鏈霉菌具有促進(jìn)植物根系發(fā)育、抗病促生等多種功能［7-8］。

本文以耐Pb性植物黑麥草為研究對(duì)象，采用盆栽試驗(yàn)，探索不同水平Pb脅迫下，一株放線菌對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)和根系抗性生理的影響。通過(guò)測(cè)定在不同Pb脅迫下的根系生長(zhǎng)情況，分析根系抗氧化酶活性、丙二醛含量和根系活力，闡明放線菌提高植物對(duì)Pb的耐受性機(jī)理，從而為提高植物修復(fù)Pb污染的效率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試放線菌為一株密旋鏈霉菌（Streptomyces pactum，Act12），是由西北農(nóng)林科技大學(xué)微生物資源研究室從青藏高原、黃土高原土壤極端生境下的近萬(wàn)株微生物中分離篩選而來(lái)，該放線菌具有防病、促生、抗旱等多種功能［8］。將該菌通過(guò)固態(tài)發(fā)酵制成菌粉，用于本研究的盆栽試驗(yàn)，其活菌數(shù)量為4.6×1010CFU·g-1。

黑麥草種子千粒重2.2 g，出苗率90%，在種植前先用0.5%NaClO室溫下消毒10 min，再用蒸餾水沖洗后，均勻種植在花盆中，種子覆土約1 cm厚。

供試土壤采自長(zhǎng)安區(qū)農(nóng)田表層30 cm土壤，農(nóng)田當(dāng)季作物為小麥，風(fēng)干后過(guò)5 mm尼龍篩備用。參照鮑士旦［9］的方法測(cè)定土壤基本理化性狀，詳見(jiàn)表1［10］。

表1 土壤基本理化性狀Table 1 The basic physico-chemical properties of soil

1.2 試驗(yàn)裝置

選用直徑23 cm、高度21 cm的塑料花盆，為防止花盆底部小孔漏水，裝土前盆內(nèi)套兩層塑料薄膜。每盆裝土3 kg（風(fēng)干土），土層填充高度約19 cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理：不接菌對(duì)照（CK）、菌劑接種。根據(jù)中國(guó)土壤Pb含量及分布情況、中國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618—1995），并結(jié)合黑麥草對(duì)修復(fù)Pb污染的相關(guān)文獻(xiàn)，每個(gè)處理設(shè)5個(gè)Pb脅迫濃度梯度，分別為0、200、300、500、1000 mg·kg-1，每個(gè)濃度水平設(shè)置3個(gè)重復(fù)。用硝酸鉛［Pb（NO3）2］配制10 g·L-1的Pb原液，分別向5個(gè)大燒杯中加入0、360、540、900、1800 mL的Pb原液，補(bǔ)充蒸餾水至3600 mL。然后將燒杯中的Pb溶液分別均勻噴灑在5堆風(fēng)干土壤中（每堆土重18 kg），攪拌均勻，使土壤與Pb溶液充分混勻（預(yù)試驗(yàn)中3600 mL的溶液加入18 kg風(fēng)干土中，土壤濕度約為20%，接近田間土壤含水率），即得到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所需的5堆Pb濃度梯度的土壤。用塑料薄膜密封，置于黑暗處保存3個(gè)月，使金屬與土壤平衡穩(wěn)定。裝盆前將土樣風(fēng)干，每個(gè)Pb濃度土樣等分成兩份，不接菌對(duì)照按試驗(yàn)設(shè)計(jì)稱(chēng)重裝盆，每盆裝土3 kg；接菌處理5個(gè)Pb脅迫水平土樣中，分別按1.5 g· kg-1干土的量加入菌劑，使菌劑與土樣充分混勻后稱(chēng)重裝盆。

黑麥草種子每盆種50粒，出苗后每盆統(tǒng)一保留

15株。試驗(yàn)在日光溫室進(jìn)行，溫度控制在22～25℃，每天夜間澆水一次（用稱(chēng)重法計(jì)算水分差），保持土壤濕度約為20%，觀察記錄生長(zhǎng)情況，60 d后將地上部分和根系分開(kāi)收獲。植物根系先用自來(lái)水反復(fù)沖洗干凈后，再用去離子水沖洗3遍，最后用吸水紙吸干根系表面的游離水，稱(chēng)總重。根鮮樣保存在液氮中用于測(cè)定根系生理生化指標(biāo)。

1.4 測(cè)試指標(biāo)和方法

超氧化物歧化酶（SOD）活性：參照Marklund等［11］的方法，由抑制氮藍(lán)四唑（NBT）在光下的還原作用來(lái)確定，一個(gè)酶活單位以抑制NBT光還原的50%表示。

過(guò)氧化氫酶（CAT）活性：根據(jù)測(cè)量240 nm下吸光率的變化速度來(lái)反映過(guò)氧化氫分解，以1 min內(nèi)減少0.1的酶量為1個(gè)酶活單位［12］。

過(guò)氧化物酶（POD）活性：按照Polle等［13］的方法測(cè)定。

丙二醛（MDA）含量：利用硫代巴比妥酸（TBA）在酸性條件下加熱與組織中的丙二醛發(fā)生顯色反應(yīng)，生成紅棕色的三甲川，分別在532、600、450 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，計(jì)算出丙二醛的含量［12］。

根系活力：稱(chēng)取根尖樣品0.5 g，加入0.4%TTC溶液和磷酸緩沖液，37℃暗保溫約2 h，加1 mol·L-1硫酸停止反應(yīng)，將根取出，吸干水分后加4 mL乙酸乙酯研磨，提取液在485 nm測(cè)定吸光度，求出TTC還原量，用四氮唑還原強(qiáng)度表示根系活力［14］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

相對(duì)增率（Δctrl%）是表示接菌處理與不接菌對(duì)照的差值占不接菌對(duì)照比值的百分?jǐn)?shù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS20.0（IBM，USA）軟件，用Duncan法做差異顯著性檢驗(yàn)，在P＜0.05水平（表示差異達(dá)顯著性水平）下進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

表2 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of inoculation with actinomyces on root growth of ryegrass under Pb stress

2.1 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)的影響

由表2可知，隨著土壤Pb脅迫水平的升高，對(duì)照和接菌處理黑麥草根分蘗數(shù)和根鮮重均呈先增加后降低的趨勢(shì)，在Pb含量為300～500 mg·kg-1時(shí)測(cè)定值最大。然而不同Pb脅迫水平下，土壤接入放線菌后，黑麥草根分蘗和根鮮重較對(duì)照分別增加了12.3%～44.2%和19.2%～94.6%，其中根分蘗數(shù)在土壤Pb加入量為200 mg·kg-1時(shí)增率最大，根鮮重在土壤Pb加入量為300 mg·kg-1時(shí)增率達(dá)最大。方差分析結(jié)果顯示，放線菌Act12、Pb處理及其交互作用對(duì)黑麥草分蘗和根鮮重都有顯著性影響，根分蘗除了500 mg·kg-1處理，其他Pb脅迫水平處理加菌均顯著高于對(duì)照，根鮮重不同Pb脅迫下接菌均顯著高于對(duì)照（P＜0.05）。這表明不同Pb脅迫下，土壤接入放線菌Act12增加了

黑麥草根分蘗和根鮮重，對(duì)根系生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。

2.2 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系抗氧化酶活性的影響

由表3可知，對(duì)照和加菌處理下，黑麥草根系抗氧化酶CAT和POD的活性隨Pb脅迫水平的升高而呈降低趨勢(shì)，而SOD的活性呈先升高后降低的趨勢(shì)。但土壤接入放線菌Act12后，在不同的Pb脅迫下3種抗氧化酶活性較對(duì)照都有一定程度的增加，CAT增加了13.0%～49.1%，SOD增加了14.6%～61.3%，POD增加了11.6%～50.6%；在土壤Pb加入量為500 mg· kg-1和1000 mg·kg-1時(shí)，3種抗氧化酶活性的增加均達(dá)顯著性水平（P＜0.05）。方差分析顯示，放線菌Act12、Pb處理及其交互作用對(duì)黑麥草根系3種抗氧化酶活性都有顯著性影響（P＜0.05），表明根系抗氧化酶活性的變化與Pb脅迫水平有關(guān)，Pb脅迫增大可降低部分抗氧化酶活性。然而，放線菌Act12加入土壤后，不同程度地增強(qiáng)了抗氧化酶活性，特別是在高濃度Pb脅迫下，放線菌Act12對(duì)抗氧化酶活性作用明顯，對(duì)緩解脅迫帶來(lái)的氧化傷害非常重要。

2.3 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系MDA含量和根系活力的影響

表3 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系抗氧化酶活性的影響Table 3 Effects of inoculation with actinomyces on antioxidant enzyme activities of ryegrass root under Pb stress

表4 Pb脅迫下放線菌對(duì)黑麥草根系MDA含量和活力的影響Table 4 Effects of inoculation with actinomyces on root MDA content and activity of ryegrass under Pb stress

由表4可知，放線菌Act12、Pb處理及其交互作用對(duì)黑麥草根系MDA含量和根系活力都有顯著性

影響（P＜0.05）。隨著Pb脅迫水平的升高，對(duì)照和接菌處理黑麥草根系中MDA含量均呈增加的趨勢(shì)。與對(duì)照相比，接菌顯著降低了根系MDA含量，降幅達(dá)19.2%～35.3%（P＜0.05）。說(shuō)明了Pb脅迫能引起細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化，脅迫程度越大，脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生的MDA量越大，而土壤加入放線菌Act12能極大地降低這種脂質(zhì)過(guò)氧化作用。

由表4可知，對(duì)照處理黑麥草根系活力在低水平Pb脅迫下呈增加趨勢(shì)，在高水平Pb脅迫下降低，300 mg·kg-1Pb脅迫時(shí)根系活力達(dá)最大；接菌處理也呈類(lèi)似的變化趨勢(shì)，但在200 mg·kg-1Pb脅迫下達(dá)最大值。與對(duì)照相比，接菌顯著增加了黑麥草根系活力（P＜0.05），增幅達(dá)30.9%～166.8%，且在Pb加入量為200 mg·kg-1時(shí)增幅最大。說(shuō)明了根系活力受Pb脅迫程度的影響很大，低水平Pb脅迫能刺激根系生長(zhǎng)，但超過(guò)根系的耐受性后生長(zhǎng)受阻，而放線菌Act12加入土壤后，對(duì)提高根系活力有積極的作用。

3 討論

Pb是植物生長(zhǎng)的非必需元素，與根系作用直接影響植物的生長(zhǎng)和生理狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)Pb易于在黑麥草根部吸收和積累，根中Pb濃度和積累均大于地上部［2］。因此，Pb對(duì)黑麥草根系的脅迫強(qiáng)度大于地上部，研究Pb脅迫下根系的生長(zhǎng)和抗性生理具有重要意義。已有研究表明，低濃度Pb（＜500 mg·kg-1）對(duì)黑麥草生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，高濃度時(shí)有顯著的抑制作用［3］，與本研究結(jié)果一致。這可能與黑麥草對(duì)Pb脅迫的耐受性有關(guān)。

Pb脅迫下土壤接入放線菌Act12后，促進(jìn)了黑麥草根的分蘗，顯著增加了根鮮重，對(duì)根系生長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。這可能與該菌首先具有較強(qiáng)的Pb耐受性，能在含Pb土壤中良好繁殖有關(guān)；其次，放線菌在繁殖時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生如抗生素、有機(jī)酸、氨基酸、維生素、酶等代謝產(chǎn)物，分枝狀的菌絲體能夠產(chǎn)生各種胞外水解酶［8］，這些物質(zhì)本身可刺激植物根系發(fā)育及養(yǎng)分吸收。此外，放線菌Act12可調(diào)整植物根域土壤微生態(tài)平衡，抑制有害微生物的生長(zhǎng)，促進(jìn)有益微生物的繁殖，改善微生物區(qū)系［7，15］。以往的研究中放線菌Act12對(duì)多種作物如甜瓜、黃瓜等均表現(xiàn)出良好的促生效果［8，14］，進(jìn)一步證實(shí)Act12可能是一種廣譜的促生菌。然而，在Pb脅迫下放線菌Act12對(duì)黑麥草生長(zhǎng)的影響沒(méi)有報(bào)道，我們將進(jìn)一步深入研究該菌在Pb脅迫下的促生機(jī)理。

植物抗氧化酶（POD、SOD、CAT）能夠維持自由基在植物體內(nèi)產(chǎn)生和清除的動(dòng)態(tài)平衡，它們是維持和提高植物耐重金屬脅迫的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，SOD可以將有活性和有毒性的超氧自由基轉(zhuǎn)化成H2O2，隨后H2O2可被CAT和POD轉(zhuǎn)化為H2O和O2而清除［16-17］。本研究中黑麥草CAT和POD活性隨著Pb脅迫水平增加而降低，而SOD活性呈先增加后降低。這表明CAT和POD活性受到Pb脅迫的抑制，其活性降低主要由Pb脅迫增強(qiáng)引起，這種抑制作用導(dǎo)致了黑麥草體內(nèi)受Pb脅迫產(chǎn)生超氧自由基的積累。在低濃度Pb（＜500 mg·kg-1）脅迫下，黑麥草的抗氧化系統(tǒng)可產(chǎn)生適應(yīng)性誘導(dǎo)反應(yīng)，Pb能激活SOD活性和促使SOD活性快速升高，以減緩或消除Pb污染引起的氧化脅迫，使黑麥草對(duì)鉛脅迫產(chǎn)生了一定的耐受性；然而當(dāng)Pb脅迫強(qiáng)度增加，Pb在黑麥草體內(nèi)的積累超過(guò)一定量時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)就遭到了破壞，SOD活性降低，其防御功能也會(huì)下降。這與劉慧芹等［18］對(duì)黑麥草，劉碧英等［19］對(duì)沿階草受到鉛脅迫后SOD活性變化的研究結(jié)果一致。

土壤加入放線菌后提高了Pb脅迫下黑麥草體內(nèi)3種抗氧化酶活性，尤其是在高濃度Pb脅迫下（500～1000 mg·kg-1），放線菌的增強(qiáng)作用顯著。其可能的作用機(jī)理是：放線菌的代謝產(chǎn)物含有有機(jī)酸、氨基酸等小分子化合物，能以與根系中游離態(tài)的Pb形成螯合物的方式解毒［20］，或者放線菌的加入促進(jìn)了Pb從黑麥草根系向地上部轉(zhuǎn)移，來(lái)緩解Pb脅迫對(duì)根系的毒害作用，因此CAT和POD活性受Pb脅迫的抑制程度降低；此外，放線菌在促進(jìn)黑麥草在Pb污染土中生長(zhǎng)時(shí)，也可能提高了黑麥草自身對(duì)Pb的耐受性，增強(qiáng)了抗氧化酶系統(tǒng)，使3種抗氧化酶活性均提高。Li等［6］對(duì)水稻接種內(nèi)生真菌（EF0801），Jebara等［21］對(duì)扁豆（Lens culinaris）聯(lián)合接種3種細(xì)菌，在Pb污染土壤中，提高了植物體內(nèi)3種抗氧化酶活性，與本研究結(jié)果一致。而閻巖等［22］報(bào)道，4%的Act12可顯著提高丹參毛狀根中活性氧的含量，對(duì)丹參毛狀根生物量產(chǎn)生抑制作用，與本研究中Act12對(duì)黑麥草的作用結(jié)果相反。這可能與植物的種類(lèi)和根際土壤環(huán)境有關(guān)。本研究Act12的加入促進(jìn)了黑麥草根系生長(zhǎng)，而黑麥草根系在Pb的刺激下有機(jī)酸的分泌量增加［23］，這種弱酸性環(huán)境能緩解Pb脅迫下活性氧的積累；而丹參受Act12刺激，培養(yǎng)基中pH上升，表現(xiàn)為細(xì)胞外堿化，進(jìn)而引起了細(xì)胞內(nèi)活性氧的積累，這種積累誘導(dǎo)了丹參酮的合成。

本研究中，Pb脅迫水平越高，黑麥草根系中MDA積累越多。MDA是質(zhì)膜過(guò)氧化損傷的產(chǎn)物，是反映逆境脅迫下細(xì)胞膜受傷害程度的一個(gè)重要指標(biāo)，其含量的高低可反映出細(xì)胞質(zhì)膜過(guò)氧化的水平，重金屬離子濃度越高，MDA積累越多，對(duì)植物毒害效應(yīng)越強(qiáng)［24］。放線菌加入緩解了植株膜脂過(guò)氧化，可能是因?yàn)榉啪€菌增強(qiáng)了黑麥草根系抗氧化系統(tǒng)，對(duì)Pb脅迫產(chǎn)生的自由基的清除能力增強(qiáng)，中斷了自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，降低了細(xì)胞質(zhì)膜氧化損傷。

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官，根系活力是根系生理的主要指標(biāo)之一，直接影響地上部的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況及產(chǎn)量水平。本研究中，低水平Pb（＜500 mg·kg-1）脅迫對(duì)黑麥草根系有刺激作用，高水平Pb（1000 mg·kg-1）脅迫下根系活力降低。放線菌Act12加入土壤對(duì)提高根系活力有顯著的作用。這可能與放線菌既能促進(jìn)根系養(yǎng)分吸收，又能改善根際環(huán)境有關(guān)，如調(diào)整根域微生態(tài)環(huán)境［7］；另外，與根系抗氧化系統(tǒng)的增強(qiáng)和MDA積累降低直接相關(guān)。已有研究表明，根系活力的增加對(duì)根系生長(zhǎng)和提高根系對(duì)Pb的吸收能力具有重要的貢獻(xiàn)［25］。

4 結(jié)論

（1）隨著土壤Pb脅迫水平的升高，黑麥草根分蘗數(shù)和根鮮重呈先增加后降低的趨勢(shì)，而土壤接入放線菌Act12后，增加了黑麥草根分蘗和根鮮重，對(duì)根系生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。

（2）黑麥草根系抗氧化酶CAT和POD的活性隨Pb脅迫水平的升高而呈降低趨勢(shì)，而SOD活性在低水平Pb脅迫的增加可能是植物應(yīng)對(duì)脅迫自身的應(yīng)答機(jī)制。但土壤接入放線菌Act12后，通過(guò)提高抗氧化酶活性，清除了Pb脅迫所產(chǎn)生氧自由基，增強(qiáng)根系耐毒性。

（3）隨著Pb脅迫水平的升高，黑麥草根系中MDA積累增加，放線菌Act12接入顯著降低了MDA含量。放線菌接入提高了根系活力，是放線菌接入引起根系抗性生理增強(qiáng)的綜合體現(xiàn)。

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Effects of actinomycetes Act12 on the root growth and resistant Physiology of Perennial ryegrass under Pb stress

CAO Shu-miao1，WANG Wen-ke1，WANG Fei2，ZHANG Jun1
（1.Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region（Ministry of Education），Chang′an University，Xi′an 710054，China；2.College of Science，Air Force Engineering University，Xi′an 710054，China）

An inoculation pot experiment was conducted to investigate the effects of actinomycetes Act12 on the growth and resistant physiology of perennial ryegrass under Pb stress.Results showed that different levels of Pb stress affected the growth and physiological characteristics of ryegrass roots to various degrees.However，when inoculated with actinomycetes the root tiller number and root fresh weight were increased by 12.3%～44.2%and 19.2%～94.6%，respectively compared to control，indicating that actinomycetes could significantly promote root growth.Actinomycetes-inoculation increased root enzyme activities of catalase（CAT），superoxide dismulase（SOD）and peroxidase（POD）compared to control as well particularly in high level Pb stress（500～1000 mg·kg-1）.Moreover，actinomycetes-inoculation decreased root malondiadehyde（MDA）content and increased root activity significantly.The study indicates that inoculation with Act12 could increase root antioxidant enzyme activities，reduce peroxidation damage of plasma membrane，improve root activity and Pb tolerance，and thus significantly promote root growth of ryegrass under Pb stress.

Pb stress；actinomycetes；perennial ryegrass；root growth；resistant physiology

X171.5

A

1672-2043（2016）10-1881-07

10.11654/jaes.2016-0302

曹書(shū)苗，王文科，王非，等.放線菌Act12對(duì)Pb脅迫下黑麥草根系生長(zhǎng)及抗性生理的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，35（10）：1881-1887.

CAO Shu-miao，WANG Wen-ke，WANG Fei，et al.Effects of actinomycetes Act12 on the root growth and resistant physiology of perennial ryegrass under Pb stress［J］.Journal of Agro-Environment Science，2016，35（10）：1881-1887.

2016-03-09

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（41230314）；長(zhǎng)江學(xué)者與中國(guó)教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（IRT0811）；教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和陜西省地下水與生態(tài)環(huán)境工程中心開(kāi)放基金（310829151146）

曹書(shū)苗（1984—），女，在讀博士，主要從事水土污染修復(fù)研究。E-mail：shumiaocao@163.com