印度梨形孢對百香果抗寒性的影響

梁黨弟, 黃旭萍, 唐啟文, 韋曉霞, 李斌奇, Ralf Oelmüller，4, 陳發(fā)興

(1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2.漳平市新橋鎮(zhèn)人民政府，福建 龍巖 364403；3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，福建 福州 350013；4.耶拿大學(xué)普通植物與植物生理研究所，圖林根州 耶拿 07743)

百香果(PassifloraedulisSims.)為西番蓮科(Passifloraceae)西番蓮屬(Passiflora)的草質(zhì)藤本植物[1]，在福建、廣西、臺灣、云南等地廣泛種植[2].近年來，百香果市場接受度高，我國種植面積迅速增長，百香果產(chǎn)業(yè)已成為我國部分地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一[3].百香果對溫度敏感，溫度過高或偏低均易造成其生理障礙[4]；秋冬季低溫會導(dǎo)致果實(shí)不能完熟，且低溫寒害或凍害會抑制幼苗生長，使葉片萎蔫，植株生長緩慢甚至停止，給眾多果農(nóng)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[5-6].因此，提高植株抗寒性對保障百香果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義.

斷路器的合閘出現(xiàn)問題時，容易造成斷路器發(fā)熱；分閘不可靠會導(dǎo)致無法對故障進(jìn)行徹底切除，從而引發(fā)斷路器產(chǎn)生電弧，這對系統(tǒng)的穩(wěn)定將將會產(chǎn)生一定影響。

印度梨形孢(Piriformosporaindica)是印度學(xué)者Varma et al[7]在印度西北部塔爾沙漠中發(fā)現(xiàn)的一種根部內(nèi)生真菌[8]，其宿主范圍廣泛[9-10]，對宿主植物具有促生和抗逆作用[11].王斌等[12]研究表明，在4 ℃低溫處理下，經(jīng)印度梨形孢預(yù)處理的香蕉(Musaspp.)苗冷害癥狀輕于未處理組，且電解質(zhì)滲透率下降了47.8%，說明根系定殖印度梨形孢能提高香蕉苗的抗寒性；楊芮[13]研究表明，印度梨形孢可以通過提高紅掌(Anthuriumandraeanum)的抗氧化能力增強(qiáng)其抗寒性；Wei et al[14]指出，在低溫脅迫下，印度梨形孢通過誘導(dǎo)擬南芥(Arabidopsisthliana)CBF基因的表達(dá)，提高其抗凍性和解凍后的恢復(fù)能力；Wei et al[15]還通過轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，擬南芥經(jīng)印度梨形孢處理后，在634個差異表達(dá)基因中有193個上調(diào)表達(dá).

本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明，印度梨形孢對百香果生長具有重要作用，可以促進(jìn)其根系生長和果實(shí)發(fā)育，并參與調(diào)控百香果的逆境脅迫響應(yīng)能力和果實(shí)品質(zhì)[11]，但印度梨形孢對百香果抗寒性的影響尚不明確.鑒于此，本試驗(yàn)通過印度梨形孢侵染百香果根系培育有益菌共生株系，并測定低溫脅迫下百香果葉片的細(xì)胞膜損傷程度、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累量和抗氧化酶活性等，以明確印度梨形孢對百香果抗寒性的影響，為秋冬季低溫產(chǎn)區(qū)百香果的種植提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

百香果種苗由福建百果壹號農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供，種苗健康且長勢一致，高度約30 cm，種植地年均溫19.6～21.1 ℃，年均日照時數(shù)1 880～1 888 h，年均雨量1 498～1 900 mm，終年無霜或僅有短霜期，氣候條件較適合百香果植株生長.印度梨形孢菌株由德國耶拿大學(xué)Ralf Oelmüller教授提供.

管理會計與財務(wù)會計都是現(xiàn)代企業(yè)中不可缺少的，它們相互促進(jìn)、相輔相成，共同發(fā)揮著管理與控制的基本職能。當(dāng)下，在企業(yè)的運(yùn)營過程中，無論是資本預(yù)算，還是戰(zhàn)略決策和投資方向，都能很好地體現(xiàn)二者的融合，這也說明了財務(wù)會計與管理會計共同掌握著企業(yè)的生存與發(fā)展。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

低溫脅迫0 h時兩種處理的百香果幼苗表型無明顯差異(圖2).而低溫脅迫24 h時兩種處理的冷害癥狀差異顯著(圖2)：CK組幼苗葉片表現(xiàn)卷曲、萎蔫和水漬等癥狀；印度梨形孢處理組也出現(xiàn)了冷害癥狀，但葉片卷曲程度明顯輕于CK組，水漬面積更小.

1.3 生理生化指標(biāo)的測定

將PDB培養(yǎng)基(內(nèi)含印度梨形孢菌塊)置于30 ℃恒溫?fù)u床中振蕩150 r·min-1培養(yǎng)5～7 d，菌絲呈現(xiàn)團(tuán)塊狀，隨培養(yǎng)時間的延長菌絲體逐漸變大(圖1A).接種印度梨形孢15 d后，在顯微鏡(鳳凰MC-D500U)下可清晰地觀察到百香果幼苗根表皮上圓形或梨形的厚垣孢子(圖1B)，說明印度梨形孢已成功定殖在百香果根系.

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

四要全面推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)，突出抓好工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市生活等領(lǐng)域的節(jié)水防污，搞好廢污水處理回用、雨水集蓄利用、海水直接利用與淡化利用。

2 結(jié)果與分析

2.1 印度梨形孢在百香果根系的定殖情況

圖1 印度梨形孢菌液(A)及其在百香果幼苗根系的定殖情況(B)Fig.1 Culture filtrate of P.indica (A) and its colonization in root system of passion fruit seedling (B)

使用Excel 2018軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用IBM SPSS Statistics 22軟件分析不同處理間在0.05水平上的差異顯著性，使用GraphPad Prism7.0和Photoshop軟件作圖.

2.2 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果幼苗表型的影響

將百香果幼苗隨機(jī)分成對照組(CK)和印度梨形孢處理組各30株.印度梨形孢菌液的制備參照Yan et al[11]的方法.將菌液用無菌水稀釋至D600 nm=1.121，澆灌5 mL菌液于百香果幼苗根部附近，間隔15 d注射1次，共注射2次；CK組澆灌蒸餾水.將幼苗置于室溫(25 ℃左右)下培養(yǎng)7 d后，分別置于0 ℃培養(yǎng)箱中(低溫脅迫)處理0、6、12和24 h，記錄不同處理的植株表型.取頂部真葉第2～3片葉用于生理生化指標(biāo)測定，每個處理設(shè)5個生物學(xué)重復(fù).

2.3 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片細(xì)胞膜穩(wěn)定性的影響

百香果葉片電導(dǎo)率隨著低溫脅迫時間的延長而上升，但根系定殖印度梨形孢的百香果葉片在低溫脅迫12和24 h時相對電導(dǎo)率顯著低于CK組(P<0.05)，分別下降了21.51%和24.30%(圖3A).

隨著低溫脅迫時間的延長，可溶性糖含量呈現(xiàn)上升趨勢(圖4C).印度梨形孢處理組的可溶性糖含量在低溫脅迫6、12、24 h時顯著高于CK組(P<0.05).

通過本底和測量效率的數(shù)據(jù)分析，最終選擇道址范圍為 100～350，在此范圍內(nèi) FM值處于較高值，本底相對較低。在100～350的道址范圍內(nèi)進(jìn)行淬滅—效率曲線繪制（見圖2），擬合公式的 R2值都在 0.98以上。利用擬合公式，結(jié)合各點(diǎn)的SQP（E）值進(jìn)行效率計算，測量效率與計算效率偏差都在±2%范圍內(nèi)（見表5）。

圖2 印度梨形孢對百香果低溫表型的影響Fig.2 Effect of P.indica on hypothermic phenotype of passion fruit

低溫脅迫后百香果葉片的MDA濃度升高，但低溫脅迫12和24 h時印度梨形孢處理組的MDA濃度顯著低于CK組(P<0.05)，分別降低了25.86%和18.65%(圖3B).

圖上不同字母表示同一時間不同處理間差異顯著(P<0.05).圖3 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片電導(dǎo)率(A)和MDA濃度(B)的影響Fig.3 Effect of P.indica on electrical conductivity (A) and MDA content (B) of passion fruit leaves under cold stress

2.4 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

隨著低溫脅迫時間的延長，Pro含量呈上升趨勢(圖4A).低溫脅迫0和6 h時印度梨形孢處理組的Pro含量與CK組差異不顯著(P>0.05)；低溫脅迫12和24 h時印度梨形孢處理組的Pro含量分別比CK組提高了35.72%和36.42%，差異顯著(P<0.05)； 低溫脅迫24 h時印度梨形孢處理組的Pro含量與0 h相比升高了108.18%，差異顯著(P<0.05).

隨著低溫脅迫時間的延長，兩種處理的可溶性蛋白含量逐漸上升(圖4B).低溫脅迫0和6 h時兩種處理的可溶性蛋白含量差異不顯著(P>0.05)，12和24 h時印度梨形孢處理組的可溶性蛋白含量比CK組升高了20.79%和38.51%.

3G手機(jī)是基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的終端設(shè)備，除了能完成高質(zhì)量的日常通信外，還能進(jìn)行多媒體通信。用戶可以在3G手機(jī)的觸摸顯示屏上直接寫字、繪圖，并將其傳送給另一臺手機(jī)，還可以用3G手機(jī)直接上網(wǎng)，查看電子郵件或?yàn)g覽網(wǎng)頁；有的3G手機(jī)自帶攝像頭，這將使用戶可以利用手機(jī)進(jìn)行電腦會議［2］。

A.Pro含量；B.可溶性蛋白含量；C.可溶性糖含量.柱上不同字母表示同一時間不同處理間差異顯著(P<0.05).圖4 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響Fig.4 Effect of P.indica on osmotic regulators in passion fruit leaves under cold stress

2.5 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片抗氧化酶活性和活性氧濃度的影響

低溫處理下印度梨形孢處理組的SOD活性呈現(xiàn)上升趨勢(圖5A).CK組低溫脅迫初期SOD活性呈上升趨勢，脅迫12 h時SOD活性達(dá)到峰值(604.32 U·g-1)；印度梨形孢處理組的SOD活性在低溫脅迫6和24 h時顯著高于CK組(P<0.05).APX活性隨低溫脅迫時間的延長表現(xiàn)出上升趨勢(圖5B)，印度梨形孢處理組的APX活性在6、12、24 h時分別比CK組升高了23.79%、28.27%和32.21%，差異顯著(P<0.05).印度梨形孢處理組的CAT活性呈顯著上升趨勢(圖5C)，在脅迫12和24 h時分別比CK組提高了60.16%和49.10%.這說明低溫脅迫下印度梨形孢增強(qiáng)了百香果葉片的SOD、APX和CAT活性.

圖6A顯示：低溫脅迫0 h時印度梨形孢處理組的GSH含量與CK組差異不顯著(P>0.05)；脅迫6 h時印度梨形孢處理組的GSH含量比CK組升高了28.69%；脅迫12 h時印度梨形孢處理組的GSH含量達(dá)到最高(2.26 μmol·g-1)，比CK組升高了23.23%.

A.SOD活性；B.APX活性；C.CAT活性；D.PPO活性；E.H2O2濃度；濃度.柱上不同字母表示同一時間不同處理間差異顯著(P<0.05).圖5 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片抗氧化酶活性和活性氧濃度的影響Fig.5 Effect of P.indica on antioxidant enzymes activities and reactive oxygen concentration in passion fruit leaves under cold stress

2.6 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片抗氧化物活性的影響

圖6B顯示：隨著低溫脅迫時間的延長，兩種處理的GR活性均呈先上升后下降的趨勢，且均在12 h時達(dá)到峰值(162.71和197.38 nmol·min-1·g-1).低溫脅迫0 h時兩種處理的GR活性差異不顯著(P>0.05)；低溫脅迫6和12 h時印度梨形孢處理組的GR活性顯著高于CK組(P<0.05)，分別升高了14.71%和21.31%；而脅迫24 h時印度梨形孢處理組的GR活性顯著低于CK組(P<0.05).

柱上不同字母表示同一時間不同處理間差異顯著(P<0.05).圖6 印度梨形孢對低溫脅迫下百香果葉片GSH含量(A)和GR活性(B)的影響Fig.6 Effect of P.indica on reduced glutathione level (A) and glutathione reductase activity (B) in passion fruit leaves under cold stress

3 討論

徐萬茹[19]研究表明，印度梨形孢可增加逆境脅迫下白榆(UlmuspumilaL.)中可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，維持細(xì)胞的正常代謝.本研究結(jié)果也表明：0 ℃脅迫12 h時印度梨形孢處理組的百香果葉片可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量均高于CK組.這說明印度梨形孢在一定程度上促進(jìn)了細(xì)胞合成新的蛋白質(zhì)以及糖類物質(zhì)，降低了低溫脅迫下百香果葉片的損傷程度.

電導(dǎo)率和MDA濃度反映細(xì)胞膜氧化損傷程度[20-21].印度梨形孢與百香果植株共生后，低溫脅迫下葉片的MDA濃度和相對電導(dǎo)率均比CK組降低，這有利于減輕低溫脅迫下膜脂過氧化對葉片細(xì)胞的損傷程度.在低溫脅迫下，印度梨形孢通過提高抗氧化酶活性促進(jìn)紅掌[13]和大麥(HordeumvulgareL.)[22]的生長，說明印度梨形孢具有增強(qiáng)植物抗寒性的潛力.本研究結(jié)果顯示，百香果接種印度梨形孢仍會出現(xiàn)冷害癥狀，但葉片卷曲程度明顯輕于CK組，水漬面積更小，與 Li et al[23]的研究結(jié)果一致.這說明印度梨形孢提高了百香果的抗寒性.

吸附材料上還存在著3點(diǎn)不足：（1）重金屬的吸附有限制條件，比如溫度、pH值的不同，對重金屬的吸附都有影響，中藥材的水煎液大都為中性，會對材料的官能團(tuán)有限制。（2）中藥材里重金屬的種類較多，且都是微量存在，但脫除材料對于金屬的吸附有選擇性，現(xiàn)有的天然材料已不能滿足吸附效果，應(yīng)針對不同的重金屬加以結(jié)構(gòu)修飾改造，以便提高重金屬的吸附率。（3）中藥材里的基質(zhì)成分復(fù)雜，需要注意脫除過程中吸附材料對有效成分的影響，可以根據(jù)不同藥物的性質(zhì)及主要含量選用不同的材料。同時也可以將幾種方法與吸附材料結(jié)合使用，相互補(bǔ)足。

綜上所述，百香果根系定殖印度梨形孢能減輕葉片細(xì)胞膜的損傷程度，增強(qiáng)其抗氧化能力，進(jìn)而提高百香果的抗寒性.