叢枝菌根真菌對(duì)穿心蓮生長(zhǎng)及有效成分的影響

摘 要：為探究不同叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）對(duì)穿心蓮植株生長(zhǎng)及有效成分含量的影響，該研究采用盆栽實(shí)驗(yàn)，對(duì)穿心蓮植株進(jìn)行單一接種摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseaes，F(xiàn)M）和地表多樣孢囊霉（Diversispora versiformis，DV）處理，在接種后的30、60、90、120 d分別測(cè)定穿心蓮幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)和有效成分含量。結(jié)果表明：（1）2種AMF均能與穿心蓮良好共生，在接種120 d時(shí)，F(xiàn)M、DV侵染率分別為76.76%和90.09%，DV侵染能力較強(qiáng)。（2）接種AMF顯著增加了穿心蓮的株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積、地上鮮重，其中DV組分別提高了35.59%、54.79%、38.94%、23.44%、37.51%。（3）接種AMF的2個(gè)處理組根表面積、根體積、根尖數(shù)、根鮮重均顯著高于對(duì)照組，其中DV組分別提高了28.43%、26.82%、18.54%、68.25%。（4）接種AMF的2個(gè)處理組丙二醛含量均顯著低于對(duì)照組，超氧化物歧化酶活性、過氧化物酶活性、過氧化氫酶活性和根系活力顯著高于對(duì)照組，其中DV組丙二醛含量降低了18.87%，其余生理生化指標(biāo)分別提高了70.77%、12.51%、24.78%、48.91%。（5）接種AMF的2個(gè)處理組穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯含量均顯著高于對(duì)照組，其中DV組地上部分有效成分含量分別提高了20.82%、98.64%、65.96%、61.57%。綜上認(rèn)為，接種AMF可促進(jìn)穿心蓮植株根系發(fā)育，進(jìn)而促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)，提高采收部位生物量及植株有效成分含量的積累，其中地表多樣孢囊霉促進(jìn)效果較佳。

關(guān)鍵詞：叢枝菌根真菌，穿心蓮，根系活力，穿心蓮內(nèi)酯，藥用植物

中圖分類號(hào)：Q945

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3142（2025）02-0377-12

基金項(xiàng)目：廣東省科技特派員項(xiàng)目（KTP20200137）；廣州市重點(diǎn)研發(fā)和社會(huì)發(fā)展科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023B03J1273）。

第一作者：顧元?dú)J （1999—），碩士，研究方向?yàn)樗幱弥参锷锛夹g(shù)，（E-mail）guyuanqin@foxmail.com。

^*通信作者：杜勤，博士，教授，研究方向?yàn)樗幱弥参锷锛夹g(shù)研究，（E-mail））duqin@gzucm.edu.cn。

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and active ingredients of Andrographis paniculata

GU Yuanqin，ZHENG Jianyun，HUANG Jin，HU Jingwen，DING Mei，YANG Fan，DU Qin^*

（College of Chinese Medicine，Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou 510006，China）

Abstract：To study the effects of different arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） on the growth and active ingredient contents of Andrographis paniculata，this study used a pot experiment in which A. paniculata was singly inoculated with Funneliformes mosseae （FM） and Diversespora diversiformis （DV） treatments，and their growth indexes，root morphology，physiological and biochemical indexes，and active ingredient contents were determined after inoculation for 30，60，90，and 120 d. The results were as follows：（1） Both AMFs could be well symbiotic with Andrographis paniculata，and at 120 d of inoculation，the infection rates of FM and DV were 76.76% and 90.09%，respectively，and the infection ability of DV was stronger. （2） Inoculation with AMF significantly increased the plant height，number of leaves，stem thickness，leaf area，and aboveground fresh weight of Andrographis paniculata，including 35.59%，54.79%，38.94%，23.44%，and 37.51% in the DV group，respectively. （3） Root surface area，root volume，root tip and root fresh weight of the two treatment groups inoculated with AMF were significantly higher than those of the control group，in which the DV group increased by 28.43%，26.82%，18.54%，and 68.25%，respectively. （4） The malondialdehyde contents were significantly lower than those of the control group in both AMF-inoculated groups，and the activities of superoxide dismutase，peroxidase，catalase and root activity were significantly higher than those in the control group，in which the malondialdehyde content of the DV group was reduced by 18.87%，and the rest of physiological and biochemical indexes were increased by 70.77%，12.51%，24.78% and 48.91%，respectively. （5） The contents of andrographolide，neoandrographolide，14-deoxyandrographolide，and dehydrated andrographolide in both treatment groups inoculated with AMF were significantly higher than those in the control group，and the contents of the aboveground active ingredients in the DV group were increased by 20.82%，98.64%，65.96%，and 61.57%，respectively. In conclusion，the inoculation of AMF can promote the development of root system of A. paniculata and then promote the nutritional growth of the plant，improve the biomass of harvested parts and the accumulation of active ingredient contents of the plant，among which the effect of Diversespora diversiformis promotion is better.

Key words：arbuscular mycorrhizal fungi，Andrographis paniculata，root activity，andrographolide，medicinal plant

叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是土壤中普遍存在的一種微生物，可與陸地上70%～90%的植物形成共生關(guān)系（Yang et al.，2015）。一方面，AMF侵染植株后，與宿主植物較粗的根形成菌絲共生體，菌絲體雖能深入到土壤顆粒間，但不能進(jìn)到微小空隙中，無法提高植株對(duì)土壤中磷、氮、鉀等養(yǎng)分的吸收效率；而較細(xì)的根則因具有較大的表面積與體積比，能夠快速響應(yīng)局部環(huán)境中短暫出現(xiàn)的養(yǎng)分波動(dòng)（McNickle amp; Cahill，2009），從而更高效地?cái)z取和利用有限的土壤養(yǎng)分；另一方面，植株根部生物積累量的增加有助于根系分泌物的合成與分泌（劉歡，2016），從而促進(jìn)植株對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的吸收，植株的地上部分生物量隨之增加（Gealy et al.，2013）。大量研究表明，AMF可作為微生物菌肥接種于藥用植物，促進(jìn)其生長(zhǎng)，增強(qiáng)植株抵抗環(huán)境脅迫和抗病蟲害的能力，促進(jìn)藥用活性成分含量的積累。例如，AMF可提高桔梗根中氮磷鉀含量，促進(jìn)其生物量的積累，提高其皂苷含量（李楠海，2021）；Mandal等（2015b）發(fā)現(xiàn)AMF可通過增加黃花蒿葉片中腺毛的密度和容量促進(jìn)青蒿素的積累；鄭玲玲等（2023）研究發(fā)現(xiàn)接種AMF可顯著增加丹參地上部分生物量，提高植株丹酚酸B、迷迭香酸等有效成分含量；梁曉霞等（2023）發(fā)現(xiàn)接種AMF可提高銅脅迫下白茅植株含水率、葉綠素及多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性，緩解Cu脅迫對(duì)白茅植株的傷害；AMF還可作為茅蒼術(shù)（曹敏等，2022）、丹參（Song et al.，2023）、枸杞（李柄霖等，2022）等藥用植物根腐病的備選生物防治菌劑。

穿心蓮來源于爵床科植物穿心蓮（Andrographis paniculata）的干燥地上部分，具有清熱解毒、涼血、消腫等功效（國家藥典委員會(huì)，2020），有“天然抗生素”（Subramanian et al.，2012）之稱。穿心蓮種植產(chǎn)區(qū)主要分布在我國兩廣及福建等地區(qū)（阮麗君等，2020）。穿心蓮喜肥，但施肥不合理（施肥量、肥料種類、施肥時(shí)間）容易導(dǎo)致植株長(zhǎng)勢(shì)差，使有效成分含量下降，藥材品質(zhì)下降（黃辰昊等，2018），同時(shí)肥料使用不當(dāng)（施肥過量或肥料種類不對(duì)）易污染土壤環(huán)境，破壞土壤結(jié)構(gòu)。AMF作為生物菌肥對(duì)植株的促生效果已被大量研究證實(shí)，并且綠色無污染，為環(huán)境友好型肥料。張庚（2010）研究發(fā)現(xiàn)，接種摩西斗管囊霉和地表多樣孢囊霉可以緩解穿心蓮連作障礙，但關(guān)于摩西斗管囊霉和地表多樣孢囊霉對(duì)穿心蓮的生長(zhǎng)狀況和有效成分積累的影響，以及接種后不同天數(shù)穿心蓮相關(guān)指標(biāo)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其作用機(jī)制尚未見相關(guān)報(bào)道。

本研究采用上述2種AMF侵染穿心蓮植株，通過測(cè)定不同生長(zhǎng)天數(shù)下穿心蓮植株的生長(zhǎng)指標(biāo)、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、抗氧化酶活性、根系活力、有效成分含量變化等指標(biāo)，擬探討以下問題：（1）接種AMF對(duì)穿心蓮植株生長(zhǎng)及根系形態(tài)的影響；（2）接種AMF對(duì)穿心蓮植株抗氧化酶活性及根系活力的影響；（3）接種AMF對(duì)穿心蓮植株有效成分含量的影響；（4）哪種AMF與穿心蓮植株共生作用較好。本研究結(jié)果旨在闡明AMF對(duì)穿心蓮促生作用的機(jī)制，以期為AMF運(yùn)用于穿心蓮綠色生態(tài)栽培提供試驗(yàn)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試種子與菌劑

穿心蓮種子購自廣西壯族自治區(qū)玉林市興業(yè)縣，經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物學(xué)教研室杜勤教授鑒定為爵床科植物穿心蓮（Andrographis paniculata）種子。

供試AMF為摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae，BGCXZ02A）和地表多樣孢囊霉（Diversispora versiformis，BGCNM04B），菌種購自長(zhǎng)江大學(xué)根系生物學(xué)研究所。AMF菌劑培養(yǎng)條件參照《中國叢枝菌根真菌資源與種質(zhì)資源》（王幼珊，2012）制備，經(jīng)白三葉盆栽擴(kuò)繁3個(gè)月后，由長(zhǎng)江大學(xué)根系生物學(xué)研究所通過孢子密度測(cè)定，確定每克AMF菌種內(nèi)含50個(gè)孢子。

1.2 主要試劑與儀器

主要試劑為無水乙醇、30%過氧化氫、曲利苯藍(lán)、乙腈色譜純、甲醇色譜純、穿心蓮內(nèi)酯（批號(hào)：110797-201609）標(biāo)準(zhǔn)品購于中國食品藥品檢定研究院；其他試劑為分析純；栽培基質(zhì)為品氏泥炭土、綠盼蛭石、德沃多珍珠巖。

YMJ-4活體葉面積測(cè)量?jī)x（杭州大吉光電儀器有限公司）；CT-884全自動(dòng)立式蒸汽滅菌器［馳通儀器（上海）有限公司］；CX23光學(xué)顯微鏡（OLYMPUS）；MRS-9600TFU2L根系掃描儀（上海中晶科技有限公司）；LC-20A高效液相色譜儀（日本島津公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

穿心蓮種子經(jīng)蒸餾水清洗去除雜質(zhì)后，浸泡24 h，播種前用75%乙醇消毒30 s，12%次氯酸鈉消毒20 min，無菌水沖洗4次，備用；育苗栽培基質(zhì)為蛭石、珍珠巖和泥炭土的混合物（體積比1∶1∶3，過2 mm篩），121 ℃高壓滅菌2 h，晾涼備用。

將穿心蓮種子播種于穴盤，每穴2～3粒，待穿心蓮長(zhǎng)至4片真葉時(shí)進(jìn)行移栽接種。盆栽實(shí)驗(yàn)共設(shè)3個(gè)組：不接種任何AMF的對(duì)照組（CK組，CK group）、接種摩西斗管囊霉組（Funneliformis mosseaes group，F(xiàn)M組）、接種地表多樣孢囊霉組（Diversispora versiformis gruoup，DV組）。每盆種植1株穿心蓮，每組9個(gè)重復(fù)，隨機(jī)排列，共27盆，每盆接種10 g菌劑，對(duì)照組加入等量滅菌基質(zhì)。采用高19 cm、盆口直徑為19.5 cm、盆底直徑為14.8 cm 的花盆，經(jīng)75%酒精擦拭消毒后，裝入滅菌基質(zhì)至頂部，用滅菌玻棒在中央挖一個(gè)6～7 cm深的孔。取長(zhǎng)勢(shì)一致的穿心蓮幼苗，由上而下淋水使其根貼在一起，將菌劑放在糾集在一起的根上，轉(zhuǎn)移至花盆，用玻棒將孔壓實(shí)，使幼苗豎直。植株生長(zhǎng)期間進(jìn)行正常養(yǎng)護(hù)管理，在接種后的30、60、90、120 d定期測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 AMF侵染率測(cè)定 穿心蓮根系洗凈，經(jīng)FAA固定液固定24 h后按透明、染色、制片、鏡檢等步驟計(jì)算菌根侵染率（王幼珊等，2012）。

1.4.2 穿心蓮植株生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 收獲時(shí)植株分成地上部分與根系部分，測(cè)定地上部分植株株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積和生物量；用根系掃描儀及根系分析系統(tǒng)測(cè)量根長(zhǎng)、根平均直徑、根表面積、根體積、根尖數(shù)等根系形態(tài)指標(biāo)。

1.4.3 穿心蓮植株生理生化指標(biāo)測(cè)定 根據(jù)南京建成生物工程研究所試劑盒說明書測(cè)定穿心蓮植株葉片MDA含量，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性，過氧化物酶（peroxidase，POD）活性，過氧化氫酶（catalase，CAT）活性；根系活力采用TTC法測(cè)定（李合生，2000）。

1.4.4 穿心蓮植株有效成分含量測(cè)定 采集穿心蓮植株，參照《中華人民共和國藥典》方法（國家藥典委員會(huì)，2020），采用高效液相色譜法測(cè)定其根、莖、葉及地上部分的穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差描述符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布與方差齊性的3組及以上的計(jì)量數(shù)據(jù)通過單因素方差分析（one-way ANOVA）進(jìn)行檢驗(yàn)，Plt;0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有數(shù)據(jù)圖均使用GraphPad Prism 8.0 軟件制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種AMF對(duì)穿心蓮植株菌根侵染率的影響

由表1和圖1可知，未接種AMF的CK組未形成菌根結(jié)構(gòu)，接種了AMF的FM和DV組均不同程度地被侵染形成菌根結(jié)構(gòu)，并且隨著接種時(shí)間的增加侵染率逐漸升高。在每個(gè)時(shí)間段，F(xiàn)M和DV組菌根侵染率均高于CK組且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，DV組菌根侵染率均高于FM組。

2.2 接種AMF對(duì)穿心蓮植株生長(zhǎng)的影響

2.2.1 接種AMF對(duì)穿心蓮植株地上部分生長(zhǎng)的影響 由表2和圖2可知，3個(gè)處理組穿心蓮植株株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積、地上鮮重變化規(guī)律一致，均隨植株生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)而增加，在120 d時(shí)達(dá)到最大值。在120 d時(shí)，與CK組相比，F(xiàn)M組的株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積、地上鮮重分別提高了26.29%、34.13%、36.06%、22.75%、28.80%；DV組的株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積、地上鮮重分別提高了35.59%、54.79%、38.94%、23.44%、37.51%。接種AMF對(duì)穿心蓮植株的株高、葉片數(shù)、莖基粗、葉面積、地上鮮重具有顯著的促進(jìn)作用。

2.2.2 接種AMF對(duì)穿心蓮植株根系生長(zhǎng)的影響 由表3和圖3可知，3個(gè)處理組穿心蓮植株根總長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)、根鮮重變化規(guī)律一致，均隨植株生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)而增加，在60～90 d時(shí)生長(zhǎng)較快，在120 d時(shí)達(dá)到最大值，根平均直徑隨時(shí)間延長(zhǎng)無明顯變化。接種120 d時(shí)，F(xiàn)M和DV組除根長(zhǎng)和根平均直徑外其余指標(biāo)均與CK組存在顯著性差異，F(xiàn)M組的根表面積、根體積、根尖數(shù)、地下鮮重分別比CK組提高了16.30%、23.52%、10.10%、49.21%，DV組的根表面積、根體積、根尖數(shù)、地下鮮重分別比CK組提高了28.43%、26.82%、18.54%、68.25%。結(jié)果表明，接種AMF對(duì)穿心蓮植株根表面積、根體積、根尖數(shù)和根鮮重有顯著促進(jìn)作用，對(duì)前期的根長(zhǎng)具有顯著促進(jìn)作用，對(duì)根平均直徑的增粗無顯著促進(jìn)作用。

2.3 不同AMF接種對(duì)穿心蓮植株生理生化指標(biāo)的影響

由圖4可知，3個(gè)處理組穿心蓮植株葉片MDA含量在4個(gè)不同時(shí)期無明顯變化，其中接種AMF的葉片MDA含量始終低于CK組。3個(gè)處理組穿心蓮植株葉片SOD、POD、CAT酶活力和根系活力在4個(gè)不同時(shí)期均隨植株生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，并且在接種60 d時(shí)均達(dá)到最大值，此時(shí)，F(xiàn)M組的SOD、POD、CAT酶活力和根系活力顯著高于CK組，分別比CK組提高了21.80%、35.62%、29.21%、11.91%；DV組的SOD、POD、CAT酶活力和根系活力顯著高于CK組，分別比CK組提高了21.77%、38.29%、46.70%、19.84%。結(jié)果表明，接種AMF可顯著降低穿心蓮植株葉片MDA含量，顯著提高穿心蓮植株葉片SOD、POD、CAT酶活力和根系活力，增強(qiáng)穿心蓮抗逆性。

2.4 不同AMF接種對(duì)穿心蓮植株地上部分有效成分含量的影響

由圖5可知，接種AMF 2個(gè)處理組4種內(nèi)酯含量在不同接種天數(shù)均顯著高于對(duì)照組。隨穿心蓮植株生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，F(xiàn)M和DV組在120 d時(shí)，穿心蓮內(nèi)酯含量分別是CK組的1.17倍、1.21倍；新穿心蓮內(nèi)酯含量分別是CK組的1.33倍、1.99倍；14-去氧穿心蓮內(nèi)酯含量分別是CK組的1.43倍、1.66倍；脫水穿心蓮內(nèi)酯含量分別是CK組的1.35倍、1.62倍。結(jié)果表明，接種AMF可促進(jìn)穿心蓮植株4種內(nèi)酯含量的積累。

2.5 不同AMF接種對(duì)穿心蓮植株不同部位有效成分含量的影響

穿心蓮植株接種不同AMF 120 d時(shí)，采用HPLC法檢測(cè)植株根、莖、葉4種內(nèi)酯含量的變化，結(jié)果見圖6。從整體上看，4種內(nèi)酯含量在植株體內(nèi)積累均表現(xiàn)為葉部＞莖部＞根部，其中根部?jī)H檢測(cè)出穿心蓮內(nèi)酯。AMF處理組各部位內(nèi)酯含量均高于對(duì)照組，其中DV促進(jìn)效果較顯著，表明AMF可促進(jìn)穿心蓮植株不同部位有效成分含量的積累。

3 討論與結(jié)論

AMF作為土壤中普遍存在的一類微生物，可與大多數(shù)陸生植物形成共生關(guān)系，但同一植物對(duì)不同種AMF的選擇性不同。滇重樓更偏好根內(nèi)球囊霉、沙荒球囊霉、近明球囊霉和明球囊霉（趙順鑫等，2022）；太白貝母在4種AMF中與聚叢球囊霉和縮球囊霉的選擇適應(yīng)性更佳（張建海等，2020）；苜蓿能與5種不同AMF建立共生關(guān)系，其中地表球囊霉對(duì)苜蓿根侵染率最高，顯著促進(jìn)宿主植物生長(zhǎng)（劉歡等，2017）。影響菌根侵染率的因素除植株種類和AMF種類外，菌劑接種量也是重要因素之一，接種量低時(shí)植株仍需將較多生物量分配至根系以獲取營(yíng)養(yǎng)，接種量高時(shí)植株可將更多生物量分配至分枝及莖的生長(zhǎng)（李勝等，2019），但接種初期，AMF實(shí)際是依靠宿主植物提供營(yíng)養(yǎng)，因此劑量過高時(shí)會(huì)抑制植株自身的生長(zhǎng)，米槁最適接種量為40 g，當(dāng)劑量為100 g時(shí)，接種AMF的幼苗地上生物量低于未接菌組（田秀等，2022）。本研究中，菌劑接種量為10 g，2種AMF均能與穿心蓮良好共生形成菌根結(jié)構(gòu)，在不同接種天數(shù)中，2種AMF菌根侵染率不同，其促生效果也有差異，與前人（劉歡等，2017；趙順鑫等，2022）研究結(jié)果一致，但最適接種量仍需探索，其中穿心蓮與地表多樣孢囊霉選擇適應(yīng)性更佳。

AMF與宿主植物共生后可形成龐大的根外菌絲體和菌絲網(wǎng)絡(luò)，改變根系形態(tài)，促進(jìn)根系發(fā)育，提高宿主植物對(duì)土壤水分和營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力，從而促進(jìn)植株生長(zhǎng)，增加其生物量（劉歡，2016）。本研究中，AMF處理組的穿心蓮植株根體積、根表面積、根尖數(shù)、根系生物量等指標(biāo)顯著高于對(duì)照組，與李香串（2003）接種AMF后能促進(jìn)人參根系生長(zhǎng)發(fā)育研究結(jié)果一致，但對(duì)根直徑無明顯增粗作用，這與李晴等（2024）接種摩西斗管囊霉的元寶楓的根系平均直徑有增大但不顯著的結(jié)果一致。本研究中，穿心蓮接種AMF后其株高、葉片數(shù)、葉面積、植株地上部分生物量等指標(biāo)顯著高于對(duì)照組，與前人（鄭玲玲等，2023）研究一致。其原因可能是穿心蓮接種AMF后，其根尖數(shù)和細(xì)根數(shù)量增加，而細(xì)根具有較大的表面積與體積比，從而使根系營(yíng)養(yǎng)吸收面積增加，提高根系營(yíng)養(yǎng)吸收和運(yùn)輸能力，特別是氮和磷元素（Zhang et al.，2023），而穿心蓮又是喜氮植物，因此可使穿心蓮地上部分葉片數(shù)和生物量增加。由此可見，穿心蓮生物量增加與其根系形態(tài)改變密切相關(guān)。

本研究中，穿心蓮接種AMF后，葉片的SOD、POD、CAT酶活性均高于未接種植株，并且MDA含量低于未接種植株，與韋正鑫等（2015）在滇重樓上接種AMF的研究結(jié)果一致。在植物正常生理?xiàng)l件下，細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)會(huì)在氧化過程中會(huì)產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species，ROS），當(dāng)ROS濃度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加劇，此時(shí)植物抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)中的SOD、POD、CAT酶可相互協(xié)調(diào)配合清除體內(nèi)過剩的超氧陰離子，維持體內(nèi)活性氧的平衡，降低MDA含量，提高植株抗逆性。

根系活力是評(píng)價(jià)植物健康狀況和適應(yīng)性的重要指標(biāo)之一，根系活力高的植物，其根部能更有效地吸收土壤中的水分和養(yǎng)分，供給養(yǎng)分的能力更強(qiáng)，支持地上部分的正常生長(zhǎng)發(fā)育，并且在面臨環(huán)境壓力時(shí)具有更強(qiáng)的生存能力（Laliberte，2017）。本研究中，穿心蓮接種AMF后，其根系活力均顯著提高，與趙順鑫等（2021）在滇重樓上接種AMF研究結(jié)果一致。其原因可能是AMF侵染后改變了植株根系形態(tài)，促進(jìn)根體積和根表面積的增加，擴(kuò)大根系營(yíng)養(yǎng)吸收面積，增強(qiáng)根系營(yíng)養(yǎng)供給能力，從而提高了根系活力（郭修武等，2009）。

萜類化合物為穿心蓮的主要有效成分，AMF可以促進(jìn)藥用植物萜類化合物的合成。本研究中，2種AMF均能提高穿心蓮4種內(nèi)酯含量，與前人（張庚，2010；谷文超，2020）研究結(jié)果一致。其原因一方面可能是AMF提高了植株對(duì)P元素的吸收能力，木香接種AMF后其木香烴內(nèi)酯、去氫木香內(nèi)酯含量顯著增加（谷文超等，2020），并且其體內(nèi)P元素含量呈上升趨勢(shì)（魏祖晨等，2021），同時(shí)P元素在萜類合成途徑中是初始底物，也是MEP和MVA途徑中IPP/DMAPP底物的重要構(gòu)成元素（Zeng et al.，2013; Welling et al.，2016）；另一方面，AMF侵染植物根系后通過改變萜類合成途徑關(guān)鍵酶活性及其基因表達(dá)水平，從而影響萜類化合物的合成，AMF接種可同時(shí)上調(diào)黃花蒿及甜葉菊葉片中DXS和DXR基因表達(dá)，促進(jìn)青蒿素及甜菊苷的積累（Mandal et al.，2015a，b）。因此，穿心蓮接種AMF后內(nèi)酯含量上升有可能是植株體內(nèi)P元素含量增加，底物濃度增加或萜類合成途徑關(guān)鍵酶活性及其基因表達(dá)水平變化所導(dǎo)致。

綜上所述，AMF可與穿心蓮植株根系共生形成菌絲體，改變根系形態(tài)，增加根系根尖數(shù)，擴(kuò)大根系表面積，增加根系營(yíng)養(yǎng)吸收面積，提高根系活力，提高對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素（尤其是氮和磷）的吸收能力，從而促進(jìn)植株生長(zhǎng)，改善植株?duì)I養(yǎng)狀況，增強(qiáng)植株抗逆性，同時(shí)也可促進(jìn)植株有效成分含量的積累，其中地表多樣孢囊霉促進(jìn)效果較佳。本研究初步探究了AMF對(duì)穿心蓮的促生作用，為穿心蓮綠色生態(tài)栽培技術(shù)提供一定的理論及試驗(yàn)依據(jù)，對(duì)于植株體內(nèi)氮磷元素含量的變化還需進(jìn)一步研究。由于本研究?jī)H在盆栽條件下進(jìn)行，存在一定的局限性，因此實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中需要考慮復(fù)雜多變的環(huán)境條件，后續(xù)可通過大田試驗(yàn)進(jìn)行下一步研究。

參考文獻(xiàn)：

CAO M，HU KZ，LIU YQ，et al.，2022. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） on the seeding growth and root rot of Atractylodes lancea （Thunb.） DC. ［J］. Journal of Anhui Agricultural University，49（3）：418-423. ［曹敏，胡開治，劉燕琴，等，2022. 叢枝菌根真菌對(duì)茅蒼術(shù)實(shí)生苗生長(zhǎng)及根腐病發(fā)生的影響 ［J］. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，49（3）：418-423.］

Chinese Pharmacopoeia Commission，2020. Pharmacopoeia of the People’s Republic of China：Part 1 ［M］. Beijing：China Medical Science and Technology Press：280-281. ［國家藥典委員會(huì)，2020.中華人民共和國藥典：一部 ［M］. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社：280-281.］

GEALY DR，MOLDENHAUER KAK，DUKE S，2013. Root distribution and potential interactions between allelopathic rice，sprangletop （Leptochloa spp.），and barnyardgrass （Echinochloa crus-galli） based on ¹³C isotope discrimination analysis ［J］. Journal of Chemical Ecology，39（2）：186-203.

GU WC，YANG WW，ZHANG J，et al.，2020. Effect of mixed of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and chemical composition of Aucklandia lappa seedlings ［J］. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae，26（14）：173-181. ［谷文超，陽文武，張杰，等，2020. 混合接種叢枝菌根真菌對(duì)木香幼苗生長(zhǎng)及化學(xué)成分的影響 ［J］. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，26（14）：173-181.］

GUO XW，LI K，GUO YS，et al.，2009. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） strains on growth and root exudation characteristics of grapevine ［J］. Journal of Shenyang Agricultural University，40（4）：392-395. ［郭修武，李坤，郭印山，等，2009. 叢枝菌根真菌對(duì)連作土壤中葡萄生長(zhǎng)及根系分泌特性的影響 ［J］. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，40（4）：392-395.］

HAN JJ，SHEN XA，YANG F，et al.，2023. Research progress on the mechanism of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） mediated mineral elements uptake by plants ［J］. Acta Agrestia Sinica，31（6）：1609-1621. ［韓金吉，沈小奧，楊帆，等，2023. 叢枝菌根真菌（AMF）介導(dǎo)植物礦質(zhì)元素吸收機(jī)制的研究進(jìn)展 ［J］. 草地學(xué)報(bào)，31（6）：1609-1621.］

HUANG CH，XUE JP，WANG Z，et al.，2018. Research on pollution-free and technical regulations of Andrographis paniculata ［J］. Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology，20（11）：2095-2100. ［黃辰昊，薛建平，王振，等，2018. 南藥大品種穿心蓮無公害栽培技術(shù)體系探討 ［J］. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化，20（11）：2095-2100.］

LALIBERTE E，2017. Below-ground frontiers in trait-based plant ecology ［J］. New Phytologist，213（4）：1597-1603.

LI BL，DING DD，HE J，et al.，2022. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth of Lycium barbarum and its resistance to root rot ［J］. Journal of Yunnan Agricultural University （Natural Science），37（4）：547-552. ［李柄霖，丁德東，何靜，等，2022. 叢枝菌根真菌對(duì)枸杞生長(zhǎng)及抗根腐病的影響 ［J］. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），37（4）：547-552.］

LI HS，2000. Principles and techniques of plant physiology biochemical experience ［M］. Beijing：Higher Education Press：72-75. ［李合生，2000. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) ［M］. 北京：高等教育出版社：72-75.］

LI NH，2021. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and phosphorus levels on nutrient uptake，yield and quality of Platycodon grandiflorum ［D］. Changchun：Jilin Agricultural University：1-2. ［李楠海，2021. 叢枝菌根真菌和磷水平對(duì)桔梗養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量和質(zhì)量的影響 ［D］. 長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)：1-2.］

LI Q，DUAN WY，LI X，et al.，2024. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and root morphology of Acer truncatum ［J］. Journal of Northwest A amp; F University（Natural Science Edition），52（1）：79-86. ［李晴，段文艷，李鑫，等，2024. 叢枝菌根真菌對(duì)元寶楓生長(zhǎng)及其根系形態(tài)的影響 ［J］. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），52（1）：79-86.］

LI S，JIANG LN，SONG JL，2019. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi，Glomus etunicatum inoculation and different inoculum concentrations on the growth of Ageratina adenophora Sprengel ［J］. Journal of Yunnan Agricultural University （Natural Science），34（2）：193-199. ［李勝，姜麗娜，宋潔蕾，等，2019. 幼套球囊霉接種量對(duì)紫莖澤蘭生長(zhǎng)的影響 ［J］. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），34（2）：193-199.］

LI XC，2003. Effect of inoculating vesicle-arbuscular mycorrhizal agent on Panax ginseng yield ［J］. Journal of Chinese Medicinal Materials（3）：475-476. ［李香串，2003. 接種泡囊-叢枝菌根劑對(duì)人參產(chǎn)量的影響 ［J］. 中藥材（3）：475-476.］

LIANG XX，LIANG XL，LIAO MY，et al.，2023. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth of Imperata cylindrica and soil enzyme activities under copper pollution ［J］. Journal of Shanxi University （Natural Science Edition），46（4）：951-960. ［梁曉霞，梁雪麗，廖敏伊，等，2023. 銅污染下叢枝菌根真菌對(duì)白茅生長(zhǎng)及土壤酶活性的影響 ［J］. 山西大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），46（4）：951-960.］

LIU H，2016. Effect of variousarbuscular mycorrhizal fungi on plant growth characteristics ［D］. Lanzhou：Gansu Agricultural University：54-58. ［劉歡，2016. 不同叢枝菌根真菌對(duì)四種植物生長(zhǎng)特性影響 ［D］. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)：54-58.］

LIU H，YAO T，LIU T，et al.，2017.Effect of different arbuscular mycorrhizal fungi on the growth of Medicago sativa ［J］. Grassland and Turf，37（4）：61-67. ［劉歡，姚拓，劉婷，等，2017. 不同叢枝菌根真菌對(duì)苜蓿生長(zhǎng)的影響 ［J］. 草原與草坪，37（4）：61-67.］

MANDAL S，UPADHYAY S，SINGH VP，et al.，2015a. Enhanced production of steviol glycosides in mycorrhizal plants：A concerted effect of arbuscular mycorrhizal symbiosis on transcription of biosyntheticgenes ［J］. Plant Physiology and Biochemistry，89：100-106.

MANDAL S，UPADHYAY S，WAJID S，et al.，2015b. Arbuscular mycorrhiza increase artemisinin accumulation in Artemisia annua by higher expression of key biosynthesis genes via enhanced jasmonic acid levels ［J］. Mycorrhiza，25（5）：345-357．

MCNICKLE GG，CAHILL JF，2009. Plant root growth and the marginal value theorem ［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，106（12）：4747-4751.

RUAN LJ，YAO CY，WU YQ，et al.，2020. Current quality standards of Andrographis Herba of different coontries and regions ［J］. China Journal of Chinese Materia Medica，45（24）：5890-5897. ［阮麗君，姚彩云，吳云秋，等，2020. 不同國家（地區(qū)）穿心蓮藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀概述 ［J］. 中國中藥雜志，45（24）：5890-5897.］

SONG H，LI N，ZHANG RC，et al.，2023. Study on signal transmission mechanism of arbuscular mycorrhizal hyphal network against root rot of Salvia miltiorrhiza ［J］. Scientific Reports，13（1）：16936.

SUBRAMANIAN R，ZAINI MZ，SADIKUN A，2012. A bitter plant with a sweet future？ A comprehensive review of an oriental medicinal plant：Andrographis paniculate ［J］. Phytochemistry Reviews，11：39-75.

TIAN X，GUAN RT，LIU JM，et al.，2022. Effects of AMF inoculum on the growth and photosynthetic characteristics of Cinnamomum migao H. W. Li ［J/OL］. Molecular Plant Breeding：1-18 ［2024-03-06］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220825.1335.014.html. ［田秀，管睿婷，劉濟(jì)明，等，2022. 叢枝菌根真菌接種量對(duì)米槁幼苗生長(zhǎng)與光合特性的影響 ［J/OL］. 分子植物育種：1-18 ［2024-03-06］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220825.1335.014.html.］

WANG YS，ZHANG SB，ZHANG MQ，2012. Resources and germplasm resources of arbuscular mycorrhizal fungi in China ［M］. Beijing：China Agriculture Press：166-168. ［王幼珊，張淑彬，張美慶，2012. 中國叢枝菌根真菌資源與種質(zhì)資源 ［M］. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社：166-168.］

WEI ZC，ZHAO SX，LI ZW，et al.，2021. Effects of mixed of arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on the absorption of inorganic elements in Aucklandia lappa Decne ［J］. Chinese Wild Plant Resources，40（7）：34-39. ［魏祖晨，趙順鑫，李卓蔚，等，2021. 接種叢枝菌根真菌對(duì)木香無機(jī)元素吸收的影響 ［J］. 中國野生植物資源，40（7）：34-39.］

WEI ZX，GUO DQ，LI HF，et al.，2015. Photosynthetic parameters and physiological indexes of Paris polyphylla var. yunnanensis influenced by arbuscular mycorrhizal fungi ［J］. China Journal of Chinese Materia Medica，40（20）：3945-3952. ［韋正鑫，郭冬琴，李海峰，等，2015. AM真菌對(duì)滇重樓光合參數(shù)及生理指標(biāo)的影響 ［J］. 中國中藥雜志，40（20）：3945-3952.］

WELLING MT，LIU L，ROSE TJ，et al.，2016. Arbuscular mycorrhizal fungi：Effects on plant terpenoid accumulation ［J］. Plant Biology，18（4）：552-562.

YANG YR，HAN XZ，LIANG Y，et al.，2015. The combined effects of arbuscular mycorrhizal fungi （AMF） and lead （Pb） stress on Pb accumulation，plant growth parameters，photosynthesis，and antioxidant enzymes in Robinia pseudoacacia L. ［J］. PLoS ONE，10（12）：e0145726.

ZENG Y，GUO LP，CHEN BD，et al.，2013. Arbuscular mycorrhizal symbiosis and active ingredients of medicinal plants：Current research status and prospectives ［J］. Mycorrhiza，23（4）：253-265.

ZHANG G，2010. Study on autotoxicity of Andrographis paniculata Ness in continuous cropping ［D］. Guangzhou：South China Agricultural University：36-41. ［張庚，2010. 穿心蓮 （Androyraphis paniculata （Brum. f） Nees） 連作的自毒作用研究 ［D］. 廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)：36-41.］

ZHANG JH，F(xiàn)ENG BB，WU CS，2020. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and Q-Markers of Fritillaria taipatensis ［J］. Chinese Journal of Information on Traditional Chinese Medicine，27（7）：88-93. ［張建海，馮彬彬，吳翠色，2020. 叢枝菌根真菌對(duì)太白貝母生長(zhǎng)及質(zhì)量標(biāo)志物的影響 ［J］. 中國中醫(yī)藥信息雜志，27（7）：88-93.］

ZHANG Q，WANG SS，XIE QJ，et al.，2023. Control of arbuscule development by a transcriptional negative feedback loop in Medicago ［J］. Nature Communications，14：5743.

ZHAO SX，WEI ZC，LI ZW，et al.，2021. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on root activity and chemical constituents of Paris polyphylla ［J］. West China Journal of Pharmaceutical Sciences，36（5）：510-515. ［趙順鑫，魏祖晨，李卓蔚，等，2021. 叢枝菌根真菌對(duì)滇重樓根系活力及藥材化學(xué)成分的影響 ［J］. 華西藥學(xué)雜志，36（5）：510-515.］

ZHAO SX，WEI ZC，LI ZW，et al.，2022. Effects of different arbuscular mycorrhizal fungi mixtures on seedlings and soil mineral nutrition of Paris polyphylla var. yunnanensis from different provenances ［J］. West China Journal of Pharmaceutical Sciences，37（3）：267-274. ［趙順鑫，魏祖晨，李卓蔚，等，2022. 叢枝菌根真菌對(duì)不同種源滇重樓幼苗和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收的影響 ［J］. 華西藥學(xué)雜志，37（3）：267-274.］

ZHENG LL，CHEN ML，KANG LP，et al.，2023. Effect of Rhizophagus intraradices on growth of Salvia miltiorrhiza ［J］. China Journal of Chinese Materia Medica，48（2）：349-355. ［鄭玲玲，陳美蘭，康利平，等，2023. 根內(nèi)根孢囊霉Rhizophagus intraradices對(duì)丹參生長(zhǎng)作用的研究 ［J］. 中國中藥雜志，48（2）：349-355.］

（責(zé)任編輯 李 莉 王登惠）