深綠木霉發酵液對山新楊防御酶活性的影響

摘要 [目的]探究深綠木霉發酵液對山新楊5種重要植物防御酶活性的影響，為木霉菌代謝產物在木本植物上的應用奠定基礎。[方法]測定不同稀釋倍數深綠木霉發酵液對山新楊組培移栽苗的超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、苯丙氨酸解氨酶以及多酚氧化酶活性的影響。[結果]深綠木霉發酵液處理后山新楊葉片組織中防御酶活性明顯高于對照組，且不同稀釋倍數發酵液之間存在較大差異，其中以50倍和100倍稀釋液處理效果最佳。[結論]為今后利用深綠木霉代謝物質防治楊樹病害提供了理論依據。

關鍵詞 深綠木霉;發酵液;防御酶

中圖分類號 S432.4+4 "文獻標識碼 A "文章編號 0517-6611（2014）32-11344-02

Effects of Trichoderma atroviride Fermentation Broth on the Defensive Enzyme Activity of Populus davidiana×P. bolleana

SUN Jian1， WANG Zhiying1， LIU Zhihua1， DIAO Guiping1* et al

（1. Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract [Objective] Effects of T. atroviride fermentation broth on five important defensive enzyme activities of Populus davidiana×P. bolleana were explored in order to lay basis for the application of Trichoderma metabolites in woody plants. [Method] The activities of superoxide dismutase， peroxidase， catalase， phenylalanineammonialyase and polyphenol oxidase in Populus davidiana × P. bolleana （Shanxinyang） under T. atroviride fermentation broth stress were studied. [Result] After inoculation with T. atroviride fermentation broth， activities of SOD， POD， CAT， PAL and PPO in Shanxinyang leaves were higher than that of control， and there was obvious difference among different dilution times of the fermentation broth of T. atroviride. The treatments with 50 times and 100 times of T. atroviride fermentation broth performed best. [Conclusion] The results provide reference for using T. atroviride metabolites to control poplar diseases.

Key words Trichoderma atroviride;Fermentation broth;Defensive enzymes

生防菌木霉（Trichoderma spp.）是目前世界上公認的極具生防潛力的拮抗真菌。繼Weinding[1]首次發現木霉對植物病原真菌具有拮抗作用后，人們對木霉的生物防治潛力產生極大關注，相繼就木霉對植物病原真菌的拮抗作用及其機制開展了大量研究，并取得一些成果。但是，以往對木霉菌生物防治機理方面的研究僅局限于微生物間的相互作用，忽視了寄主植物的參與。近幾年研究發現，木霉還能激發植物本身的防御系統而使植物能夠抵御病原菌的侵害，即誘導植物產生抗病性[2]。為此，筆者用深綠木霉發酵液處理山新楊幼苗，測定其對山新楊幼苗防御酶活性的影響，旨在為今后利用深綠木霉代謝物質防治楊樹病害提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

深綠木霉（T.atroviride）菌株購自中國農業微生物菌種保藏中心。

1.2 方法

1.2.1 深綠木霉發酵液制備。

1×106個深綠木霉分生孢子接種于PD液體培養基中，28 ℃下180 r/min振蕩培養7 d，所得培養液經過抽濾和過濾去除深綠木霉菌絲和孢子，即得到深綠木霉發酵液的原液。將原液依次稀釋成20、50、100倍稀釋液備用。

1.2.2 防御酶活性測定。

用不同稀釋倍數的深綠木霉發酵液處理山新楊組培移栽苗，并于處理后第1、2、3、5、7天取其葉部組織材料，測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）活性，對照組為自來水處理。其中，SOD采用氮藍四唑還原法測定;POD采用愈創木酚法測定;CAT采用催化H2O2為H2O和O2的方法測定;PAL采用催化L苯丙氨酸裂解為反式肉桂酸和氨的方法測定;PPO活性采用咖啡酸比色法測定[3]。

2 結果與分析

2.1 發酵液對山新楊SOD活性的影響

不同稀釋倍數的深綠木霉發酵液對山新楊幼苗SOD活性的影響與對照相比均有顯著差異。從圖1可見，山新楊葉片的SOD酶活性于第5天時達到最高峰，其中50倍稀釋液對山新楊幼苗SOD酶活性的影響較明顯，是對照組的1.9倍多;其次是20倍稀釋液和100倍稀釋液。

圖1 深綠木霉發酵液對山新楊幼苗SOD活性的影響

2.2 發酵液對山新楊POD活性的影響

深綠木霉發酵液處理后山新楊葉片組織POD活性總體表現為先上升后下降的趨勢，且處理組POD活性明顯高于對照組，并在第3天時達到最大值。其中以100倍稀釋液處理的POD活性最高，是對照組的9.0倍多;其次是50倍稀釋液和20倍稀釋液（圖2）。

圖2 深綠木霉發酵液對山新楊幼苗POD活性的影響

2.3 發酵液對山新楊CAT活性的影響

與對照組相比，不同稀釋倍數深綠木霉發酵液對山新楊幼苗CAT活性的影響均存在顯著差異，其中以100倍稀釋液對其CAT活性的影響最明顯，且在處理后第3天CAT活性達到最大值，是對照組的3.5倍多;其次是50倍稀釋液（圖3）。

圖3 深綠木霉發酵液對山新楊幼苗CAT活性的影響

2.4 發酵液對山新楊PAL活性的影響

由圖4可知，不同稀釋倍數的深綠木霉發酵液誘導處理后，山新楊葉片中PAL活性均明顯高于對照組，且在

處理后第5天達到峰值。其中以50倍稀釋液對山新楊PAL活性的影響最明顯，是對照組的5.5倍多;其次是100倍稀釋液，是對照組的2.7倍多。

圖4 深綠木霉發酵液對山新楊幼苗PAL活性的影響

2.5 發酵液對山新楊PPO活性的影響

深綠木霉發酵液

處理后山新楊葉片組織PPO活性與對照組之間存在顯著差

異，且不同稀釋倍數發酵液之間也存在差異。總體來說，處理組PPO活性均顯著高于對照組，且在處理后第7天達到最大值。其中以100倍稀釋液對幼苗PPO活性的影響最明顯，是對照組的4.0倍多，其次是20倍稀釋液（圖5）。

圖5 深綠木霉發酵液對山新楊幼苗PPO活性的影響

3 討論

SOD、POD、CAT、PAL和PPO是植物抗逆性的重要生化指標[4-5]，其中PAL和PPO 2種酶的活性也被證明與植物系統獲得抗性相關[6]。試驗研究了不同稀釋倍數深綠木霉發酵液對山新楊幼苗SOD、POD、CAT、PAL和PPO 5種重要植物防御酶活性的影響。結果表明，處理組防御酶活性均顯著高于對照組，且不同稀釋濃度之間存在顯著差異，其中以50倍和100倍稀釋液對該5種防御酶的活性影響較明顯。該試驗結果與張樹武等[7]的研究結果基本一致，用深綠木霉發酵液處理后黑麥草幼苗中與抗性相關酶的活性均有所提高。也有研究表明用哈茨木霉發酵液噴施水稻、豇豆等農作物后對其防御酶的活性有較大影響。以往研究材料多數為草本植物，關于木本植物的報道較少。該試驗研究材料山新楊為木本植物，該研究結果將為木霉菌代謝產物在木本植物上的應用提供理論依據。

參考文獻

[1] WEINDLING R.Trichoderma lignorum as a Parasite of other soil fungi[J].Phytopathology，1932，22：837-845.

[2] BENITEZ T，RINCON A M，LIMON M C，et al.Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains[J].Int Microbiol，2004，7（4）：249-260.

[3] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4] DONG H，LI W，ZHANG D，et al.Differential expression of induced resistance by an aqueous extract of killed Penicillium chrysogenuma gainst Verticillium wilt of cotton[J].Crop Prot，2003，22（1）：129-134.

[5] SHEKHAR J，DEVENDRA K C.Induced defencerelated proteins in soybean（Glycine max L.Merrill）plants by Carnobcterium sp.SJ5 upon challenge inoculation of Fusarium oxysporum[J].Planta，2014，239（5）：1027-1040.

[6] WU Y，YI G，PENG X，et al.Systemic acquired resistance in Cavendish banana induced by infection with an incompatible strain of Fusarium oxysporum f.sp.Cubense[J].J Plang Physiol，2013，170（11）：1039-1046.

[7] 張樹武，徐秉良，程玲娟.深綠木霉發酵液對黑麥草促生作用及生理生化特性的影響[J].干旱地區農業研究，2014，32（2）：157-162.