野生大豆內生真菌對作物促生作用的研究

楊赫，侯宇軒，張姝，孔慶林，范芷君，李雙潤，蒙萌，李恒星，張月，肖佳雷

（東北農業大學生命科學學院，哈爾濱 150030）

0 引言

野生大豆生境復雜，其內生真菌(Endophytic fungus)的豐富度及多樣性要明顯優于其他物種，是抗逆能力極強的野生植物資源，更是研究發掘重要生防真菌理想材料[1-3]。當前，國家實施“減農藥、減化肥、減除草劑、提質增效”政策，降低生產成本、農藥殘留，減少環境污染，促進農業可持續發展[3-8]。因此，研發生防菌劑開展綠色農業生產則是新的研究領域[8-12]。本研究利用具有廣譜拮抗玉米大斑病和大豆疫霉病野生大豆內生真菌Y6R15 和Y2S2 為試材，通過菌液灌根和葉噴處理，重點分析不同菌株對玉米和大豆苗期生長發育影響，篩選出對玉米和大豆提高抗旱能力的最佳菌株和處理方式，為進一步研發內生真菌在農業生產的應用提供重要的微生物資源和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菌株Y6R15 和Y2S2，東北農業大學生命科學學院植物生物工程研究室提供，大豆‘黑農48’和玉米‘先玉335’由黑龍江省農業科學院作物育種所提供。

1.2 試驗方法

試驗供設計灌根和葉噴處理，土壤滅菌消毒，每個菌株每處理各單株小盆播種，每處理播5盆，3次重復，對照為蒸餾水灌根和葉噴。待大豆第一對三初復葉和玉米兩葉一心進行處理，每次灌根和葉噴菌量100 mL，每3天處理1次，供3次，待第3次處理后7天進行干物質和根系指標測定。

1.3 測試方法

干物質利用烘干法，根系指標利用LA-S系列根系掃描儀測定。

1.4 數據分析

應用Microsoft Excel 2013 軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 野生大豆內生真菌對作物生物量的影響

2.1.1 野生大豆內生真菌對玉米生物量的影響由表1可知，菌株Y6R15灌根處理有利于玉米根系和葉片的增加明顯，而根冠比與比照相比不明顯，而Y6R15 葉噴處理對根系作用比葉片明顯，玉米根冠比與對照相比增加較大，有利于提高玉米的抗逆性；菌株Y2S2灌根處理對玉米的根系和葉片干重影響不明顯，而葉噴處理對根影響不顯著，對葉片干重增加明顯，導致玉米的根冠比比對照低，降低玉米的抗逆性。因此，菌株Y6R15 在促進玉米生長、提高抗性作用明顯，灌根和葉噴都是最佳方式。

表1 內生真菌對玉米苗期作用生物量變化

2.1.2 野生大豆內生真菌對大豆生物量的影響由表2可知，菌株Y6R15灌根處理促進大豆根系和葉片的干重增加，使根冠比比對照增加明顯，有利提高大豆抗旱性，而Y6R15葉噴處理對葉片生長作用比根系生長更為明顯，導致大豆根冠比與對照相比降低，不利于提高大豆的抗旱性；菌株Y2S2 灌根和葉噴處理對大豆根系和葉片干物質不明顯，但大豆的根冠比比對照增加明顯，表明在一定程度上可以提高大豆的抗旱性。因此，菌株Y6R15 和Y2S2 灌根處理更有利于促進大豆生長、提高抗旱性，兩種菌株制作成種衣劑方式施用最為合理。

表2 野生大豆內生真菌對大豆苗期作用生物量變化

2.2 野生大豆內生真菌對作物根系指標的影響

2.2.1 野生大豆內生真菌對玉米根系指標的影響由表3 可知，兩種菌株不同處理均對根平均直徑作用不顯著，但菌株Y6R15 灌根處理與對照相比玉米的根長（比對照增加64.74 cm）、根表面積(15.44 cm2)、根體積(0.47 cm3)及根尖數（197 個）增加顯著，而Y6R15 葉噴處理只對增加根尖數明顯；菌株Y2S2 灌根處理與對照相比玉米根表面積(6.42 cm2)和根體積(0.39 cm3)增加明顯，葉噴處理對玉米根尖數增加明顯。從菌株不同處理對玉米根系指標影響分析，灌根效果好于葉噴，特別Y6R15灌根處理效果特別顯著。

2.2.2 野生大豆內生真菌對玉米根系指標的影響由表4可知，菌株Y6R15不同處理對大豆根系指標作用，葉噴方式大于灌根，特別在根長度、根表面積、根體積、根平均直徑等指標效果明顯；菌株Y2S2 不同處理對大豆各項指標（除根平均直徑）與對照相比增加顯著，灌根效果大于葉噴。兩種菌株不同處理與對照相比根長增加幅度從大到小為Y2S2 灌根(35.84)、Y2S2 葉噴(35.78)、Y6R15葉噴(13.53)、Y6R15灌根(9.87)，兩個菌株不同處理大豆根表面積、根體積、根尖數均大于對照，只有Y6R15 葉噴根平均直徑大于對照。總之，依據根系指標特征分析，菌株Y2S2 和Y6R15 處理均對大豆有促生作用，效果顯著。

3 結論與討論

前人研究微生物對作物促生作用大多數以細菌或者以分離作物的根際微生物為對象[12-17]，已在水稻、玉米、小麥、馬鈴薯、棉花、大豆等作物上成功應用[17-22]。前人研究表明，根際促生菌菌株對作物幼苗生長具有明顯的促進作用，尤其促進了根系的發育，但主要采取發酵液進行灌根試驗[23-25]。本試驗利用拮抗菌株發酵液對玉米和大豆進行促生作用試驗（灌根和葉噴），灌根和葉噴內生真菌菌劑后能夠促進植物的生長，對單子葉和雙子葉植物作用效果也存在差異，本試驗不能證明菌株與植物體是否存在共生作用，同時不能明確菌株促生機理及對作物品質的影響。

表3 玉米根系指標的變化

表4 大豆根系指標的變化

試驗結果表明拮抗菌株Y6R15對玉米根干重、葉片重促生作用明顯，表現在提高根長度、根表面積、根體積、根尖數等指標，以根冠比指標標準Y6R15 葉噴效果為最佳方式，依據根系指標特征變化Y6R15灌根效果好于葉噴；拮抗菌株Y2S2 和Y6R15 處理均對大豆有促生作用，效果顯著，Y6R15 菌株對玉米和大豆均有促生作用。因此，為了準確評價菌株的功能、促生特性及相關機理，以期為研制微生物菌劑，需要進一步合理設計試驗、深入開展研究工作。