内生真菌感染对干旱胁迫下黑麦草生长的影响

 内生真菌是生活在健康植物的茎叶内,形成不明显感染的一类真菌。以黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料,研究在不同强度的干旱胁迫下内生真菌（Neotyphodium lolii）侵染对其叶片延伸生长、分蘖数和生物量的影响。结果表明,与非感染种群相比,内生真菌感染对黑麦草叶片延伸速率无明显促进作用;内生真菌感染种群具有明显较多的分蘖数;在重度胁迫并经过恢复期后,内生真菌感染种群具有较高的根冠比。因而内生真菌可能通过提高植物的分蘖能力和促进有机物向根系的分配来促进宿主植物的营养生长并提高其抗旱性     

内生真菌对羽茅抗病性的影响

为探讨不同种类内生真菌对宿主植物羽茅(Achnatherum sibiricum)抗病性的影响, 以感染不同内生真菌的天然禾草羽茅为实验材料, 进行了体外纯培养的内生真菌、感染内生真菌的离体叶片和在体叶片对3种植物病原真菌的抑菌实验。结果表明: 体外纯培养条件下, 分离自羽茅的内生真菌Neotyphodium sibiricum、Neotyphodium gansuensis和Epichloë gansuensis对新月弯孢霉(Curvularia lunata)、根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)和枝孢霉(Cladosporium sp.)等3种病原真菌都具有抑制作用, 其中N. sibiricum的抑制作用最强, 对新月弯孢霉、根腐离蠕孢和枝孢霉的抑菌率分别为47.8%、40.1%、39.4%; 内生真菌培养滤液也可以有效抑制这3种病原真菌的孢子萌发, 其中N. gansuensis的抑制作用最强, 新月弯孢、根腐离蠕孢和枝孢霉的孢子萌发率分别为9.8%、8.7%、8.5%。对于离体叶片, N. sibiricum和N. gansuensis感染可以有效降低叶片受3种病原真菌侵染后的病斑数和孢子浓度, 其中N. sibiricum对根腐离蠕孢的抑制作用显著高于N. gansuensis, 而E. gansuensis只降低新月弯孢和枝孢霉侵染的病斑数以及枝孢霉侵染的孢子浓度。在体条件下, 内生真菌均可以显著降低病原真菌侵染羽茅后的病斑数、病斑长度和孢子浓度, 其中E. gansuensis的抑菌作用趋于最弱, 而N. sibiricum的抑菌作用趋于最强。     

干旱胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内几种同工酶的影响

以内生真菌感染(endophyte-infected,EI)与不感染(endophyte-free,EF)的黑麦草(Lolium perenne L．)种子建立实验种群,分别对其施加长时间不同强度的干旱胁迫,通过比较黑麦草体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶谱的变化以探讨保护酶系统在内生真菌——植物共生体的抗旱性方面所作的贡献。研究结果表明,水分胁迫和内生真菌对黑麦草3种酶的影响不仅表现在总量上而且表现在同工酶的酶谱及各区带的酶活力上。就总酶活力而言,EI和EF植株中POD、SOD和PPO的活性均随着干旱胁迫强度的增加而增加,进一步将EI和EF植株的酶活力进行比较,发现与EF植株相比,EI植株中POD和PPO的活性相对较低,而SOD的活性相对较高。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随干旱胁迫强度的增加而增加,EI植株叶片增加的幅度高于EF叶片,而且EI叶片在重度胁迫下出现了1条新带SOD同工酶各区带活力在EI叶片中有随干旱胁迫增加而增加的趋势,而在EF叶片中有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱,且EI叶片在中度胁迫下出现了1条新带;PPO同工酶随干旱胁迫的增强,EI和EF叶片均表现为有些区带酶活力增强,有些区带酶活力减弱。总之,内生真菌的感染虽然没有显著提高宿主植物黑麦草POD、SOD和PPO的活性,但使宿主黑麦草对干旱胁迫的反应更为迅速,其中既包括POD、SOD等酶活力的迅速升高,也包括新酶带的产生。     

不同传播方式的内生真菌感染对羽茅的生理生态影响

通过田间试验, 研究了垂直传播的Neotyphodium属内生真菌和水平传播的Epichloë属内生真菌对羽茅(Achnatherum sibiricum)生理生态的影响。结果表明: Neotyphodium属内生真菌感染对羽茅的株高和叶长有显著的正效应, 而Epichloë属内生真菌感染对羽茅株高和叶长的增益作用较少。感染Neotyphodium属内生真菌的羽茅最大净光合速率显著高于感染Epichloë属内生真菌的羽茅, Neotyphodium属内生真菌显著提升了羽茅的气孔限制值和水分利用效率, 而实验测定的第一年结果显示: Epichloë属内生真菌对羽茅的各个光合指标具有明显的负效应(胞间CO₂浓度除外)。Neotyphodium属内生真菌感染使得宿主植物积累的可溶性糖含量显著高于感染Epichloë属内生真菌的羽茅和不染菌的羽茅植株。感染Epichloë属内生真菌的羽茅中氮含量显著高于感染Neotyphodium属内生真菌的羽茅。总之, 内生真菌的传播方式是影响羽茅生理生态学特性的一个因素, 并且垂直传播的内生真菌对羽茅生长和生理特性的益处高于水平传播的内生真菌。     

渗透胁迫下内生真菌感染对黑麦草幼苗生长的影响

以含有内生真菌的黑麦草(Lolium perenne L．)种子为材料,采用4C冰箱内和20℃光照培养箱内保存18个月的方式分别构建内生真菌感染(EI)和内生真菌非感染(EF)的黑麦草种群,通过比较EI和EF种群在正常条件下(对照)和渗透胁迫条件下种子发芽、幼苗生长等方面的差异,探讨内生真菌对其宿主植物的直接和间接影响。结果表明：在对照和胁迫条件下,E1种子的发芽势均明显高于EF种子,而只在重度渗透胁迫下,E1种子的发芽率才显著高于EF种子。对于黑麦草幼苗而言,渗透胁迫下内生真菌对宿主植物的地上部分和地下部分均有增益作用,最终表现为E1种群的总生物量显著高于EF种群,其中对地上部分的促进作用表现为内生真菌的存在不仅提高了宿主叶片的延伸速率、使EI叶片比EF叶片更长、叶面积更大,而且在重度胁迫下,E1种群的分蘖数也显著高于EF种群;对地下部分的促进作用表现为EI种群的根系总长度和根干重均高于EF种群。     

不同传播方式的内生真菌感染对羽茅的生理生态影响北大核心CSCD

通过田间试验,研究了垂直传播的Neotyphodium属内生真菌和水平传播的Epichloё属内生真菌对羽茅(Achnatherum sibiricum)生理生态的影响。结果表明:Neotyphodium属内生真菌感染对羽茅的株高和叶长有显著的正效应,而Epichloё属内生真菌感染对羽茅株高和叶长的增益作用较少。感染Neotyphodium属内生真菌的羽茅最大净光合速率显著高于感染Epichloё属内生真菌的羽茅,Neotyphodium属内生真菌显著提升了羽茅的气孔限制值和水分利用效率,而实验测定的第一年结果显示:Epichloё属内生真菌对羽茅的各个光合指标具有明显的负效应(胞间CO2浓度除外)。Neotyphodium属内生真菌感染使得宿主植物积累的可溶性糖含量显著高于感染Epichloё属内生真菌的羽茅和不染菌的羽茅植株。感染Epichloё属内生真菌的羽茅中氮含量显著高于感染Neotyphodium属内生真菌的羽茅。总之,内生真菌的传播方式是影响羽茅生理生态学特性的一个因素,并且垂直传播的内生真菌对羽茅生长和生理特性的益处高于水平传播的内生真菌。     

刈割干扰和养分添加条件下Epichloë内生真菌感染对羽茅所在群落多样性和生产力的影响

Epichloë内生真菌感染能够影响宿主植物的种内和种间竞争力, 但目前关于内生真菌感染对宿主植物所在群落多样性和生产力影响的研究较少。该研究以感染(E+)和不感染(E-)内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)及其原生境中常见的5种植物构建人工群落, 探究在不同养分水平和刈割条件下内生真菌对宿主植物群落的影响。结果表明: 内生真菌对宿主植物群落多样性的影响同刈割与否有关。在无刈割条件下, 内生真菌感染对宿主群落多样性无显著影响; 在刈割条件下, 内生真菌感染显著增加了宿主群落的多样性, 其原因在于内生真菌感染显著增加了群落中多度较小的冰草(Agropyron cristatum)和大针茅(Stipa grandis)等的多度, 而显著降低了优势种羊草(Leymus chinensis)的多度。内生真菌感染对群落生产力未见显著影响。研究发现养分添加对内生真菌作用的影响只出现在宿主植物水平, 而对宿主植物所在群落未产生显著影响, 内生真菌对宿主羽茅的促进作用只出现在养分添加条件下。     

喷施茉莉酮酸甲酯及感染内生真菌对羽茅生长的影响

以天然禾草羽茅为试验材料,外源喷施茉莉酮酸甲酯(MJ)模拟食草昆虫的采食,研究感染内生真菌(染菌)和不染菌羽茅生长及生理等方面的差异.结果表明:MJ处理显著降低了羽茅地上部分生长,显著提高了其防御物质总酚和木质素的含量,并降低了蚜虫种群数量.染菌能显著增加羽茅的分蘖数及地上总酚和木质素的含量,但地上生物量和地下总酚含量受到MJ处理的影响,在不喷施MJ的对照中,染菌与否对羽茅的地上部生物量及地下总酚含量无显著影响,而MJ处理下,染菌植株的地上生物量显著低于不染菌植株,而地下总酚含量显著高于不染菌植株.染菌能显著降低羽茅上蚜虫的种群数量,而且这一影响被MJ处理所促进,当受到3次MJ喷施处理后,染菌羽茅上不再有蚜虫.表明内生真菌感染能够改变宿主植物在生长和防御之间的物质分配,MJ处理则进一步促进染菌植株以牺牲生长为代价而提高其防御能力.     

干旱胁迫对红松幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

随着土壤的逐渐干旱,红松（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ．Ｚｕｃｃ）幼苗叶中膜质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量和膜相对透性均在干旱处理后第３天迅速上升;组织自动氧化速率先是增加,在干旱处理第３天后恢复到处理前水平。保护酶ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ的活性明显提高,只有ＡＳＰ的活性下降。用ＰＥＧ模拟干旱胁迫与土壤自然干旱胁迫结果略有不同,－１．０ＭＰａ ＰＥＧ溶液对红松幼苗具有较为明显的     

内生真菌对羽茅生长及光合特性的影响

通过温室栽培实验,以感染两种内生真菌(Neotyphodium sibiricum和Neotyphodium gansuence)和未感染内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)为实验材料,分析感染不同种内生真菌对宿主植物的生长及光合特性的影响。结果表明,感染两种内生真菌羽茅的株高和CO₂补偿点显著低于未染菌的羽茅,而染菌羽茅的蒸腾速率和气孔导度显著高于未染菌羽茅,但对于感染不同种内生真菌的羽茅,无论是分蘖数与生物量的积累还是光合生理值之间均无显著差异。     

内生真菌感染对宿主羽茅及邻生植物抗病性的影响

Epichloë内生真菌能够影响宿主植物的抗病性, 但目前关于内生真菌感染对宿主邻生植物抗病性影响的研究很少。该研究首先调查了内蒙古呼伦贝尔天然草地中植物病害发生情况, 发现在常见牧草中禾本科植物病害最为严重, 其中感染内生真菌的羽茅(Achnatherum sibiricum)的总病情指数最低。进一步比较了与羽茅邻生及非邻生植物的病害差异, 结果显示羽茅显著降低了邻生羊草(Leymus chinensis)、狼针草(Stipa baicalensis)和冰草(Agropyron cristatum)的褐斑病病情指数。为探究羽茅对邻生植物病害的影响是否与其内生真菌有关, 分别从内生真菌发酵液、离体叶片和植株层面进行了室内验证试验。结果表明: 羽茅的2种内生真菌Epichloë gansuensis和Epichloë sibiricum发酵液显著抑制了新月弯孢(Curvularia lunata)、根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、核盘菌(Sclerotinia sclerotioru)和三叶草核盘菌(Sclerotinia trifoliorum)的生长; 对于离体叶片, E. gansuensis和E. sibiricum显著减小了宿主叶片受4种病原真菌侵染后的病斑长度。在新月弯孢和根腐离蠕孢的植株接种条件下, 内生真菌显著降低了宿主羽茅及邻生植物羊草的病害程度。该研究首次发现并验证了羽茅内生真菌对邻生禾草抵御褐斑病有一定的增益作用。     

Effects of endophyte infection on the competitive ability of Achnatherum sibiricum depend on endophyte species and nitrogen availability

Aims The leaves of almost all terrestrial plant species are colonized by endophytic fungi. Compared to agronomic grasses, which usually harbor few endophytes, native grasses generally possess greater endophyte species diversity. Existing studies examining endophyte effects on natural grasses under competition normally considered the infection status (infected or uninfected), and rarely considered endophyte species.     

彩叶草对模拟干旱胁迫的生理响应

采用盆栽试验,对彩叶草进行PEG-6000浓度为0(对照)、5%、10%、15%、20%(W/V)模拟干旱胁迫,研究在干旱胁迫下彩叶草的生长、渗透调节能力及抗氧化酶活性的变化。结果表明:与对照相比,随着PEG-6000浓度的增加,鲜质量、干质量、含水量、水势、根系脱氢酶活性、无机离子含量包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+等均呈下降趋势;NO-3含量呈先下降后上升趋势;硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性均呈先上升后下降趋势;脯氨酸含量、游离氨基酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、超氧阴离子(O-2·)产生速率、质膜透性则呈上升趋势。因此,模拟干旱胁迫对彩叶草生长有抑制作用,且随着PEG-6000浓度增加,其生长受抑制和水分胁迫程度加重;模拟干旱胁迫下,彩叶草不积累K+、Na+、Ca2+、Mg2+和NO-3等无机离子进行渗透调节,而积累脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸等有机小分子物质进行渗透调节,但这4种小分子物质增加幅度不尽相同;轻度模拟干旱胁迫虽增强彩叶草抗氧化酶活性,但仍表现轻度的氧化伤害;重度模拟干旱胁迫加重彩叶草氧化伤害。研究结果可为彩叶草耐旱生理机制的研究积累资料,也为其节水型栽植和养护提供依据。     

转基因烟草在PEG6000模拟干旱胁迫条件下的生理响应

该研究以转高山离子芥的CbPLDα、CbPLDβ基因烟草为材料,研究了渗透调节物质和保护酶系对PEG6000溶液模拟干旱胁迫的响应机制.结果表明:渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白分别以各自不同的响应方式在干旱胁迫下增强转基因烟草的抗旱性,且在所有浓度PEG6000模拟的干旱胁迫下,转基因烟草的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量始终显著高于野生型烟草(P<0.05).说明干旱胁迫下两种转基因烟草的渗透调节能力要强于野生型烟草.保护酶系中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在减轻干旱胁迫下转基因烟草膜脂过氧化伤害中起到协同互补作用,而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)在干旱胁迫下转基因烟草清除过氧化氢机制中发挥主要作用,说明保护酶系在抵制干旱胁迫和保护转基因烟草免受干旱伤害方面具有重要的生物学功能,这从生理角度揭示了高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ响应干旱的生理生态机理.综上,高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ基因参与了干旱胁迫下烟草的膜稳定性调节、渗透调节物质的积累和抗氧化酶系的调控.该研究结果为提高植物抗旱性研究及应用提供了新的基因资源,对于加强PLD功能研究、补充植物抗干旱理论及抗低温干旱育种种质资源的开发利用具有重要意义.     

干旱胁迫下三种三角梅的生理反应

该研究对勤花三角梅(Bougainvillea buttiana‘Miss Manila’)、樱花三角梅(B.glabra‘Imperial Delight’)和金心鸳鸯三角梅(B.peruviana‘Thimma’)三个三角梅品种的幼苗进行人工干旱胁迫,分析了干旱胁迫对三角梅品种的外观形态和生理生化水平的影响,探讨了不同品种三角梅对干旱胁迫的适应能力。结果表明:随着干旱时间的延长,三角梅品种的叶片出现下垂、皱缩、变黄、脱落,最后植株死亡;过氧化物酶POD活性先升高后降低,而超氧化物歧化酶SOD活性则逐渐降低,降低速度因品种而异;qP值降低、qN值升高、PSⅡ反应中心光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈现降低。该研究结果为三角梅的栽培应用和品种选择提供了依据。     

内生真菌种类和母本基因型对内生真菌-禾草共生体叶形状和叶面积的影响

Epichloë内生真菌感染能够影响宿主植物的生长发育, 但关于内生真菌感染对宿主植物叶形状和叶面积的研究很少。该研究以羽茅(Achnatherum sibiricum)为实验材料, 采用长宽系数计算和扫描测定叶面积相结合的方法探究内生真菌种类和羽茅母本基因型对羽茅-内生真菌共生体叶形状和叶面积的影响。结果表明: 内生真菌感染与否、内生真菌种类和宿主母本基因型对反映叶形状的叶校正系数、叶片长度、宽度和长宽比均无显著影响, 经计算与验证, 确定了羽茅叶片的校正系数为0.594 9。采用该校正系数及叶长宽计算的叶面积与实测叶面积无显著差异, 且二者均未受到内生真菌感染与否、内生真菌种类或宿主植物母本基因型的显著影响。