張蕊思,安沙舟,卡斯達爾·努爾旦別克,施 寵
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆草地資源與生態(tài)重點實驗室,新疆 烏魯木齊 830052)
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高溫處理對披堿草種子內(nèi)生真菌的殺滅效果及發(fā)芽活力的影響
張蕊思,安沙舟,卡斯達爾·努爾旦別克,施 寵
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆草地資源與生態(tài)重點實驗室,新疆 烏魯木齊 830052)
為了尋求去除禾草內(nèi)生真菌的方法,選用披堿草(Elymusdahuricus)為研究材料,以60、70和75 ℃高溫分別處理披堿草種子5、10、15、20、25和30 d,研究不同強度高溫對內(nèi)生真菌和宿主活力的影響。結(jié)果表明,75 ℃處理20 d能快速有效殺滅披堿草種子的內(nèi)生真菌,使種子帶菌率從93.17%顯著降到0(P<0.05),所有檢測幼苗均不感染內(nèi)生真菌;同時,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和幼苗鮮重分別顯著提高36.37%、73.94%、50.38%、63.38%和7.79%,且在幼苗生長初期對芽和根的生長有促進作用,芽長、根長分別增加0.54%和14.43%。故高溫處理是一種理想的去除披堿草種子內(nèi)生真菌的方法,同時這一方法也為探索獲取不感染內(nèi)生真菌其它禾草提供了理論依據(jù)。
內(nèi)生真菌;高溫處理;披堿草
禾草-內(nèi)生真菌是指在禾草中度過全部或大部分生命周期,而禾草不顯示外部癥狀的一大類真菌[1]。自然界中感染內(nèi)生真菌的植物普遍存在,真菌和禾草共同形成互惠互利的共生體。目前,國際學(xué)術(shù)界公認內(nèi)生真菌可以對宿主植物的生長產(chǎn)生正面影響[2]。禾草內(nèi)生真菌能提高宿主植物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率,從而促進植物生長[3]。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌(Epichloё)可以促進多年生黑麥草(Loliumperenne)[4]、布頓大麥(Hordeumbogdanii)[5]、圓柱披堿草(Elymuscylindricus)[6]和醉馬草(Achnatheruminebrians)[7]的生長。另外,內(nèi)生真菌在禾草體內(nèi)產(chǎn)生的生物堿,致使采食帶菌禾草的馬、牛、羊、鹿等家畜產(chǎn)生中毒癥狀[8]。
披堿草(E.dahuricus)是禾本科披堿草屬多年生、疏叢型、旱中生禾草[9]。披堿草耐旱、耐寒、耐堿、耐風沙,先后在河北、新疆、內(nèi)蒙古、青海等省(區(qū))的牧場、草原試驗站進行過栽培馴化工作,被認定為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的飼草。國外對披堿草內(nèi)生真菌的研究主要是對加拿大披堿草(E.canadensis)和佛吉尼亞披堿草(E.virgincus)的帶菌情況進行了調(diào)查[7],在我國最早關(guān)于內(nèi)生真菌侵染披堿草的報道見于Nan和Li[6],在檢測的3份披堿草樣品中發(fā)現(xiàn)1份帶菌,帶菌率為100%。對披堿草所帶Epichloё屬內(nèi)生真菌的生理生物學(xué)特性以及共生體的生長、光合速率、生理特性[10]和對水分脅迫的響應(yīng)亦作了較系統(tǒng)的研究[11]。
為了闡明內(nèi)生真菌對宿主植物的作用,首先必須獲得內(nèi)生真菌感染和非感染的試驗植物種群。目前去除種子內(nèi)生真菌的方法主要有殺真菌劑法[12]、濕熱法[13]兩種方法,然而,殺真菌劑的使用存在著農(nóng)藥殘留、危害其它物種等一系列生態(tài)問題,且不能達到完全去除內(nèi)生真菌的效果;濕熱法雖能有效降低宿主內(nèi)生真菌帶菌率但也不能達到完全去除的效果,同時對宿主植物活力也產(chǎn)生了影響[13]。高溫處理法[14]被證實是一種可以去除羽茅(Achnatherumsibiricum)種子內(nèi)的內(nèi)生真菌且對宿主植物無影響的方法,李夏等[14]研究發(fā)現(xiàn),60 ℃高溫處理能有效殺滅羽茅種子中的內(nèi)生真菌,當處理時間達到30 d時,所有檢測幼苗均不感染內(nèi)生真菌。同時高溫處理對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均無顯著影響,且在幼苗生長初期對根的生長有促進作用。本研究在前人研究基礎(chǔ)上采用60、70和75 ℃ 3個高溫處理強度,通過比較不同處理時間條件下宿主植物內(nèi)生真菌帶菌率及其種子萌發(fā)率和活力指數(shù),尋求既能完全有效去除宿主植物種子中內(nèi)生真菌的活力,同時又對種子本身活力無影響且對環(huán)境友好的殺菌方法。
1.1試驗材料
試驗材料為披堿草,于2014年8月在新疆沙灣縣鹿角灣(43°59′13″ N、85°10′22″ E)野外采集,經(jīng)過鏡檢以及室內(nèi)培養(yǎng)后檢測帶菌率均在93%以上,采集后存放于冰箱中4 ℃保存。每次從中選取大小一致、籽粒飽滿、無破損的披堿草種子為研究對象。
1.2試驗設(shè)計
在實驗室進行預(yù)實驗時發(fā)現(xiàn)80 ℃高溫處理5 d后披堿草種子已經(jīng)完全不能發(fā)芽,故試驗所采用的最高處理溫度為75 ℃。試驗共設(shè)置3個溫度梯度(60、70、75 ℃)和6個時間梯度(5、10、15、20、25、30 d),共18個處理,每個處理重復(fù)3次。將存放于冰箱中4 ℃保存的未經(jīng)高溫處理的種子作為對照(CK)。
1.3研究方法
1.3.1種子處理方法種子萌發(fā)和幼苗培養(yǎng)試驗高溫源為DHG-9240A電熱恒溫鼓風干燥箱(共計3臺),額定電壓220V-50Hz,輸出功率2 470 W。研究采取高溫和時間結(jié)合的方式,將試驗種子從冰箱取出后均勻擺放在玻璃培養(yǎng)皿(直徑為9 cm)正中央,后置于干燥箱中,溫度過高可能影響種子的質(zhì)量,可在進行高溫處理前將種子的含水量降低到4%以下[15]。參照宋順華和鄭曉鷹[15]安全有效的階梯式方法逐步將處理溫度從35 ℃提高至目標溫度,然后再進行階梯式降溫,即:首先將溫度調(diào)節(jié)至35 ℃處理24 h,再調(diào)節(jié)溫度至45 ℃處理24 h,后將溫度調(diào)節(jié)至所需溫度處理相應(yīng)天數(shù),最后降低溫度至55 ℃處理24 h后,將種子從干燥箱中取出后置于4 ℃冰箱中保存,所有處理結(jié)束后進行萌發(fā)試驗。
1.3.2種子發(fā)芽和幼苗培養(yǎng)試驗采用SP X-300I-G型光照培養(yǎng)箱進行種子萌發(fā)。高溫處理后及對照種子均用 50%硫酸軟化穎殼30 min和次氯酸鈉(有效氯濃度2%)表面消毒10~15 min,且浸泡過夜后整齊擺放于內(nèi)置濾紙(提前用去離子水濕潤)、直徑9 cm的培養(yǎng)皿中,于25 ℃培養(yǎng)箱中黑暗萌發(fā),7 d后設(shè)置光照/黑暗8 h/16 h,進行培養(yǎng)。每天對試驗種子的發(fā)芽情況進行觀察,并分別統(tǒng)計開始發(fā)芽時間和每天發(fā)芽數(shù),以胚根長度超過2 mm視為發(fā)芽,連續(xù)4 d沒有新的發(fā)芽種子后計算最終發(fā)芽率[16]。第12天時對萌發(fā)生長指標統(tǒng)計后,將培養(yǎng)皿中的萌發(fā)種子轉(zhuǎn)移到180 mm×125 mm×150 mm的塑料花盆中進行培養(yǎng),每天觀察耗水狀況并及時補加水、除雜草等。
1.3.3種子帶菌率的檢測達到預(yù)設(shè)溫度處理后,對種子先進行預(yù)處理[17],后進行消毒處理[15],之后每個處理隨機選取20粒種子等距離置于含有100 mg·L-1鏈霉素和100 mg·L-1氯霉素的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(ABPDA培養(yǎng)基)上,每3個培養(yǎng)皿為一個重復(fù),每個處理3次重復(fù),30 d后統(tǒng)計菌落數(shù)并計算帶菌率。過程中用到漂洗對照、印記(跡)對照、環(huán)境對照3種對照參照[17]。
1.3.4種子和幼苗帶菌率的檢測與驗證在種子發(fā)芽結(jié)束后的第50天之后所有的幼苗均長出新的分蘗,對新生的分蘗逐株進行了鏡檢檢測,鏡檢過程中若鏡檢出一個分蘗帶菌則認為此植株帶菌;同理,鏡檢過程中若未鏡檢出一個分蘗帶菌則認為此植株不帶菌。另外,為驗證種子帶菌率為0的處理組植株確實不帶菌,我們還就對照組的幼苗和高溫處理組幼苗的葉片和葉鞘進行了內(nèi)生真菌的分離培養(yǎng),以確保驗證檢測結(jié)果的準確性。葉片內(nèi)生真菌的分離培養(yǎng):取待檢驗新鮮葉片自來水沖洗4次后放入2%的次氯酸鈉溶液中震蕩5 min,然后至于超凈工作中無菌水沖洗5次并切成約1 cm長的片段后進行內(nèi)生真菌的分離工作,分離方法同種子內(nèi)生真菌分離方法。鏡檢使用趙曉靜等的光學(xué)顯微鏡法[18]。
1.4數(shù)據(jù)處理及計算方法
每天對試驗種子的發(fā)芽情況進行觀察,分別統(tǒng)計開始發(fā)芽時間和每天發(fā)芽數(shù),并計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽天數(shù)等指標,披堿草種子的發(fā)芽率(germination rate,GR)、發(fā)芽勢(germination potential,GP)、發(fā)芽指數(shù)(germination index,GI)、活力指數(shù)(vital index,VI),按照以下公式[19]計算:
發(fā)芽率=最終正常發(fā)芽的種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù)×100%;
發(fā)芽勢=在7 d內(nèi)正常發(fā)芽的種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù)×100%;
發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)。式中:Gt為在不同時間的發(fā)芽數(shù);Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。
活力指數(shù)(VI)=GI×S。
式中:S為12 d內(nèi)幼苗長度(mm),GI為發(fā)芽指數(shù)。
試驗結(jié)束時,每重復(fù)隨機選取10株,用精度0.01 mm的數(shù)顯游標卡尺(日本Mitutoyo,型號500-173)測量胚芽長、胚根長,用精度為萬分之一分析天平稱取幼苗鮮重。
第30天時記錄每皿帶菌種子數(shù)并拍照,根據(jù)如下公式[20]計算種子內(nèi)生真菌帶菌率:
帶菌率=(帶菌種子數(shù)/檢測種子總數(shù))×100%。
1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析
對所有數(shù)據(jù)利用 Excel 2007統(tǒng)計和整理,單因素方差分析和多重比較利用 SPSS 20.0軟件,并將結(jié)果以平均值±標準誤形式表示,最終結(jié)果采用 Excel 2007制圖。
2.1高溫處理對帶菌率的影響
隨著溫度的升高和處理時間的延長,與對照相比,內(nèi)生真菌帶菌率顯著下降(P<0.05)(圖1),高溫處理對內(nèi)生真菌的抑制作用逐漸增強(圖2)。帶菌率隨著溫度升高而顯著下降的速度由快到慢為75>70>60 ℃;隨著處理天數(shù)的延長,帶菌率也明顯降低,其中,60 ℃處理30 d帶菌率降低為12.5%;70 ℃處理20 d和75 ℃處理15 d后內(nèi)生真菌帶菌率分別降低到3.51%和2.78%;之后分別在25和20 d時內(nèi)生真菌帶菌率為0。
圖1 不同處理溫度下披堿草種子帶菌率的變化Fig.1 Effects of high temperature pretreatment on theEpichloё contamination rate of E. dahuricus seeds
注:不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖3同。
Note: Different lower case letter indicate significant difference at 0.05 level. The same in Fig.3.
2.2高溫處理對種子萌發(fā)的影響
與對照相比,高溫處理顯著降低了種子含水量(P<0.05),60 ℃時種子含水量為3.82%~5.25%,各處理之間種子含水量無顯著差異(P>0.05),但是均顯著低于對照(表1);70 ℃時種子含水量為2.94%~3.31%,75 ℃時種子含水量為2.28%~3.58%。但70和75 ℃各處理時間之間無顯著差異。
圖2 75 ℃高溫處理20 d下披堿草葉片中內(nèi)生真菌帶菌的變化Fig.2 The leaf of Epichloёof E. dahuricus treated by high temperature at 75 ℃ for 20 d表1 高溫處理對種子萌發(fā)的影響Table 1 The effects of high temperature pretreatment on the germination of E. dahuricus seeds
處理Treatment種子含水量Seedmoisturecontent/%發(fā)芽率Germinationrate/%發(fā)芽勢Germinationpotential/%發(fā)芽指數(shù)Germinationindex活力指數(shù)Vigourindex10株幼苗鮮重10seedingfreshweight/g60℃5d5.25±0.001b94.23±0.33abcd69.39±0.11ab3.70±0.49bcde0.076±0.011bcde0.206±0.003ab10d5.15±0.001bc85.24±0.07bcdef68.73±0.06ab3.11±0.20cde0.067±0.005cde0.214±0.008a15d4.51±0.002bcd97.92±0.02ab86.34±0.06a3.71±0.29bcde0.072±0.006bcde0.195±0.009ab20d4.03±0.004bcde93.44±0.03abcd69.33±0.07ab4.01±0.33bcd0.083±0.008bc0.207±0.004ab25d4.43±0.001bcd98.55±0.01a72.29±0.01ab3.51±0.09bcde0.075±0.003bcde0.213±0.003a30d3.82±0.002bcde93.33±0.03abcd87.50±0.03a3.86±0.20bcd0.082±0.006bc0.213±0.011a70℃5d3.04±0.005de97.53±0.01ab49.38±0.04c3.79±0.36bcd0.070±0.008cde0.183±0.007bc10d2.94±0.003de97.92±0.01ab80.88±0.01a3.86±0.46bcd0.078±0.012bcd0.200±0.008ab15d3.23±0.003de94.09±0.00abcd81.19±0.05a3.46±0.46bcde0.071±0.007cde0.207±0.007ab20d3.31±0.004de96.31±0.00abc68.74±0.08ab4.61±0.21ab0.099±0.004ab0.214±0.003a25d2.95±0.005de97.62±0.01ab54.76±0.16bc4.39±0.57abc0.087±0.011abc0.198±0.003ab30d3.17±0.007de90.32±0.05abcde53.74±0.11bc4.17±0.39abc0.070±0.006cde0.168±0.008cd75℃5d2.52±0.003e94.51±0.03abcd72.69±0.10ab3.80±0.77bcd0.077±0.016bcd0.202±0.005ab10d3.58±0.003bcde82.45±0.09def91.91±0.04a4.11±0.60abc0.084±0.012bc0.204±0.008ab15d3.40±0.005cde98.89±0.01a86.32±0.04a5.28±0.16a0.110±0.003a0.208±0.004ab20d2.93±0.002de100.00±0.00a74.21±0.04ab4.14±0.24abc0.084±0.004bc0.203±0.005ab25d2.40±0.004e84.02±0.03cdef4.84±0.03d3.11±0.26cde0.049±0.005ef0.159±0.013d30d2.28±0.007e80.00±0.046ef0.00±0d2.44±0.15e0.041±0.003f0.169±0.001cdCK8.24±0.009a73.33±0.35f42.67±0.12c2.76±0.41de0.051±0.007def0.188±0.016abc
注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Note:Different lower case letters indicate significant difference at 0.05 level.
高溫處理提高了披堿草種子發(fā)芽率,促進了種子萌發(fā)。60 ℃時,隨著處理天數(shù)的增加發(fā)芽率升高幅度高低不齊,但與對照相比整體呈現(xiàn)顯著上升趨勢(P<0.05)。70和75 ℃時,隨著處理天數(shù)的增加發(fā)芽率呈現(xiàn)先降低后升高再降低的有規(guī)律的變化趨勢,分別在處理10和20 d時發(fā)芽率達到最大值。20 d時的發(fā)芽率大小為75>70>60 ℃,但3個溫度之間無顯著差異(P>0.05);當處理天數(shù)超過25 d時,各溫度的發(fā)芽率會出現(xiàn)不同程度的下降趨勢,下降幅度大小為:75>70>60 ℃,但處理時間為30 d時,發(fā)芽率仍高于對照(表2)。這表明,在一定的高溫處理強度范圍內(nèi),低溫長時或短時高溫對發(fā)芽率有促進作用,隨著處理強度的加大這種促進作用逐漸減弱。
60 ℃高溫處理較對照顯著(P<0.05)提高了種子發(fā)芽勢,60 ℃各時間處理之間無顯著差異(P>0.05),隨著處理天數(shù)的延長,發(fā)芽勢整體呈現(xiàn)上升變化趨勢;70和75 ℃時,隨著處理天數(shù)的增加發(fā)芽勢呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢:70 ℃處理15 d發(fā)芽勢最高;75 ℃處理10 d發(fā)芽勢上升且達到最大值,但隨著處理時間的延長,發(fā)芽勢下降。幼苗鮮重也呈現(xiàn)類似的變化。
60 ℃時各處理發(fā)芽指數(shù)與對照無顯著差異(P>0.05)。70 ℃時處理時間短于20 d時與對照無顯著差異,超過20 d時則顯著高于對照(P<0.05),此后,發(fā)芽指數(shù)隨著處理時間的延長逐漸降低。75 ℃時,隨著處理天數(shù)的增加發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢:處理15 d時發(fā)芽指數(shù)顯著增加且達到最大值(P<0.05)。活力指數(shù)也呈現(xiàn)類似的變化。
2.3高溫處理對幼苗生長的影響
高溫處理后芽長的變化(圖3):60 ℃時芽長隨處理天數(shù)的延長逐漸增長;70和75 ℃時,芽長隨著處理時間的延長均出現(xiàn)先升高后降低的變化,處理15 d時芽長達到最大值。高溫可以促進芽生長,這種促進作用的程度大小隨溫度的變化為60>70>75 ℃。
高溫處理后根長的變化(圖3):60 ℃時各處理的根長與對照相比都有所增加,無明顯規(guī)律。70 ℃時根長隨著處理時間的延長呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢,處理15 d時根長達到最大值。75 ℃時根長隨著處理天數(shù)的延長也呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢,70 ℃處理5 d時根長達到最大值。
圖3 不同高溫處理強度下的幼苗芽長和根長Fig.3 The hypocotyls length and radical length of E. dahuricus seedlings treated by high temperature at different time
60 ℃時種子含水量為3.82%~5.25%,發(fā)芽率均高于對照,表明此區(qū)間種子含水量促進種子萌發(fā)。70 ℃時種子含水量為2.94%~3.31%,75 ℃時種子含水量為2.28%~3.58%。70 ℃處理10 d發(fā)芽率顯著高于對照(P<0.05),20 d發(fā)芽率達到最大值,25和30 d時發(fā)芽率相比最大值有所下降但仍顯著高于對照;75 ℃處理10 d發(fā)芽率顯著高于對照(P<0.05),20 d發(fā)芽率達到最大值,30 d時發(fā)芽率有所下降但仍略高于對照(P>0.05),表明此區(qū)間種子含水量對發(fā)芽率無抑制作用。
本研究中60 ℃高溫處理在所有處理時間內(nèi)和70 ℃在處理時間≤25 d和75℃在處理時間≤20 d對披堿草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)以及生物量均無影響且能提高發(fā)芽參數(shù),說明適當?shù)母邷靥幚砜梢源龠M種子萌發(fā),這與Dayamba等[21]發(fā)現(xiàn)熱激對禾本科物種的發(fā)芽參數(shù)無負影響的結(jié)論是一致的。本研究發(fā)現(xiàn),60 ℃處理時間≤30 d、70和75 ℃處理時間≤20 d對披堿草種子根長和芽長無影響且能促進芽長和根長,說明適當高溫處理可以起到促進生長的作用,這與張百俊等[22]對西葫蘆(Cucurbitapepo)種子進行不同溫度和時間的干熱處理時發(fā)現(xiàn)的高溫處理能提高種子的發(fā)芽勢并促進幼苗生長的結(jié)論是一致的。綜合高溫處理對披堿草種子活力影響來看,適當高溫處理可以促進披堿草種子的萌發(fā)和幼苗的生長,這與李夏等[14]發(fā)現(xiàn)60 ℃高溫處理羽茅種子對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均無顯著影響且在幼苗生長初期對根的生長有促進作用的結(jié)論是一致的。
大量研究逐漸表明,環(huán)境條件對內(nèi)生真菌的影響要大于對宿主的影響。不同儲藏條件下,溫度和種子含水量的控制對保持黑麥草(Loliumperenne)內(nèi)生真菌的活力都是十分重要的,內(nèi)生真菌比種子對高溫更敏感[23]。在較低溫度條件下內(nèi)生真菌和種子的活力都較高,而在高溫高濕條件下內(nèi)生真菌和植物種子活力下降都很快,但對內(nèi)生真菌的影響更大[24]。本研究中內(nèi)生真菌的帶菌率隨著處理天數(shù)的延長或處理溫度的增加而不斷顯著降低(P<0.05),75 ℃處理20 d時帶菌率也已顯著下降到0,所有檢測幼苗以及分蘗均為無菌,而且對種子的發(fā)芽活力及生長均無影響,這說明適當高溫處理是可以實現(xiàn)完全去除種子內(nèi)的內(nèi)生真菌而又不影響種子活力的目的。這與李夏等[14]研究發(fā)現(xiàn)60 ℃高溫處理羽茅種子30 d能有效殺滅種子內(nèi)的內(nèi)生真菌的結(jié)論是相似的,本研究中60 ℃處理30 d能有效降低但并不能完全去除披堿草種子內(nèi)的內(nèi)生真菌,這可能與種子自身特性有關(guān)。董曉飛等[25]的研究也表明,干熱處理既可在一定程度上殺滅表面菌又不影響種子的生活力。目前,國內(nèi)去除禾草內(nèi)生真菌的方法總結(jié)起來有殺菌劑法、水浴濕熱法和高溫干熱法,姚祥等[26]研究甲基托布津和苯醚甲環(huán)唑兩種內(nèi)吸性殺菌劑對中華羊茅(Festucasinensis)種傳內(nèi)生真菌的影響時發(fā)現(xiàn),甲基托布津稀釋300~500倍浸泡種子8 h為剔除中華羊茅種傳內(nèi)生真菌的最佳方法;張金鋒[13]研究結(jié)果表明,垂穗披堿草(E.nutans)種子60 ℃水浴20 min處理殺滅內(nèi)生真菌效果較好,但由于其對發(fā)芽率的影響及種子活力的影響,該方法適用于種子量豐富的情況下。雖然前人也曾用高溫干熱法對種子內(nèi)生真菌進行過去除試驗,但試驗中所采用溫度過于單一,為了彌補這一缺點,本研究采用60、70和75 ℃3個溫度進行5、10、15、20、25、30 d的持續(xù)高溫時間,結(jié)果表明,75 ℃處理20 d能有效完全殺滅披堿草種子內(nèi)生真菌而又不影響種子活力。
本研究發(fā)現(xiàn),75 ℃處理20 d能快速有效殺滅披堿草種子內(nèi)的內(nèi)生真菌,使帶菌率降為0,所有75 ℃處理20 d的幼苗檢測均為無菌,適當高溫處理適當時間可以促進種子的萌發(fā)活力。所以,高溫處理是一種有效殺滅披堿草種子內(nèi)生真菌的方法,同時這一方法也為探索獲取不感染內(nèi)生真菌禾草提供了理論依據(jù)。
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(責任編輯茍燕妮)
Effects of high temperature treatments on viability ofEpichloё seeds ofElymusdahuricus
Zhang Rui-si, An Sha-zhou, Kasidaer·Nuerdanbieke, Shi Chong
(College of Pratacultural and Environmental Science, Xinjiang Agricultural University, Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology of Xinjiang, Urumqi, Urumqi 830052, China)
In the present study,high temperature treatments (60, 70 and 75 ℃) was employed to constructEpichloё-free populations ofElymusdahuricus. The results indicated that high temperature treatments can killEpichloё endophyte in the seeds. After 75 ℃ for 20 days treatment,theEpichloё endophyte infected rates significantly dropped from 93.17% to 0% (P<0.01), and the germination rate,germinating potential, germination index, vital index and seeding fresh weight ofE.dahuricusincreased by 36.37%, 73.94%, 50.38%, 63.38% and 7.79%, respectively(P<0.05). Meanwhile, high temperature improved hypocotyls and radical growth and the hypocotyls and radical length of the treated seedlings increased by 0.54% and 14.43%. Therefore, high temperature of 75 ℃ treatment was an effective way to constructEpichloё-free populations ofE.dahuricuswhich provided some academic bases and references for establishingEpichloё-free populations of grass.
Epichloё; high temperature treatment;Elymusdahuricus
An Sha-zhouE-mail:xjasz@126.com
10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0588
前植物生產(chǎn)層
2015-10-26接受日期:2016-06-13
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)國家重點學(xué)科博士研究生創(chuàng)新基金(XJCYB-2011-01);高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20126504110001);新疆自治區(qū)研究生教育創(chuàng)新計劃科研創(chuàng)新項目(XJGRI2015092)
張蕊思(1989-),女,河南商丘人,在讀碩士生,研究方向為草地資源與生態(tài)。E-mail:787055914@qq.com
安沙舟(1956-),陜西富平人,教授,博導(dǎo),博士,研究方向為草地資源與生態(tài)。E-mail:xjasz@126.com
S330.3;S432.4+3;Q945.35
A
1001-0629(2016)9-1651-07*
張蕊思,安沙舟,卡斯達爾·努爾旦別克,施寵.高溫處理對披堿草種子內(nèi)生真菌的殺滅效果及發(fā)芽活力的影響.草業(yè)科學(xué),2016,33(9):1651-1657.
Zhang R S,An S Z,Kasidaer·Nuerdanbieke,Shi C.Effects of high temperature treatments on viability ofEpichloё seeds ofElymusdahuricus.Pratacultural Science,2016,33(9):1651-1657.