龔遠(yuǎn)博，胡吉懷，胡丁猛，許景偉，王延平*

(1 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，山東泰安 270018；2 山東省林業(yè)科學(xué)研究院，濟(jì)南 250014)

鹽堿脅迫是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)面臨的最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一。中國(guó)鹽堿土壤面積達(dá)9. 9 × 107hm2，是世界上鹽堿土分布面積最大的三個(gè)地區(qū)之一[1]。當(dāng)前，國(guó)家對(duì)鹽堿地綜合利用高度重視，通過(guò)實(shí)施生物技術(shù)手段提升植物對(duì)鹽堿的適應(yīng)性和耐受能力，已成為鹽堿地綜合開(kāi)發(fā)利用中經(jīng)濟(jì)且有效的技術(shù)措施[2]。

叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi, AMF)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中分布最廣的一類(lèi)共生真菌[3]，廣泛分布于各種土壤生境之中[4]。AMF沒(méi)有嚴(yán)格的宿主專(zhuān)一性，可以與約80%陸生植物的根系形成互惠共生體[5-6]，其能夠從宿主植物中獲取碳源，并通過(guò)龐大的根外菌絲網(wǎng)絡(luò)，幫助植物從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng)元素，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累，減少宿主對(duì)鹽份的攝入，改善離子平衡，進(jìn)而提高植物的耐鹽能力并促進(jìn)植物生長(zhǎng)[7-9]。因此，通過(guò)接種AMF來(lái)提高植物的耐鹽能力成為鹽堿地綜合治理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

杜梨(PyrusbetulifoliaBunge)，隸屬于薔薇科(Rosaceae)梨屬(PyrusL.)，地理分布范圍廣泛。在經(jīng)濟(jì)林栽培中，杜梨常作為梨栽培品種的砧木[10]；另其全株可入藥[11]，木材致密光滑[12]，也具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。此外，杜梨還具有一定程度的耐干旱瘠薄、耐澇、耐鹽堿能力，在困難立地綜合治理中也發(fā)揮著特殊作用[13]。進(jìn)一步提高杜梨對(duì)鹽堿脅迫的耐受性，能夠使其在鹽堿地綜合治理中發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)價(jià)值。

當(dāng)前，關(guān)于單鹽[14]和單堿[15]脅迫下梨屬植物的生長(zhǎng)特征已有不少研究，然而自然界中的鹽堿成分組成復(fù)雜，混合鹽堿脅迫是黃河三角洲土壤逆境的重要特征。另外，杜梨菌根化后的光合生理特征研究較少，尚不能很好地揭示接種AMF對(duì)杜梨耐鹽堿能力提升的生理生態(tài)機(jī)制。鑒于此，本試驗(yàn)以杜梨實(shí)生苗作為試驗(yàn)材料，根據(jù)濱海鹽堿地鹽堿組成設(shè)置鹽堿脅迫處理[16]，通過(guò)分析菌根化杜梨幼苗的生長(zhǎng)、生理與光合作用等指標(biāo)，明確接種AMF提升杜梨耐鹽堿能力的生理機(jī)制，為進(jìn)一步提升杜梨對(duì)鹽堿環(huán)境的適應(yīng)性以及苗木菌根化技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試杜梨種子來(lái)源于山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)。2021年4月中旬，將經(jīng)催芽處理的種子播種于滅菌基質(zhì)中。待幼苗長(zhǎng)出4片真葉，選取生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的幼苗移栽至口徑9.5 cm、深8.5 cm花盆中，花盆內(nèi)預(yù)先填裝140 g消毒基質(zhì)(經(jīng)過(guò)121 ℃高溫濕熱滅菌2 h，草炭土、珍珠巖、蛭石按照體積比5∶1∶3混合)，每盆1株，并將盆栽幼苗置于遮雨棚中進(jìn)行培養(yǎng)。本研究在黃河三角洲杜梨人工林土壤叢枝菌根真菌類(lèi)群及分布特征分析的基礎(chǔ)上，確定將根際土壤豐度較高的根內(nèi)根孢囊霉(Rhizophagusintraradices，Ri)作為試驗(yàn)菌種，相關(guān)菌株(BGC BJ09)從北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所購(gòu)買(mǎi)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置叢枝菌根真菌和鹽堿脅迫2個(gè)因素。接菌因素包括接菌(AM)和不接菌(NAM)2種處理。杜梨苗移栽入盆的同時(shí)進(jìn)行接種，AM組每盆施加10 g菌劑(約300個(gè)孢子)在根系周?chē)?，與根系直接接觸。NAM組施加滅活的10 g菌劑，其余操作相同。各處理之間進(jìn)行相同的管理方式，待緩苗45 d后，同時(shí)進(jìn)行混合鹽堿脅迫。鹽堿組成按照前人測(cè)定的濱海鹽堿地鹽分含量換算得到(NaCl∶NaSO4∶NaHCO3摩爾比為26∶65∶9)[16]，鹽堿脅迫因素設(shè)置6個(gè)水平處理(0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 g·kg-1)，各鹽堿溶液pH范圍均處于8～8.7。其中，0 g·kg-1為對(duì)照組，1.5 g·kg-1為低鹽堿組，3.0 g·kg-1和4.5 g·kg-1中鹽堿組，6.0 g·kg-1和7.5 g·kg-1為高鹽堿組。

本試驗(yàn)共設(shè)置接種、鹽堿處理組合12(2×6)個(gè)，每個(gè)處理組合10個(gè)重復(fù)(盆)，共120盆。為了使鹽分能夠在營(yíng)養(yǎng)缽中均勻分布，在施加混合鹽堿前3 d停止?jié)菜⑺棼}分溶解于100 mL自來(lái)水，均勻澆灌到基質(zhì)中進(jìn)行飽和灌溉，將漏到托盤(pán)中的水再倒回各自營(yíng)養(yǎng)缽。為了避免鹽的沖擊效應(yīng)，混合鹽堿按照每天3 g·kg-1梯度遞增，達(dá)到預(yù)期各濃度為止。之后每2 d澆水100 mL。鹽堿脅迫處理的幼苗連續(xù)培養(yǎng)30 d后進(jìn)行菌根侵染率、光合作用及其余各項(xiàng)生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 菌根侵染率鹽堿脅迫30 d后，將每個(gè)處理中10株植物全部取出，每株植物隨機(jī)選取5條細(xì)根，每細(xì)根剪成1.0 cm長(zhǎng)的根段，并按處理濃度將所有根段混合，隨機(jī)選取100個(gè)根段作為樣本，重復(fù)3次。采用曲利苯藍(lán)染色法[17]測(cè)定根段侵染情況，在顯微鏡下觀察菌根真菌的侵入點(diǎn)、菌絲形態(tài)、叢枝及泡囊分布等，并計(jì)算菌根侵染率。菌根侵染率=叢枝菌根真菌侵染的根段長(zhǎng)度/測(cè)定根段的總長(zhǎng)度×100%。

1.3.2 幼苗株高和生物量用卷尺分別測(cè)定杜梨幼苗在鹽堿脅迫之初和脅迫30 d后的株高，并計(jì)算苗高生長(zhǎng)量(脅迫終苗高-脅迫初苗高)。待脅迫結(jié)束后收獲植株，并將植株分為地上部和地下部，帶回實(shí)驗(yàn)室后先在烘箱中用105 ℃殺青30 min，隨后用80 ℃烘至恒重，稱(chēng)量杜梨地上部和地下部的生物量。

1.3.3 葉片生理生化指標(biāo)每盆采集杜梨葉片4片，所有處理均采集相同位置的葉片，并將同一處理的葉片混合后分成5份作為待測(cè)樣品。采用95%乙醇浸提法測(cè)定光合色素含量、茚三酮顯色法測(cè)定游離的脯氨酸(Pro)含量、硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛(MDA)的含量、考馬斯亮藍(lán)G-250比色法測(cè)定可溶性蛋白(SP)含量、蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖(SS)含量、NBT比色法測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)的活性、愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定過(guò)氧化物酶(POD)的活性、相對(duì)電導(dǎo)率法測(cè)定質(zhì)膜透性(MRP)。具體方法參考文獻(xiàn)[18]。

1.3.4 葉片光合氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)鹽堿脅迫30 d后，每個(gè)處理隨機(jī)選取5盆植株進(jìn)行相關(guān)光合參數(shù)的活體測(cè)定。首先，于上午9:00-11:00，均選取植株第4片功能葉，使用LI-6800便攜式光合儀(LI-COR Inc, USA)在飽和光強(qiáng)1 200 μmol·m-2·s-1，CO2濃度為400 μmol·mol-1、流速500 mL·min-1，葉室溫度為28 ℃條件下測(cè)定葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和胞間二氧化碳(Ci)等光合參數(shù)，每個(gè)處理重復(fù)測(cè)5次。此外，在同一處理中選取第5片功能葉，使用FMS-2型脈沖調(diào)制式葉綠素?zé)晒鈨x，在光適應(yīng)下測(cè)定最小熒光(Fo′)、最大熒光(Fm′)、可變熒光(Fv′)和穩(wěn)態(tài)熒光(F′)，在經(jīng)過(guò)30 min的暗適應(yīng)后測(cè)定最大熒光(Fm)、初始熒光(Fo)和可變熒光(Fv)，然后計(jì)算實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)、最大光化學(xué)效率(Fv/ Fm)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qp)和非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)等熒光參數(shù)。具體測(cè)定方法參考Neil等[19]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有圖表數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。通過(guò) Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 22進(jìn)行單因素和雙因素方差分析(Duncan)，Origin 9.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)圖的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿脅迫對(duì)根內(nèi)根孢囊霉侵染杜梨根系的影響

圖1顯示，叢枝菌根真菌根內(nèi)根孢囊霉(Ri)對(duì)杜梨根系的侵染明顯呈現(xiàn)泡囊、根內(nèi)菌絲和根外菌絲結(jié)構(gòu)。從表1可知，當(dāng)鹽堿濃度為0(對(duì)照)時(shí)，接種根內(nèi)根孢囊霉的杜梨幼苗根系侵染率為83.69%；在鹽堿濃度小于等于 4.5 g·kg-1時(shí)，Ri 的根系侵染率處于79.35%～83.69%之間，但各鹽堿脅迫處理間及其與對(duì)照處理間的差異均不顯著；當(dāng)鹽堿濃度大于4.5 g·kg-1后，Ri 的根系侵染率開(kāi)始顯著下降，6.0 g·kg-1和7.5 g·kg-1鹽堿脅迫處理的根系侵染率分別下降至47.98%和32.97%?？梢?jiàn)，根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨根系的侵染能力在中低濃度鹽堿脅迫下無(wú)顯著變化，而在高濃度鹽堿脅迫下顯著下降。

2.2 鹽堿脅迫下根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨生長(zhǎng)的影響

圖2顯示，隨著鹽堿脅迫程度的增加，接種Ri(AM)和不接種Ri(NAM)處理杜梨苗高(A)和地上、地下生物量(B)均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)；在相同鹽堿脅迫條件下，AM處理的苗高和生物量均不同程度地高于相應(yīng)的NAM處理。其中，在鹽堿濃度分別為0、1.5、3.0、6.0、7.5 g·kg-1時(shí)，接種Ri均顯著或極顯著提高了杜梨的苗高，尤其是在7.5 g·kg-1處理下苗高顯著增加77.6%；除了3.0和4.5 g·kg-1濃度處理外，接種AMF也均顯著或極顯著提高了杜梨地上部與地下部分生物量。上述結(jié)果說(shuō)明，接種Ri有利于提升杜梨幼苗對(duì)鹽堿環(huán)境中的適應(yīng)性，促進(jìn)植株生長(zhǎng)。

2.3 鹽堿脅迫下接種根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨葉片光合色素含量的影響

從圖3可知，在不同的鹽堿脅迫處理中，接種Ri均能夠顯著提高杜梨葉片葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量(圖3,A、B、D)。比如，相較于NAM組，AM組杜梨葉片的葉綠素a含量在0～7.5 g·kg-1鹽堿脅迫下分別顯著提高了9.1%、25.6%、36.7%、8.1%、22.3%和46.0%等。同時(shí)，AM組杜梨葉片的類(lèi)胡蘿卜素含量?jī)H在3.0 和7.5 g·kg-1鹽堿脅迫下比NAM組顯著提高，增幅分別為36%和17.4%(圖3，C)。因此，接種Ri有利于鹽堿脅迫下杜梨葉片光合色素的合成，從而有利于光合作用進(jìn)行和生物量積累。

2.4 鹽堿脅迫下接種根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨葉片光合氣體交換參數(shù)的影響

如圖4所示，與NAM組相比，AM組杜梨葉片凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)均不同程度提高，而其胞間二氧化碳濃度(Ci)在0～3.0 g·kg-1鹽堿脅迫時(shí)降低，在4.5～7.5 g·kg-1鹽堿脅迫時(shí)升高，且升降幅度大多達(dá)到顯著水平。首先，AM組的葉片Pn均比NAM組顯著增加，只是在不同濃度鹽堿脅迫下的漲幅不同，其中在鹽堿濃度為3.0 和7.5 g·kg-1時(shí)的增幅最大，均超過(guò)30%(圖4，A)。其次，隨著鹽堿脅迫程度的增加，杜梨幼苗葉片Tr呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，但AM組在3.0～7.5 g·kg-1鹽堿脅迫比相應(yīng)NAM組顯著提高了5.7%～264.3%(圖4，B)。再次，接種AMF對(duì)杜梨葉片Gs產(chǎn)生的效應(yīng)因鹽堿濃度的不同而異，在未進(jìn)行鹽堿脅迫時(shí)顯著低于NAM組，在1.5 g·kg-1時(shí)與NAM組無(wú)顯著差異，在較高濃度鹽堿脅迫(>3 g·kg-1)時(shí)極顯著高于NAM組(圖4，C)。此外，接種AMF對(duì)杜梨葉片Ci的調(diào)節(jié)作用受到鹽堿濃度的影響，AM組的Ci在鹽堿濃度小于3 g·kg-1時(shí)均不同程度低于NAM，在鹽堿濃度大于4.5 g·kg-1時(shí)均高于NAM組，其在濃度為6.0和7.5 g·kg-1時(shí)增幅達(dá)到極顯著水平(圖4，D)。上述結(jié)果說(shuō)明，接種Ri有利于在鹽堿脅迫環(huán)境中提升杜梨幼苗葉片的光合效率。

2.5 鹽堿脅迫下接種根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

在鹽堿脅迫條件下，AM組杜梨的實(shí)際光化學(xué)效率均不同程度地高于NAM組，但增幅僅在鹽堿濃度為1.5 g·kg-1和6 g·kg-1時(shí)達(dá)到顯著水平，增幅分別為19.5%和28.2%(圖5，A)。AM組的最大光化學(xué)效率僅在鹽堿濃度為7.5 g·kg-1時(shí)產(chǎn)生顯著影響，比NAM組顯著提高了11.3%(圖5，B)。AM組的光化學(xué)猝滅系數(shù)也均不同程度地高于相應(yīng)NAM組，但僅在鹽堿濃度為6.0和7.5 g·kg-1時(shí)與NAM組差異顯著(圖5，C)。AM組的杜梨的非光化學(xué)猝滅系數(shù)僅4.5 g·kg-1時(shí)稍高于NAM組，在其余濃度下均不同程度地低于相應(yīng)NAM組，并且在鹽堿濃度為1.5、3.0和7.5 g·kg-1時(shí)差異達(dá)到顯著或者極顯著水平(圖5，D)?？梢?jiàn)，在鹽堿脅迫條件下，接種Ri可通過(guò)抑制杜梨幼苗熱耗散來(lái)增加其光化學(xué)效率。

2.6 鹽堿脅迫下接種根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨葉片抗氧化酶活性及膜系統(tǒng)的影響

圖6，A、B顯示，杜梨葉片細(xì)胞膜透性(相對(duì)電導(dǎo)率)和丙二醛的含量隨著鹽脅迫濃度的增加呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，但AM組在各濃度鹽堿脅迫下均比NAM組極顯著降低，其細(xì)胞膜透性降幅在40%～59%之間并始終保持在較低水平，其MDA含量降幅在17%～55%之間。同時(shí)，圖6，C、D顯示，杜梨葉片超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)的活性隨著鹽脅迫濃度的增加基本呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，但AM組均不同程度地高于NAM組，且在大多數(shù)濃度下差異達(dá)到顯著水平，尤其在高鹽堿濃度脅迫(6 g·kg-1和7.5 g·kg-1)下增幅均超過(guò)40%。由此可以看出，接種Ri能夠顯著增強(qiáng)鹽堿脅迫下杜梨葉片抗氧化酶活性，有效降低細(xì)胞膜的過(guò)氧化損傷程度，提高植植株對(duì)鹽堿脅迫的耐受能力。

2.7 鹽堿脅迫下接種根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

圖7顯示，隨著鹽堿脅迫濃度的增加，AM組杜梨葉片的可溶性糖和可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)，并分別在4.5和3.0 g·kg-1濃度下達(dá)到最大值，且與相應(yīng)NAM組相比均顯著提高，其可溶性糖含量增幅在16%～77%之間(圖7，A)，其可溶性蛋白含量增幅在24%～87%之間(圖7，B)?？梢?jiàn)，接種Ri顯著提高了鹽堿脅迫下杜梨葉片的滲透調(diào)解能力。

3 討 論

3.1 鹽堿脅迫下根內(nèi)根孢囊霉對(duì)杜梨根系侵染率及生長(zhǎng)的影響

菌根侵染率能夠直觀反映出菌根的形成和真菌與植物之間親和力的高低[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，根內(nèi)根孢囊霉能夠很好地侵染進(jìn)杜梨根系，與杜梨根系形成共生體；在鹽堿脅迫濃度小于4.5 g·kg-1時(shí)，鹽堿脅迫對(duì)根內(nèi)根孢囊霉的侵染影響較小，侵染率為79%以上，但濃度高于4.5 g·kg-1后，侵染率顯著下降。然而前人有關(guān)AMF對(duì)杜梨的侵染率范圍僅在17.9%～30.7%[15]，這可能是由于摩西管柄囊霉雖然能夠與杜梨形成共生體，但是親和力相對(duì)較差，并且其試驗(yàn)僅使用了單一堿性鹽(Na2CO3)，并不能較好反映自然情況。而本試驗(yàn)選取的根內(nèi)根孢囊霉是在自然環(huán)境杜梨人工林根際土壤中獲得的，這可能使得根內(nèi)根孢囊霉與杜梨根系具有較好的親和能力。前人有關(guān)不同AMF侵染杜梨的試驗(yàn)表明[14]，摩西球囊霉、根內(nèi)球囊霉、地表球囊霉均能較好地與杜梨根系親和，然而該試驗(yàn)針對(duì)杜梨的鹽處理僅為單一中性鹽(NaCl)，且該杜梨在鹽濃度為0.5%時(shí)便開(kāi)始死亡，這與本試驗(yàn)結(jié)果相差較大，這可能是由于其試驗(yàn)中的杜梨對(duì)于鹽分含量較敏感，本身耐鹽能力相對(duì)較差，并且有學(xué)者發(fā)現(xiàn)杜梨存在能夠在0.8% NaCl下仍然有60%以上存活率的家系[13]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)根內(nèi)根孢囊霉能夠較好地適應(yīng)中低鹽堿環(huán)境，但如果土壤鹽堿含量過(guò)高，則可能會(huì)抑制AMF的活性，抑制AMF孢子的萌發(fā)與減少孢子數(shù)量，減少叢枝與泡囊的數(shù)量，抑制芽管的伸長(zhǎng)和菌絲分枝，降低菌根的侵染范圍，抑制形成菌根[21-22]。本研究中當(dāng)杜梨根系與AMF形成良好的共生體后，菌根促進(jìn)了杜梨的生長(zhǎng)，顯著增加了杜梨苗高生長(zhǎng)量和生物量的積累，這在櫸樹(shù)[23]、美洲黑楊[24]等植物中均有體現(xiàn)。這可能是由于AMF與植株形成共生系統(tǒng)后，數(shù)量龐大的菌絲系統(tǒng)極大地?cái)U(kuò)展了根系的吸收范圍，有利于植物根系從土壤中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[25]，從而能夠促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和生物量的積累，增強(qiáng)植物對(duì)鹽脅迫的抵抗能力。

3.2 根內(nèi)根孢囊霉對(duì)鹽堿脅迫下杜梨光合生理特性的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的光敏催化劑，是高等植物進(jìn)行光合作用時(shí)最重要的色素，其含量是反映植物光合強(qiáng)度的重要指標(biāo)[26]。本研究發(fā)現(xiàn)，接種根內(nèi)根孢囊霉顯著增加了杜梨葉片葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素的含量，但對(duì)類(lèi)胡蘿卜素含量的影響較小。光合作用的限制因素主要分為氣孔和非氣孔兩個(gè)限制因素。當(dāng)Pn下降的時(shí)候，Ci與Gs同時(shí)下降，這就說(shuō)明限制植物光合作用的因素主要為氣孔因素；相反，當(dāng)Pn下降，但Ci上升，這說(shuō)明影響植物光合能力的因素主要是葉肉細(xì)胞的光合活性下降等非氣孔因素[27]。本試驗(yàn)在中低鹽堿脅迫程度(1.5 g·kg-1和3.0 g·kg-1)下，杜梨葉片Pn下降，但Ci增加，這說(shuō)明此時(shí)限制光合能力的主要是非氣孔因素；然而在中高鹽堿脅迫程度下(4.5、6.0、7.5 g·kg-1)，杜梨葉片Pn下降的同時(shí)，Gs與Ci均下降，這說(shuō)明此時(shí)限制杜梨光合能力的主要是由于氣孔因素。因此，杜梨遭受鹽堿脅迫后光合速率的下降既有氣孔因素也有非氣孔因素，可能是氣孔限制和非氣孔限制共同作用的結(jié)果[28]。并且，接種根內(nèi)根孢囊霉能夠顯著增加葉綠素含量，緩解鹽堿脅迫對(duì)于葉綠體的損傷，從而緩解杜梨光合作用下降中的非氣孔因素，同時(shí)能夠促進(jìn)葉片中氣孔的開(kāi)度，來(lái)緩解光合作用下降中的氣孔因素。此外，本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，接種AMF能夠顯著提高在不同程度的鹽堿脅迫下杜梨葉片的實(shí)際光化學(xué)效率，在高鹽堿環(huán)境中顯著提高其最大光化學(xué)效率和光化學(xué)猝滅系數(shù)，并在除4.5 g·kg-1濃度之外的鹽堿脅迫下不同程度降低了非光化學(xué)猝滅系數(shù)。這可能是接種AMF能夠有效提高光化學(xué)量子效率和增強(qiáng)電子傳遞的能力，能夠?qū)⑷~片吸收的光能更多的利用在光合作用中，從而提高杜梨葉片對(duì)光能的利用效率，緩解鹽堿脅迫對(duì)于杜梨葉片光合作用的抑制作用，該作用在其他植物中也有報(bào)道[29]，這均說(shuō)明菌根能夠增加宿主植物對(duì)光能的捕獲和光化學(xué)效率[30]。

3.3 根內(nèi)根孢囊霉對(duì)鹽脅迫下杜梨葉片抗逆生理指標(biāo)的影響

鹽堿脅迫能夠?qū)е录?xì)胞膜受損，使細(xì)胞胞液外滲，從而使相對(duì)電導(dǎo)率增加，因此電導(dǎo)率能夠反映出細(xì)胞膜的受損程度[29]。鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)活性氧積累，使細(xì)胞內(nèi)膜脂過(guò)氧化程度提高，生成的MDA含量增加，因此MDA含量能夠反映出細(xì)胞膜脂的過(guò)氧化程度[31]。本研究發(fā)現(xiàn)，在鹽堿脅迫條件下，接種AMF能夠顯著降低杜梨葉片MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率，這說(shuō)明接種AMF能夠減輕鹽脅迫下細(xì)胞膜受損程度，緩解鹽堿脅迫對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的毒害作用，增強(qiáng)植物抗逆性。同時(shí)，POD和SOD是植物細(xì)胞內(nèi)主要的抗氧化酶，能夠清除細(xì)胞內(nèi)多余的活性氧，維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。本研究發(fā)現(xiàn)，鹽堿脅迫下接種AMF能夠顯著增強(qiáng)杜梨葉片POD和SOD活性，并在前人的相關(guān)研究中也有類(lèi)似結(jié)果[14]，這說(shuō)明接種AMF能夠有效增強(qiáng)杜梨葉片的抗氧化酶系統(tǒng)活性，從而緩解鹽堿脅迫的傷害作用，提高植物抗逆性。另外，植物體內(nèi)的可溶性蛋白多數(shù)是代謝有關(guān)的酶類(lèi)，能夠反映出植物總代謝水平，能夠維持細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)，促進(jìn)細(xì)胞的持水能力。可溶性糖是植物耐鹽堿過(guò)程中重要的調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠?yàn)橛袡C(jī)物的合成提供能量，保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定，保護(hù)酶類(lèi)[15]。本試驗(yàn)表明，接種AMF能夠顯著提高杜梨葉片的可溶性蛋白和可溶性糖含量，促進(jìn)杜梨的代謝，維持細(xì)胞的滲透平衡，增強(qiáng)杜梨抵御鹽堿脅迫的能力。

4 結(jié) 論

鹽堿脅迫對(duì)于杜梨的生長(zhǎng)具有不利影響，接種根內(nèi)根孢囊霉能夠通過(guò)增加杜梨葉片中的光合色素含量來(lái)緩解鹽堿脅迫下非氣孔因素對(duì)于光合的抑制作用，同時(shí)能夠通過(guò)促進(jìn)葉片氣孔的開(kāi)度來(lái)緩解鹽堿脅迫下氣孔因素對(duì)光合的抑制作用；并能夠通過(guò)促進(jìn)光能的吸收利用效率來(lái)促進(jìn)杜梨的光合作用，從而促進(jìn)杜梨的生長(zhǎng)與生物量的累積；接種根內(nèi)根孢囊霉能夠通過(guò)提高杜梨葉片中的滲透物質(zhì)含量來(lái)緩解細(xì)胞膜的損傷，減輕鹽堿的滲透脅迫，同時(shí)還能通過(guò)提高抗氧化酶的活性緩解鹽堿脅迫誘導(dǎo)的細(xì)胞過(guò)氧化的損害，從而提高杜梨對(duì)鹽堿脅迫的耐受能力。因此，菌根化杜梨在鹽堿地綜合治理中具有較好的應(yīng)用前景。