印度梨形孢對金柑種子萌發及幼苗生長的影響

石小保，鄭振澤，伍俊為，程春振

（福建農林大學園藝學院，福建福州350002）

印度梨形孢（Piriformospora indica）是屬于擔子菌門（Basidiomycota）層菌綱（Hymenomycetes）梨 形 孢屬（Piriformospora）的一種植物根系內生真菌[1-3]。與目前在植物生產中廣泛使用的益生真菌叢枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhiza，AM）類似[4-5]，該菌對宿主植物較具有普遍的促生增抗作用[6-8]。與AM不同，P.indica宿主范圍更廣，可以定殖于十字花科植物根系[9-10]，此外它還可以純培養[6]，這些特點使其在農業生產中的應用日益廣泛[3，6，11]。

研究表明，印度梨形孢對植物種子萌發和幼苗生長具有較好的促進作用[12-13]。Blechert等[14]的研究發現，該菌可以促進陸生蘭花種子萌發和植株生長。Varma等[15]的研究指出，有P.indica定殖的水稻、玉米、長柄菊、煙草和甘藍種子萌發和產量均高于未接種的對照。Harrach等[16]的研究指出，印度梨形孢可以促進大麥種子在極端環境下的生活力和萌發率。Shahollari等[17]發現P.indica可定殖于分菌根真菌擬南芥，并對其種子萌發具有促進作用。Adya等[18]的研究還發現，其對維管植物種子萌發也具有促進作用。Varma等[15]發現，該菌可以促進麻瘋樹和楊樹種子萌發。程春振等[8]發現，P.indica可以促進龍眼種子萌發和幼苗生長。以上研究表明，P.indica對植物種子萌發和幼苗生長具有普遍的促進作用，有應用于植物實生育苗領域的巨大潛力。

我國是金柑起源中心，金柑栽培歷史悠久[19]，歷史上金柑育苗多為實生育苗。鑒于印度梨形孢對植物種子萌發和幼苗生長的促進作用，該研究通過使用印度梨形孢發酵液浸泡‘尤溪金柑’種子，研究了不同時長的P.indica浸種對金柑種子萌發率、根系和植株發育的影響。預期該研究可為印度梨形孢這一益生真菌在金柑育苗研究中的應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

該試驗所用‘尤溪金柑’果實由福建農林大學園藝植物生物工程研究所提供。取種后用清水洗凈后陰干備用。

1.2 P.indica發酵液制備及浸種

參照Li等[1]和Cheng等[2]的方法制備P.indica發酵液。使用終濃度為2×105個孢子/mL的P.indica發酵液用于金柑種子浸種試驗。將種子剝除外種皮后分成7組，其中6個為浸種處理組，1個為未浸種對照組。6個處理組分別用P.indica發酵液浸種1、2、4、8、12和16 h。所有處理組同時完成處理并與未處理對照組一起播種于已澆透水的營養土中，覆上約1 cm厚的營養土，再次澆透水后培養于25℃室溫中，每隔3 d澆水一次。每組20～25粒種子，4個重復。

1.3 生長指標測定及數據統計

于播種后13、16和20 d統計種子萌發率。于播種后1個月、2個月、4個月和5個月取10～15株幼苗測定主根長度、地上部高度、葉片數、根部重量和地上部重量。使用Excel進行數據統計，使用SPSS分析各組間在P<0.05和P<0.01水平上差異顯著性，使用GraphPad Prism 8.0.2繪圖。

2 結果與分析

2.1 對金柑種子萌發率的影響

種子萌發率統計結果（表1）顯示，P.indica浸種對金柑種子萌發具有一定的促進作用。13 d時，4、8、12和16 h浸種處理組平均萌發率分別約為對照組1.16、1.11、1.25和1.08倍；16 d時，4 h浸種組的萌發率是對照組的1.13倍；20 d時，所有處理組的萌發率平均值都高于對照，1 h浸種處理組萌發率最高，高達97.33%，約為對照組的1.13倍。

表1 印度梨形孢浸種時長對金柑種子的萌發率影響%

2.2 對金柑幼苗生長的影響

2.2.1 對幼苗根系發育的影響。播種后1個月，1 h浸種組主根長度顯著大于對照（P<0.05），約為對照的1.16倍，其余浸種組根系長度平均值略大于對照，但無顯著差異。播種后2個月，各浸種組與對照間無顯著差異。播種4個月和5個月，1 h浸種組主根長度均極顯著大于對照（P<0.01）（分別約為對照的1.21倍和1.31倍），8 h處理組均顯著高于對照（P<0.05），而4 h浸種組則在播種后5個月顯著低于對照（P<0.05），約為對照的78.83%（圖1）。

播種后1個月，1 h浸種組的幼苗根系重量顯著大于對照組（P<0.05），約為對照組的1.13倍，其余處理組與對照無顯著差異。播種后2個月，除2 h處理組外其余處理組根系重量均高于對照，其中16 h浸種組幼苗根系重量極顯著大于對照（P<0.01），約為對照組的1.40倍；1、4和8 h 3組浸種組幼苗根系重量顯著大于對照組（P<0.05），分別是對照組的1.20、1.30和1.20倍。播種后3個月，各浸種組與對照間無顯著差異。播種后5個月，所有對照組幼苗根系重量均大于對照組，8 h浸種組幼苗根系重量顯著大于對照組（P<0.05），浸種時間較長的2個處理組（12 h和16 h）苗根重極顯著大于對照組（P<0.01），分別是對照的1.85倍和1.69倍（圖2）。

2.2.2 對地上部分生長的影響。P.indica浸種對金柑幼苗葉片數無顯著影響（圖3），對金柑幼苗地上部高度和重量起到一定的促進作用，且不同浸種時長對金柑幼苗地上部影響差異較大（圖4）。

播種后1個月，所有浸種組地上部高度均高于對照組，其 中，8 h和12 h浸 種 組 地上部高度顯著高于對照組（P<0.05），均約為對照組的1.11倍，2 h和4 h浸種組地上部高度極顯著高于對照組（P<0.01），分別是對照組的1.12倍和1.14倍。播種后2個月，所有的浸種組地上部高度均高于對照，4 h和12 h浸種組地上部高度顯著高于對照組（P<0.05），均約為對照組的1.10倍，1 h和2 h浸種組地上部高度極顯著高于對照組（P<0.01），分別是對照組的1.23倍和1.24倍。播種后4個月，1 h浸種組地上部高度極顯著高于對照組（P<0.01），約為對照組的1.21倍；8 h地上部高度平均值顯著高于對照組（P<0.05），約為對照組的1.19倍。播種后5個月，1 h和12 h浸種組地上部高度極顯著高于對照組（P<0.01），分別是為對照組的1.21倍和1.18倍；2 h浸種組地上部高度顯著高于對照（P<0.05），約為對照組的1.15倍。

P.indica浸種對金柑地上部重量也有一定的促進效果（圖5）。播種后1個月，所有浸種組地上部重量均高于對照組，2、4和16 h浸種組地上部重量顯著高于對照組（P<0.05），分別約為對照組的1.16、1.13和1.17倍。播種后2個月，各浸種組與對照組間無顯著差異。播種后4個月，16 h浸種組地上部重量顯著小于對照組（P<0.05），約為對照的78.72%。播種后5個月，4 h浸種組極顯著低于對照組（P<0.01），約為對照的82.60%，而12 h浸種組地上部重量極顯著大于對照，約為對照組的1.33倍。

3 討論與結論

P.indica對植物的促生作用已在小麥、玉米、番茄等多種植物上得到證實[20-23]。該研究首次通過使用P.indica發酵液處理金柑種子，研究了不同時長的印度梨形孢發酵液浸種處理對金柑種子萌發率和幼苗生長的影響，發現使用P.indica發酵液浸種對金柑種子萌發和幼苗生長均有一定影響，且不同浸種時長影響效果差異較大。

3.1 P.indica浸種對金柑種子萌發具有一定的促進作用

程春振等[8]的研究發現，使用P.indica對室溫貯藏3 d的龍眼種子進行3 h浸種處理可將種子萌發率提升至約95%，相較于未處理對照高了近40%。Barazani等[24]發現，煙草種子在接種有P.indica的GB5培養基上培養84 h后種子萌發率即可達到32%，約為對照組的4倍，96 h后的萌發率高達66%，約為對照組的2倍。該研究發現使用P.indica浸種對金柑種子萌發具有一定的促進效果，但作用效果不顯著，推測這與金柑種子本身的萌發率就較高有關。此外，該研究還發現使用P.indica浸種1 h金柑種子萌發率最高。

3.2 使用發酵液浸種1 h最利于金柑幼苗根系生長

趙建華等[25]的研究發現，使用P.indica發酵液浸種4 h的黃菜心種子播種37、45和54 d后的根鮮重量均顯著于對照。該研究發現隨著浸種時間的增加，金柑主根長度呈“升—降—升—降”的變化趨勢，浸種1 h組根系長度最大，其次是8 h，說明1 h浸種處理對幼苗根系生長促進效果最佳，之后隨著浸種時間的延長，促進效果下降，而8 h浸種處理下促進效果又有所恢復，之后又隨著浸種時間的延長促進效果逐步降低。

通過比較不同時長浸種處理對幼苗根系重量的影響可以發現，在播種后1個月和2個月時，浸種1 h對金柑幼苗根系重量具有顯著促進作用，之后雖促進效果不顯著但也高于對照組。而在播種后5個月浸種時間≥8 h的浸種組植株根系重量均顯著或極顯著高于對照組。綜合考慮該菌對金柑幼苗根系長度和根系重量的影響，該研究認為使用印度梨形孢發酵液浸種1 h最利于金柑幼苗根系生長。

3.3 不同時長浸種對金柑幼苗地上部生長促進效果差異較大

果然等[26]使用P.indica對3個烤煙品種進行了浸種處理，發現與對照相比其中的2個品種（‘毛把’和‘K326’）地上部莖長顯著高于對照組。趙建華等[25]發現，P.indica浸種4 h的黃菜心在播種后37 d時的地上部鮮重相對對照組增加了109.69%。這些研究僅研究了P.indica浸種對植物的幼苗生長的影響，沒有對不同浸種時長效果差異展開研究。該研究發現，1 h浸種組在播種后2、4、5個月時地上部高度均極顯著高于對照組；2 h浸種組在前兩個月極顯著高于對照，在第5個月顯著高于對照；4 h浸種組在播種后1個月時極顯著高于對照，3個月時顯著高于對照，之后效果不顯著；8 h浸種組在播種后1個月和4個月時顯著高于對照；12 h浸種組在前兩個月顯著高于對照，而在第5個月時極顯著高于對照；而16 h浸種組與對照組在各時間點均與對照無顯著差異。研究結果表明，不同時長的P.indica浸種對金柑幼苗地上部生長促進效果差異較大。其中就作用效果而言，1 h浸種對金柑幼苗地上部高度的增長促進效果最佳。

該研究中不同時長的P.indica浸種對金柑幼苗地上部重量的影響差異也較大，發現2 h和16 h浸種組金柑的地上部重量僅在播種后1個月時顯著高于對照組，其余時間點均與對照組無顯著差異；4 h處理組在播種后1個月時顯著高于對照組，但在5個月時極顯著低于對照；12 h浸種組在5個月時顯著高于對照；1 h處理組雖在各個時間點時地上部高度均與對照組差異不顯著但高度平均值卻一直高于對照。因此，在今后將印度梨形孢應用于金柑育苗時也可以考慮選擇浸種1 h，這樣不僅耗時較短，還能起到較好地促進幼苗根系和地上部生長的作用。