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摘要
[目的]分析混合木霉菌诱导杨树系统抗病性的生理生化机制，筛选出提高杨树抗病性的最佳孢子浓度。[方法]选用3种木霉菌混合孢子根施1年生山新杨移栽苗，分别于不同时间测定山新杨叶部组织的生理酶活性及其生长量变化。[结果]经混合木霉菌处理后，山新杨叶片中的生理酶活性均明显高于对照，其中以1×106個/ml浓度水平处理效果最好；根施混合木霉菌后山新杨的生长量均有所提高。[结论]混合木霉菌能够提高杨树生理酶活性，并且具有促进杨树苗生长的作用。
关键词 木霉；杨树；诱导系统抗性
中图分类号 S763.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）26-08989-02
Influence of Three Strains of Trichoderma spp. on Biological Enzyme Activity and Seedling Growth of Populus davidiana×P. bolleana
YU Wen-jing， DIAO Gui-ping et al
（School of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040； Heilongjiang Institute of Forest Protection， Harbin，Heilongjiang 150040）
Abstract [Objective] To elucidate the physiological and biochemical mechanism of inducing systemic resistance of Shanxin poplar by mixed Trichoderma， and screen the best spores concentration of improving plant disease resistance. [Method] After rooting the different spore concentration of mixed Trichoderma， we measured the biological enzyme activities and growth changes of Shanxin poplar in different time. [Result] The results showed that biological enzyme activities in Shanxin poplar leaves were higher than that of the control， and the level of T2 was the best， after disposition with mixed Trichoderma. Moreover， the growth of Shanxin poplar was increased. [Conclusion] These data indicated that the mixed Trichoderma can enhance biological enzymes activities， and improve Shanxin poplar growth significantly.
Key words Trichoderma spp.； Poplar； Inducing systemic resistance
木霉（Trichoderma spp.）是一种有效的生物农药资源，在土壤植物根际和叶面都有分布。木霉不仅对病原微生物有拮抗作用，而且能够诱导植物产生抗病性。我国杨树面积已超过1 010万hm2。杨树虽然生长快，但其病害种类非常多，据统计，危害杨树的病原菌超过300种[1]。鉴于此，笔者通过采用3种浓度的混合木霉菌处理1年生山新杨幼苗，研究了其对山新杨幼苗生长及生理酶活性的影响，以期为木霉菌在木本植物上的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
深绿木霉（T. atroviride）、棘孢木霉（T. asperellum）、哈茨木霉（T. harzianum）3种菌株均购自中国农业微生物菌种保藏中心。
1.2 方法
以1×105个/ml（T1）、1×106个/ml（T2）和1×107个/ml（T3）3个水平的混合木霉菌分生孢子诱导山新杨幼苗。同时以自来水处理为对照（CK）。于诱导后第1、2、3、
5和7 d取其叶部组织材料，测定5种生理酶活性。其中，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮蓝四唑还原法测定；过氧化物酶（POD）采用愈创木酚法测定；过氧化氢酶（CAT）采用催化H2O2为H2O和O2的方法测定；苯丙氨酸解氨酶（PAL）采用催化L-苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸和氨的方法测定；多酚氧化酶（PPO）活性采用咖啡酸比色法测定[2-3]。此外，于混合木霉菌诱导60 d时测量山新杨移栽苗株高和茎基的生长量。
2 结果与分析
2.1 混合木霉菌对山新杨保护酶活性的影响
用不同水平混合木霉菌根施山新杨后，山新杨叶片的SOD、POD、CAT、PAL和PPO活性均明显高于未处理的山新杨（图1），其中以T2水平效果最佳，SOD、CAT和PPO酶活性是对照的3倍多，POD活性是对照的8倍多，PAL活性是对照的6倍多。可见，混合木霉菌根施土壤后大大提高了山新杨叶片中的各种生理酶活性，且以T2水平诱导效果最好。 2.2 混合木霉菌对山新杨生长量的影响
采用不同水平混合木霉菌处理山新杨移栽苗后，杨树苗株高迅速生长，茎基逐渐增粗（图2）。木霉菌处理杨树苗60 d时，T1、T2和T3水平處理的山新杨株高比对照苗分别增加了2.3、2.8和2.6倍；山新杨幼苗的茎基增粗量较对照苗分别提高了1.6、1.7和1.5倍。可见，混合木霉菌能够促进杨树生长，且以T2水平效果最好。
3 讨论
很多研究表明，SOD、POD、CAT、PAL和PPO等酶是植物抗逆性的重要生化指标，通过这些酶活性的变化能够评价植物抗逆能力的强弱。SOD、POD和CAT为植物细胞内的保护性酶系统，当植物患病后，3种酶活性的变化在植物保护中起到很重要的作用[4]；PAL和PPO是植物细胞内重要的防御性酶系统，当植物受到病虫侵害时，这2种酶的变化会诱导植物防御机制，从而抵御病原体的攻击[5]，而且这2种酶的活性也被证明与植物系统获得抗性（SAR）相关[6]。
目前，木霉被广泛应用在农业上。张婷等研究发现用木霉处理玉米种子后，木霉诱导寄主抗弯孢叶斑病的效应与寄主PAL、POD活性增加有关[7]。有研究表明对水稻、豇豆等农作物喷施哈茨木霉后对保护酶和防御酶的活力都有较大的效应[8-9]。但是，关于木霉菌对于木本植物生理酶的影响未见报道。该研究表明，利用3种不同木霉菌混合分生孢子处理山新杨，不仅能够提高杨树各种生理酶活性，诱导其系统抗病性，而且还能够促进杨树生长。该研究结果将为木霉菌在木本植物上的应用提供理论依据。
参考文献
[1]
周昱，刘存芳.同朔地区杨树主要病害现状与防治[J].山西林业，2005（3）：29.
[2] 刘志华，王志英，王玉成，等.一种杨树组培苗的生根移栽方法：中国，CN102550382A[P].2012-07-11.
[3] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.
[4] DONG H，LI W，ZHANG D，TANG W.Differential expression of induced resistance by an aqueous extract of killed Penicillium chrysogenuma gainst Verticillium wilt of cotton[J].Crop Prot，2003，22（1）：129-134.
[5] SHEKHAR J，DEVENDRA K C.Induced defence-related proteins in soybean （Glycine max L.Merrill） plants by Carnobcterium sp.SJ-5 upon challenge inoculation of Fusarium oxysporum[J].Planta，2014，239（5）：1027-1040.
[6] WU Y，YI G，PENG X，et al.Systemic acquired resistance in Cavendish banana induced by infection with an incompatible strain of Fusarium oxysporum f.sp.Cubense[J].J Plang Physiol，2013，170（11）：1039-1046.
[7] 张婷，朱浩伟，武向文，等.拮抗木霉菌对玉米弯孢叶斑病的诱导抗性作用[J].上海交通大学学报，2011（4）：38-41.
[8] 黄有凯，罗曼，蒋立科，等.哈茨木霉对水稻过氧化物酶及多酚氧化酶活性的影响[J].微生物学通报，2003（5）：1-4.
[9] 魏林.哈茨木霉发酵液中对豇豆具促生活性物质的研究[D].长沙：湖南农业大学，2005.
[目的]分析混合木霉菌诱导杨树系统抗病性的生理生化机制，筛选出提高杨树抗病性的最佳孢子浓度。[方法]选用3种木霉菌混合孢子根施1年生山新杨移栽苗，分别于不同时间测定山新杨叶部组织的生理酶活性及其生长量变化。[结果]经混合木霉菌处理后，山新杨叶片中的生理酶活性均明显高于对照，其中以1×106個/ml浓度水平处理效果最好；根施混合木霉菌后山新杨的生长量均有所提高。[结论]混合木霉菌能够提高杨树生理酶活性，并且具有促进杨树苗生长的作用。
关键词 木霉；杨树；诱导系统抗性
中图分类号 S763.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）26-08989-02
Influence of Three Strains of Trichoderma spp. on Biological Enzyme Activity and Seedling Growth of Populus davidiana×P. bolleana
YU Wen-jing， DIAO Gui-ping et al
（School of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040； Heilongjiang Institute of Forest Protection， Harbin，Heilongjiang 150040）
Abstract [Objective] To elucidate the physiological and biochemical mechanism of inducing systemic resistance of Shanxin poplar by mixed Trichoderma， and screen the best spores concentration of improving plant disease resistance. [Method] After rooting the different spore concentration of mixed Trichoderma， we measured the biological enzyme activities and growth changes of Shanxin poplar in different time. [Result] The results showed that biological enzyme activities in Shanxin poplar leaves were higher than that of the control， and the level of T2 was the best， after disposition with mixed Trichoderma. Moreover， the growth of Shanxin poplar was increased. [Conclusion] These data indicated that the mixed Trichoderma can enhance biological enzymes activities， and improve Shanxin poplar growth significantly.
Key words Trichoderma spp.； Poplar； Inducing systemic resistance
木霉（Trichoderma spp.）是一种有效的生物农药资源，在土壤植物根际和叶面都有分布。木霉不仅对病原微生物有拮抗作用，而且能够诱导植物产生抗病性。我国杨树面积已超过1 010万hm2。杨树虽然生长快，但其病害种类非常多，据统计，危害杨树的病原菌超过300种[1]。鉴于此，笔者通过采用3种浓度的混合木霉菌处理1年生山新杨幼苗，研究了其对山新杨幼苗生长及生理酶活性的影响，以期为木霉菌在木本植物上的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
深绿木霉（T. atroviride）、棘孢木霉（T. asperellum）、哈茨木霉（T. harzianum）3种菌株均购自中国农业微生物菌种保藏中心。
1.2 方法
以1×105个/ml（T1）、1×106个/ml（T2）和1×107个/ml（T3）3个水平的混合木霉菌分生孢子诱导山新杨幼苗。同时以自来水处理为对照（CK）。于诱导后第1、2、3、
5和7 d取其叶部组织材料，测定5种生理酶活性。其中，超氧化物歧化酶（SOD）采用氮蓝四唑还原法测定；过氧化物酶（POD）采用愈创木酚法测定；过氧化氢酶（CAT）采用催化H2O2为H2O和O2的方法测定；苯丙氨酸解氨酶（PAL）采用催化L-苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸和氨的方法测定；多酚氧化酶（PPO）活性采用咖啡酸比色法测定[2-3]。此外，于混合木霉菌诱导60 d时测量山新杨移栽苗株高和茎基的生长量。
2 结果与分析
2.1 混合木霉菌对山新杨保护酶活性的影响
用不同水平混合木霉菌根施山新杨后，山新杨叶片的SOD、POD、CAT、PAL和PPO活性均明显高于未处理的山新杨（图1），其中以T2水平效果最佳，SOD、CAT和PPO酶活性是对照的3倍多，POD活性是对照的8倍多，PAL活性是对照的6倍多。可见，混合木霉菌根施土壤后大大提高了山新杨叶片中的各种生理酶活性，且以T2水平诱导效果最好。 2.2 混合木霉菌对山新杨生长量的影响
采用不同水平混合木霉菌处理山新杨移栽苗后，杨树苗株高迅速生长，茎基逐渐增粗（图2）。木霉菌处理杨树苗60 d时，T1、T2和T3水平處理的山新杨株高比对照苗分别增加了2.3、2.8和2.6倍；山新杨幼苗的茎基增粗量较对照苗分别提高了1.6、1.7和1.5倍。可见，混合木霉菌能够促进杨树生长，且以T2水平效果最好。
3 讨论
很多研究表明，SOD、POD、CAT、PAL和PPO等酶是植物抗逆性的重要生化指标，通过这些酶活性的变化能够评价植物抗逆能力的强弱。SOD、POD和CAT为植物细胞内的保护性酶系统，当植物患病后，3种酶活性的变化在植物保护中起到很重要的作用[4]；PAL和PPO是植物细胞内重要的防御性酶系统，当植物受到病虫侵害时，这2种酶的变化会诱导植物防御机制，从而抵御病原体的攻击[5]，而且这2种酶的活性也被证明与植物系统获得抗性（SAR）相关[6]。
目前，木霉被广泛应用在农业上。张婷等研究发现用木霉处理玉米种子后，木霉诱导寄主抗弯孢叶斑病的效应与寄主PAL、POD活性增加有关[7]。有研究表明对水稻、豇豆等农作物喷施哈茨木霉后对保护酶和防御酶的活力都有较大的效应[8-9]。但是，关于木霉菌对于木本植物生理酶的影响未见报道。该研究表明，利用3种不同木霉菌混合分生孢子处理山新杨，不仅能够提高杨树各种生理酶活性，诱导其系统抗病性，而且还能够促进杨树生长。该研究结果将为木霉菌在木本植物上的应用提供理论依据。
参考文献
[1]
周昱，刘存芳.同朔地区杨树主要病害现状与防治[J].山西林业，2005（3）：29.
[2] 刘志华，王志英，王玉成，等.一种杨树组培苗的生根移栽方法：中国，CN102550382A[P].2012-07-11.
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[4] DONG H，LI W，ZHANG D，TANG W.Differential expression of induced resistance by an aqueous extract of killed Penicillium chrysogenuma gainst Verticillium wilt of cotton[J].Crop Prot，2003，22（1）：129-134.
[5] SHEKHAR J，DEVENDRA K C.Induced defence-related proteins in soybean （Glycine max L.Merrill） plants by Carnobcterium sp.SJ-5 upon challenge inoculation of Fusarium oxysporum[J].Planta，2014，239（5）：1027-1040.
[6] WU Y，YI G，PENG X，et al.Systemic acquired resistance in Cavendish banana induced by infection with an incompatible strain of Fusarium oxysporum f.sp.Cubense[J].J Plang Physiol，2013，170（11）：1039-1046.
[7] 张婷，朱浩伟，武向文，等.拮抗木霉菌对玉米弯孢叶斑病的诱导抗性作用[J].上海交通大学学报，2011（4）：38-41.
[8] 黄有凯，罗曼，蒋立科，等.哈茨木霉对水稻过氧化物酶及多酚氧化酶活性的影响[J].微生物学通报，2003（5）：1-4.
[9] 魏林.哈茨木霉发酵液中对豇豆具促生活性物质的研究[D].长沙：湖南农业大学，2005.