印度梨形孢增强棉苗对渍水胁迫的技术措施
关键词：印度梨形孢（Pirformaspore indica P.）；柯字棉Cocer312；渍水胁迫；酶活性；产量 中图分类号：S562 文献标识码：A 文章编号：0439—8114（2014）18—4276—06 印度梨形孢（Pirformaspore indica P.）是Verma等[1]在印度西北部塔尔沙漠中发现的一种内生真菌，属担子菌门（Basidiomycota）层菌纲（Agaricomycetes），蜡壳耳目（Sebacinales）蜡壳耳科（Sebacinaceae）梨形孢属（Piriformospora），只形成厚垣孢子，典型的孢子为梨形。
目前已知该菌能在200多种植物上定殖，如禾本科水稻（Oryza sativa）、玉米（Zea mays），豆科大豆（Glycine max）、鹰嘴豆（Chickpea），茄科茄子（Solanum melongena）、烟草（Nicotiana tabacum L.）以及玄参科的假马齿觉[Bacopa monnieri （L.） Wettst.]等，还能在如睡茄（Withania）、鸭嘴花（Adhatoda Vasica Nees）等具有重要经济价值的药用植物上定殖[2]，也能定殖于拟南芥（Arabidopsis thaliana）、花椰菜（Brassica oleracea L.var. botrytis L.）、芥菜[Brassica juncea （L.） Czern.et Coss.][3]、小白菜（Brassica rapa L.Chinensis Group.）[4]等非菌根真菌寄主的十字花科植物。
印度梨形孢菌与菌根真菌（AM）类似，与植物共生后能促进植物生长，加快植物对氮、磷等矿物质的吸收，提高作物对逆境胁迫的忍耐性，诱导植物产生系统抗性[5]。
印度梨形孢菌能通过调节抗氧化酶活性增强大麦（Hordeum vulgare L.）对高盐胁迫的耐性[6]，提高小白菜对干旱胁迫的耐性和对小白菜黑斑病的抗性[4]。
与AM不同，印度梨形孢能在许多复杂的合成或半合成培养基上生长并得到纯培养物，而AM是营专性寄生的，不能纯培养。
这为研究印度梨形孢与植物互作的分子基础提供了极大方便，并可能广泛应用于农林业和花卉园艺业[7]。
棉花（Gossypium spp）5月初移栽，苗期一般为40～50 d，该时期需水量为全生育期最少，土壤湿度保持田间持水量的55%～65%时对棉苗生长有利，如果田间排水不及时，易发生涝渍灾害，不利于棉花发育。
江汉平原是重要的棉花主产区，棉花是该地区主要的旱地作物[8]，5—8月棉花正值苗期，也是该地区降水最为集中的时期，强降水往往导致较为严重的棉花减产等农业涝渍灾害[9]。
前人对棉花涝渍的防治主要集中在棉田防涝排灌上[10，11]，对印度梨形孢菌提高植物抗逆性的研究，未涉及棉花在渍水逆境下该菌在促进棉花生长和提高抗逆性方面的应用，本研究试从生物防治角度利用印度梨形孢菌与棉花互作探讨预防棉花涝渍的新方法。
1 材料与方法 1.1 试验概况 试验采用盆栽模拟法。
供试品种为柯字棉Cocer312，3月31日播种，营养钵育苗；4月15日（苗龄15 d）移栽于花盆（20 cm12 cm15 cm）中，每处理为20盆，每盆基质（棉花专用营养土∶蛭石∶河沙=5∶3∶2）约2.0 kg，每盆一苗。
5月5—15日（苗龄35～45 d）将苗盆平放入水池中，加自来水进行渍水胁迫，以水位刚没过苗盆边沿为准；5月15日（苗龄45 d）将苗盆从水池中取出，并松土以尽快排水，停止渍水胁迫。
1.2 试验方法和数据处理 1.2.1 试验设计 设置6种处理，不渍水+不加菌处理（CK），不渍水+苗龄15 d加菌处理（*P），不渍水+苗龄45 d加菌处理（P*）；渍水+不加菌处理（W），渍水+苗龄15 d加菌处理（*PW）和渍水+苗龄45 d加菌处理（WP*）。
1.2.2 加菌与定殖检测 将斜面印度梨形孢菌接种在PDA平板上28 ℃暗培养5 d后，用直径1 cm打孔器钻取菌块接种于马铃薯葡萄糖液体培养基中，28 ℃ 200 r/min震荡培养一周；用搅拌机将培养物搅碎，稀释100倍，每盆加入100 mL稀释液。
对照（CK）加等量去离子水。
加菌15 d后，取根，洗净剪成约1 cm大小，10% KOH浸泡过夜，去离子水冲洗5～8遍，至于载玻片上，吸水纸吸干水分，滴取适量石碳酸棉兰染液，静置10 min。
盖上盖玻片，按压，吸掉多余染液，在光学显微镜下观察。
1.2.3 相关指标测定与数据处理 移栽后每10 d测一次各处理植株总高，取平均值为株高；分别在渍水胁迫前（苗龄35 d）、胁迫解除时（苗龄45 d）、胁迫解除15 d后（苗龄60 d）于9：00—10：00取各处理棉花的功能叶片测定叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量、SOD活性、POD活性。
其中叶绿素含量测定采用丙酮/酒精提取法，MDA含量测定采用硫代巴比妥酸显色法，SOD活性测定用四氮唑蓝光化还原法，POD活性测定用愈创木酚氧化法，具体操作参照文献[12]。
统计结桃铃数，10月30日结束试验。
用SPSS软件进行方差分析和显著性分析，通过Microsoft Excel软件作图。
2 结果与分析 2.1 印度梨形孢菌在棉花根部的定殖 印度梨形孢菌与植物共生后，在根系中形成梨形厚垣孢子，可通过镜检观察其在植物根部的定殖情况。
施用印度梨形孢菌悬液15 d后，在加菌的棉苗根中观察到梨形孢子，而在对照中未见（图1）。
在对加菌的30份根样的镜检中发现，在根尖分生区和伸长区，从根皮层到中间均可见梨形孢子，并且孢子大量集中于中间区域；而在根尖成熟区及以上梨形孢存在于表皮细胞内，并不侵入根系中柱和导管区域。
2.2 印度梨形孢菌对株高的影响 无渍水胁迫时，印度梨形孢菌能促进棉苗株高的增长；渍水胁迫条件下，棉苗生长受到抑制，印度梨形孢菌的加入可降低胁迫对棉苗株高的抑制作用。
由表1可知，苗龄25～35 d时，早期加菌（苗龄15d加菌）处理（*P和*PW）株高始终高于未加菌处理（CK、W）和后期加菌（苗龄45 d加菌）处理（P*和WP*），并且差异达到极显著水平；苗龄60 d时，后期加菌处理（P*和WP*）株高迅速增长，分别超过未渍水未加菌的CK和渍水未加菌的W，但分别不及早期加菌的*P和*PW。
由此可知无论渍水与否，印度梨形孢菌均能显著促进棉苗的生长，并且早期加菌所产生的促进作用强于后期加菌。
由表1可知，渍水胁迫期间，苗龄45 d，无论加菌与否，渍水处理（W、*PW和WP*）株高增长均显著低于未渍水处理（CK、*P和P*），表明渍水胁迫严重抑制了棉苗生长。
但苗龄15 d加菌处理（*PW）在苗龄35～45 d株高增长高于未加菌处理（W）和苗龄45 d加菌处理（WP*），表明早期加菌能缓解渍水胁迫对棉苗生长的抑制作用。