黃 迪 陳 園 鐘濼龍 梁家俊 王正木 陳祖靜

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院 廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州 510642）

桉樹(shù)（Eucalyptusspp.）是世界三大速生豐產(chǎn)林樹(shù)種之一，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值（潘嘉雯等，2018）。根據(jù)第9 次森林資源清查（2014—2018 年）數(shù)據(jù)，我國(guó)桉樹(shù)人工林的面積占人工林總面積的6.85%，桉樹(shù)人工林主要分布在廣西、廣東和福建等省，廣東桉樹(shù)人工林占總蓄積量的66.29%（Zhanget al.，2021）。青枯病是由茄科雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的一種系統(tǒng)性維管束土傳病害，被稱為植物的“絕癥”，青枯菌能危害200 多種植物（Weiet al.，2018）。近年來(lái)，桉樹(shù)青枯病在多地發(fā)生，田間發(fā)病率超過(guò)60%（Ferrairaet al.，2018），對(duì)桉樹(shù)產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的損失。目前，對(duì)青枯病防控方法的研究集中在生物防治、化學(xué)方法、物理方法和抗病品種的選育等，生物防治具有減少不可再生資源的投入和環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，而青枯病生物防治的研究主要集中在番茄（Solanum lycopersicum）、馬鈴薯（Solanum tuberosum）和茄子（Solanum melongena）等農(nóng)作物上（Chaveet al.，2017），多年生林木中，桉樹(shù)、木麻黃、桑樹(shù)等青枯病發(fā)生嚴(yán)重，如何有效地防控林木青枯病的問(wèn)題亟待解決（Yuliaret al.，2015；Ferrairaet al.，2018）。

叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是一類有益的根際微生物，能與80%以上的陸生維管束植物形成叢枝菌根結(jié)構(gòu)（Brundrettet al.，2018）。AMF 與根系互惠共生形成菌根結(jié)構(gòu)，增加植物根系的吸收面積，提高植物養(yǎng)分的吸收效率，促進(jìn)林木的生長(zhǎng)和抗逆性（程鑫等，2023；Zhanget al.，2020；Hallasgo etal., 2022）。同時(shí)，AMF 可能調(diào)控植物茉莉酸、水楊酸和乙烯等多種激素的產(chǎn)生（Junget al.，2012），調(diào)控防御相關(guān)酶活性等植物的生理代謝過(guò)程而影響寄主的抗病能力（Chaveet al.，2017）。田間調(diào)查表明，菌根真菌能顯著降低桉樹(shù)青枯病發(fā)病率40%～72.78%（弓明欽等，2004）。然而，叢枝菌根真菌、桉樹(shù)和青枯菌之間互作機(jī)制尚不清楚，極大地制約了叢枝菌根真菌在防控林木青枯病中的應(yīng)用。因此，本研究以摩西管柄囊霉、巨桉和青枯菌三者之間不同的互作體系為研究對(duì)象，研究叢枝菌根真菌和青枯菌對(duì)桉樹(shù)幼苗生理生化特征的影響，為利用叢枝菌根真菌防控桉樹(shù)青枯病提供一定的技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試巨桉（Eucalyptus grandis）種子由莫曉勇教授惠贈(zèng)。栽培基質(zhì)為體積比3∶1 的沙子和蛭石。巨桉種子用1%的次氯酸鈉溶液表面消毒15 min，萌發(fā)第10 天移栽至裝有滅菌基質(zhì)的花盆中，置于人工氣候箱（MGC-800H，上海一恒科學(xué)儀器有限公司，中國(guó)）中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為光照16 h，溫度28 ℃，光照強(qiáng)度100～200 W·m-2，濕度60%，黑暗8 h，溫度22 ℃，濕度60%。

供試叢枝菌根真菌摩西管柄囊霉（Funneliformis mosseae，F(xiàn)m）由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院菌根生物學(xué)團(tuán)隊(duì)惠贈(zèng)，菌劑為含有Fm 的孢子、菌絲、白車軸草（Trifolium repens）根段和沙子的混合物。

供試青枯菌采自廣東省英德市林場(chǎng)3～4 年生桉樹(shù)青枯病發(fā)病植株，分離、純化和鑒定后獲得桉樹(shù)茄科雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）毒力YD 菌株。青枯菌在CPG 培養(yǎng)基上30 ℃下培養(yǎng)，制成1×109CFU·mL-1備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 桉樹(shù)、摩西管柄囊霉和青枯菌之間不同互作體系的構(gòu)建 選擇長(zhǎng)勢(shì)良好且生長(zhǎng)較一致的巨桉幼苗接種Fm 菌根化（mycorrhizal，Eg+Fm）和不接Fm（non-mycorrhizal，Eg+Nm）非菌根化處理，菌根化處理Fm 接種量約3 000 個(gè)孢子/盆，每周澆1～2 次低磷（30 μmol·L-1NaH2PO4）濃度的Long-Ashton 營(yíng)養(yǎng)液，置于人工氣候箱中培養(yǎng)，條件同上（Trottaet al.，1996）。接種Fm 第90 天用WGA488 染色，參照Trouvelot 等（1986）方法在熒光顯微鏡（OLYMPUS BX51）488 nm下檢測(cè)Fm 與巨桉幼苗的共生情況。確認(rèn)Fm 與巨桉幼苗根系共生后，用20 mL 1×109CFU·mL-1的青枯菌懸浮液澆灌植株根部，不接青枯菌的對(duì)照組巨桉幼苗用20 mL 無(wú)菌水澆灌根部，置于光照16 h，溫度30 ℃，濕度80%，光照強(qiáng)度100～200 Wm-2，黑暗8 h，溫度28 ℃，濕度80%的人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20 株巨桉幼苗。

1.2.2 巨桉幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)觀測(cè) Fm 接種巨桉幼苗根系第90 d，觀測(cè)巨桉幼苗株高、地徑、根系生長(zhǎng)情況、地上部分和地下部分生物量、氮、磷和鉀養(yǎng)分含量，每個(gè)處理9 株植株。株高和地徑測(cè)定分別使用尺子和游標(biāo)卡尺；植株使用烘箱烘干，105 ℃殺青2 h 后75 ℃烘至恒質(zhì)量后測(cè)定生物量，并計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)，其中，根冠比=地下干質(zhì)量/地上干質(zhì)量，壯苗指數(shù)=（莖粗/株高+根冠比）×全株干質(zhì)量；根長(zhǎng)、根直徑、根表面積和根體積使用根系掃描儀WinRHIZO 測(cè)定。氮、磷和鉀養(yǎng)分含量分別使用硫酸雙氧水消煮-蒸餾法、硫酸雙氧水消煮-鉬銻抗比色法和硫酸雙氧水消煮-火焰光度計(jì)法測(cè)定。

1.2.3 巨桉幼苗青枯病發(fā)病情況觀測(cè) 巨桉幼苗根系受青枯菌侵染后，定期觀測(cè)和記錄巨桉幼苗的發(fā)病情況，每個(gè)處理9 株巨桉幼苗，參考分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)，防控效果=[（非菌根化的巨桉病情指數(shù)-菌根化巨桉病情指數(shù)）/菌根桉樹(shù)病情指數(shù)]×100%。

1.2.4 防御相關(guān)酶活性測(cè)定 分別于青枯菌侵染后0、12、24、48、96、144 和192 hour post-inoculation（hpi）采集各處理6 株巨桉根系和葉片組織樣品，液氮速凍后儲(chǔ)存于-80 ℃冰箱備用。巨桉幼苗受青枯菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)根系和葉片中的保護(hù)酶超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase， SOD）活 性、 過(guò) 氧 化 物 酶（Peroxidase，POD）和多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）活性測(cè)定參考《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》中的方法（巫光宏等，2015）。苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia lyase，PAL）、β-1,3-葡聚糖酶（β-1,3-glucanase）和幾丁質(zhì)酶活性分別按照蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的PAL-2-Y、GA-2-Y 和JDZM-2-G 試劑盒操作說(shuō)明進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用軟件SPSS（IBM SPSS Statistics 19）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用多重檢驗(yàn)Duncan’s 法，在P＜ 0.05 水平下檢驗(yàn)差異顯著性，巨桉組織中酶活性指標(biāo)之間進(jìn)行Person 相關(guān)性分析，并利用軟件Graphpad Prism 6 和Origin 2022 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 摩西管柄囊霉與巨桉幼苗根系共生良好

摩西管柄囊霉能與巨桉幼苗根系形成良好的共生關(guān)系（圖1）。巨桉幼苗接種Fm 后，3 week postinoculation（wpi）時(shí)Fm 孢子萌發(fā)出大量菌絲（圖1B），從巨桉幼苗幼嫩的根細(xì)胞侵入（圖1C），在根系細(xì)胞層中蔓延，6 wpi 時(shí)Fm 在根內(nèi)形成叢枝菌根結(jié)構(gòu)（圖1D），8 wpi 時(shí)叢枝菌根結(jié)構(gòu)逐漸增多，形成長(zhǎng)塊狀的叢枝結(jié)構(gòu)（圖1E），10 wpi 時(shí)叢枝占據(jù)整個(gè)根細(xì)胞（圖1F），12 wpi 時(shí)形成橢圓形泡囊（圖1G），泡囊數(shù)目逐漸開(kāi)始增多，之后叢枝開(kāi)始降解（圖1H）。接種Fm 的12 wpi時(shí)，巨桉幼苗根系菌根侵染率為78.15%。

圖1 摩西管柄囊霉在巨桉幼苗根系中定殖的時(shí)間進(jìn)程Fig.1 The time course of F.mosseae infection in the roots of Eucalyptus grandis seedlings

2.2 摩西管柄囊霉菌根化促進(jìn)巨桉幼苗健壯生長(zhǎng)

巨桉幼苗接種Fm 第90 天，非菌根化巨桉幼苗葉片泛紅，葉片面積較小，有明顯的缺磷癥狀（圖2A）。菌根化巨桉幼苗葉片綠色，葉片寬大，沒(méi)有明顯的缺磷癥狀（圖2B）。與非菌根化巨桉相比，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗的株高（圖2C）、地徑（圖2D）、整株干質(zhì)量（圖2E）和壯苗指數(shù)（圖2F）都有顯著增加，分別為對(duì)應(yīng)Nm 的2.30 倍、4.38 倍、2.75 倍和1.71 倍。與Nm相比，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗的根長(zhǎng)、根直徑、根表面積、根體積和根冠比都顯著性增加，分別為對(duì)應(yīng)Nm 的1.79、1.39、1.64、3.55 倍和2.16 倍。Fm 菌根化巨桉幼苗地上部分和地下部分的氮、磷和鉀含量都顯著高于對(duì)應(yīng)的Nm 處理，F(xiàn)m 菌根化巨桉地上部分氮、磷和鉀含量分別是Nm 的2.73、2.95 和1.72 倍，F(xiàn)m 巨桉地下部分的氮、磷和鉀含量分別是對(duì)照組的1.72、1.90 和1.43 倍（表1）。說(shuō)明接種Fm 能有效促進(jìn)巨桉幼苗根系伸長(zhǎng)、側(cè)根生長(zhǎng)和根表面積擴(kuò)大，增加巨桉組織中的氮、磷和鉀含量，顯著促進(jìn)巨桉幼苗的生長(zhǎng)。

表1 摩西管柄囊霉菌根化巨桉幼苗根系的生長(zhǎng)和植株組織中氮、磷和鉀含量①Tab.1 Root growth and contents of N, P and K in the tissues of E.grandis seedlings with F.mosseae mycorrhizal

圖2 摩西管柄囊霉菌根化與非菌根化的巨桉幼苗生長(zhǎng)Fig.2 The E.grandis seedlings growth under F.mosseae mycorrhizal or non-mycorrhizal.

2.3 摩西管柄囊霉菌根化對(duì)巨桉幼苗青枯病的影響

受青枯菌侵染后，Nm 巨桉幼苗迅速發(fā)病，侵染青枯菌第3 dpi 葉片開(kāi)始干枯皺縮，第5 dpi 葉片皺縮面積增大，占單片葉片25%左右，隨著青枯菌侵染時(shí)間進(jìn)程的增加，葉片從頂端葉片到局部萎焉，第12 dpi萎焉皺縮葉片超過(guò)整株植株的60%，部分葉片邊緣干枯，青枯病病癥明顯，90%葉片發(fā)病，第22 dpi 整株葉片全部枯萎發(fā)病，發(fā)病率為100%。Fm 菌根化巨桉幼苗受青枯菌侵染后發(fā)病較為緩慢，第5 dpi 出現(xiàn)葉片褪綠泛紅，第22 dpi 發(fā)病率為18.33%±1.45%，發(fā)病葉片呈紫紅色，病情指數(shù)為15%±1.15%。Fm 菌根化巨桉幼苗對(duì)青枯菌的防控效果為81.67%±1.45%（表2）。說(shuō)明接種Fm 能明顯降低巨桉幼苗青枯病的發(fā)病率，青枯病癥狀減輕，延緩青枯病的發(fā)生。

表2 青枯菌侵染巨桉幼苗的發(fā)病情況Tab.2 Disease incidence of E.grandis seedlings infection with R.solanacearum

2.4 接種摩西管柄囊霉和青枯菌對(duì)巨桉幼苗組織中保護(hù)酶活性的影響

無(wú)論巨桉幼苗是否接種Fm 和受青枯菌侵染，巨桉葉片組織中SOD 活性顯著高于根系中（圖3A）。隨青枯菌侵染時(shí)間進(jìn)程的增加，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗葉片和根系中的SOD 活性先升高后降低，分別在青枯菌侵染96 hpi 和192 hpi 時(shí)達(dá)到峰值(74.59±9.5) U·min-1g-1和(352.6±9.0) U·min-1g-1。受青枯菌侵染進(jìn)程中，F(xiàn)m菌根化巨桉幼苗葉片中SOD 活性均顯著高于對(duì)應(yīng)Nm 葉片中的活性，受青枯菌侵染12、48 和144 hpi 時(shí)Fm 根系中的SOD 活性與對(duì)應(yīng)Nm 中的比較差異顯著。青枯菌侵染進(jìn)程中Nm 巨桉幼苗葉片受根系和葉片中的SOD 活性無(wú)顯著變化。受青枯菌侵染后，無(wú)論是Fm 還是Nm 處理，SOD 活性在巨桉葉片中顯著高于對(duì)應(yīng)根系中（圖3A）。

圖3 青枯菌侵染對(duì)菌根化與非菌根化巨桉幼苗組織保護(hù)酶活性的影響Fig.3 Effects of tissue protection enzyme activity of E.grandis seedlings infected by R.solanacearum in different treatments

隨青枯菌侵染時(shí)間的增加，菌根化巨桉幼苗根系和葉片中的POD 活性先升高后降低，均在48 hpi 出現(xiàn)最 高 峰，分 別 為（193.78±1.14）U·min-1g-1和（217.2±12.28）U·min-1g-1，為 對(duì) 應(yīng)非菌 根 化 組 織 的2.46 倍和2.73 倍（圖3B）。受青枯菌侵染24～144 hpi，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗葉片中POD 活性顯著高于對(duì)應(yīng)Nm 葉片中；（圖3B）。Fm 菌根化巨桉幼苗組織中的PPO 活性隨青枯菌侵染時(shí)間的增加呈現(xiàn)升高后下降趨勢(shì)，且在Fm 中顯著高于對(duì)應(yīng)的Nm 中， Fm 菌根化巨桉幼苗根系和葉片的PPO 活性均在青枯菌侵染24 hpi 達(dá)到最高峰，分別為對(duì)應(yīng)Nm 組織中的9.45 倍和2.94 倍（圖3C）?？傊?，菌根化巨桉幼苗根系和葉片受青枯菌侵染后的PPO 和POD 活性總體趨勢(shì)為先上升后下降，顯著高于對(duì)應(yīng)的Nm 組織中。

2.5 接種摩西管柄囊霉和青枯菌對(duì)巨桉幼苗組織防御相關(guān)酶活性的影響

受青枯菌侵染后，菌根化巨桉幼苗葉片的PAL 活性逐漸升高后降低，在青枯菌侵染144 hpi 時(shí)達(dá)到最高峰（182.74±5.38）U·min-1g-1，為對(duì)應(yīng)Nm 中的2.13 倍。而PAL 活性在Fm 和對(duì)應(yīng)Nm 受青枯菌侵染個(gè)時(shí)間點(diǎn)的根系組織中無(wú)差異顯著。PAL 活性在巨桉幼苗葉片中顯著高于根系中（圖4A）。青枯菌入侵后，菌根化巨桉幼苗葉片PAL 活性顯著增加有利于抵御青枯菌侵染。

圖4 青枯菌侵染對(duì)菌根化與非菌根化巨桉幼苗組織防御相關(guān)酶活性的影響Fig.4 Effects of defense-related enzyme activity of E.grandis seedlings infected by R.solanacearum in different treatments

受青枯菌侵染整個(gè)進(jìn)程中，F(xiàn)m 菌根化巨桉組織（根系和葉片）中的β-1,3-葡聚糖酶活性均顯著高于對(duì)應(yīng)Nm 中。隨青枯菌侵染時(shí)間的增加，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗組織中β-1,3-葡聚糖酶活性總體呈先升高后下降的趨勢(shì)，受青枯菌侵染144 hpi 時(shí)達(dá)到最高峰（85.48±8.50）U·min-1g-1和（87.0±67.89）U·min-1g-1（圖4B）。無(wú)論Fm 菌根化還是Nm 處理下，受青枯菌侵染的同一時(shí)間點(diǎn)時(shí)β-1,3-葡聚糖酶活性在對(duì)應(yīng)巨桉根系和葉片組織之間的差異均不顯著（圖4B）。受青枯菌侵染后，幾丁質(zhì)酶活性在Fm 青枯菌侵染48 hpi 時(shí)的菌根化巨桉幼苗葉片中最高（21.51±0.05 ）U·h-1g-1，為對(duì)應(yīng)Nm中的3.06 倍。青枯菌侵染進(jìn)程中，幾丁質(zhì)酶活性在Fm 菌根化和Nm 的巨桉幼苗根系中的差異不顯著。整體上，幾丁質(zhì)酶活性在葉片中隨著青枯菌的侵染先升高后降低（圖4C）。與對(duì)應(yīng)的Nm 相比，青枯菌侵染后Fm 菌根化巨桉組織中的β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶迅速響應(yīng)，活性顯著升高，有利于寄主防御青枯病。

受青枯菌侵染的Nm 與Fm 菌根化巨桉幼苗組織響應(yīng)的保護(hù)酶與防御相關(guān)酶活性之間呈正相關(guān)關(guān)系，其中SOD 活性與PAL 活性（r=0.82）、幾丁質(zhì)酶活性（r=0.77）和POD 活性呈顯著正相關(guān)（r=0.77），POD 活性與幾丁質(zhì)酶活性呈顯著正相關(guān)（r=0.94，P＜0.01）（圖5）。

圖5 巨桉幼苗組織響應(yīng)摩西管柄囊霉和青枯菌相關(guān)酶活性的相關(guān)性Fig.5 Correlation among defense-related enzyme activities in the tissue of E.grandis seedlings responded to the F.mosseae and R.solanacearum

3 討論

3.1 接種叢枝菌根真菌促進(jìn)植物的生長(zhǎng)

叢枝菌根真菌能與80%以上的陸生維管束植物形成叢枝菌根結(jié)構(gòu)（Brundrettet al.,2018）。研究表明，番茄（Solanum lycopersicum）接種叢枝菌根真菌摩西管柄囊霉2 wpi 時(shí)開(kāi)始檢測(cè)到菌根，3～4 wpi 時(shí)菌根增多，4 wpi 時(shí)菌根定殖高達(dá)90%（Cesaroet al.，2020）。本研究中Fm 能在巨桉根系成功定殖，形成良好的共生關(guān)系，侵染率略低于其在草本植物大豆（Luet al.，2020）和 番 茄、灌 木 白 刺 花（Sophora viciifolia）（Xuet al.，2016）根系中的侵染率，但明顯高于木本植物枳（Poncirus trifoliate）中的侵染率（張菲等，2019），相對(duì)草本與灌木，摩西管柄囊霉更難侵入多年生的木本植物根系，這可能與多年生木本植物根系木質(zhì)化程度較高有關(guān)。同時(shí)，摩西管柄囊霉在巨桉幼苗根系比在番茄根系中形成菌根的時(shí)間晚，說(shuō)明菌根侵率及其形成時(shí)間可能與物種、植株年齡、接種方式和菌劑接種量等有關(guān)（Xuet al.，2016）。接種叢枝菌根真菌能促進(jìn)植株的生長(zhǎng)。接種摩西管柄囊霉的白刺花株高、地徑和根冠比明顯增加（Xuet al.，2016）。本研究中為非菌根化的桉樹(shù)生長(zhǎng)，有明顯的缺磷癥狀，而Fm 顯著促進(jìn)巨桉幼苗生長(zhǎng)且葉片沒(méi)有明顯的缺磷癥狀，與田間桉樹(shù)幼樹(shù)接種蘇格蘭球囊霉的結(jié)果類似（弓明欽等，2004）。接種叢枝菌根真菌提高寄主植物對(duì)氮、磷和鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收和利用，菌根侵染程度與P、K 吸收的平均效應(yīng)大小呈正相關(guān)，與氮吸收之間的關(guān)系不明顯（Chandrasekaran，2020）。本研究中菌根化巨桉幼苗地上和地下部分的氮、磷和鉀含量均顯著高于對(duì)應(yīng)的非菌根化組織（表1），F(xiàn)m 與巨桉幼苗根系共生形成的叢枝、泡囊和菌絲等結(jié)構(gòu)成為巨桉和Fm 之間營(yíng)養(yǎng)交換的活性位點(diǎn)，有助于寄主吸收磷、氮、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)桉樹(shù)幼苗健壯生長(zhǎng)，間接提高桉樹(shù)的抗病性（圖1，2）。

3.2 接種叢枝菌根真菌對(duì)植物抗青枯菌能力的影響

接種摩西管柄囊霉提高寄主植物的抗病性，如提高大豆對(duì)根腐病的抗性和寄主抵御土傳病原菌鐮刀 菌 的 能 力（Karimiet al., 2016；Zhanget al.，2020；Hallasgoet al., 2022）。接種摩西管柄囊霉提高寄主植物的抗病性，摩西管柄囊霉菌根化后寄主防御相關(guān)酶活性和木質(zhì)素等防御相關(guān)物質(zhì)含量顯著增加，可降低苜蓿萎蔫和根腐病發(fā)病率80.13%，有效防控根部病害（王曉瑜等，2019; Zhanget al., 2014; Songet al., 2015）。由青枯菌引起的林木青枯病發(fā)病嚴(yán)重，青枯菌接種數(shù)目、菌株致病力強(qiáng)度、植株生長(zhǎng)狀況和微生物群落組成等都影響青枯病的發(fā)病（Weiet al.，2018；馬超等，2021；魏永成等，2021）。接種叢枝菌根真菌對(duì)青枯病有一定的防控作用。接種番茄異形根孢囊霉能夠延緩青枯病發(fā)病時(shí)間（Chaveet al.，2017），叢枝菌根真菌降低馬鈴薯青枯病的危害，防治效果為65.2%（譚樹(shù)朋等，2015）。田間調(diào)查顯示，蘇格蘭球囊霉和彩色豆馬勃能有效地降低青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)，分別降低9.4%～15.6%和22.3～32.6（弓明欽等，2004）。本研究中，非菌根化處理的巨桉幼苗青枯病發(fā)病迅速，且發(fā)病率為100%，而Fm 菌根化的桉樹(shù)幼苗青枯病發(fā)病時(shí)間延遲，癥狀減輕，對(duì)桉樹(shù)幼苗青枯菌的防控效果為81.67%，明顯高于桉樹(shù)幼樹(shù)田間試驗(yàn)效果，說(shuō)明Fm 對(duì)桉樹(shù)青枯菌的防控效果可能優(yōu)于蘇格蘭球囊霉和彩色豆馬勃，這也可能與菌根真菌的類型、菌劑質(zhì)量和試驗(yàn)環(huán)境條件相關(guān)。青枯病有兩種發(fā)病類型，典型青枯癥狀為植株感病后的7～21 dpi 內(nèi)，葉片急劇失水萎蔫，不脫落而懸掛于枝條上；少數(shù)植株感病后，先是葉片有營(yíng)養(yǎng)不良的癥狀，嚴(yán)重的發(fā)病癥狀或枯死則需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能被觀察到（施仲美等，2000）。本研究中，非菌根化的巨桉幼苗感染青枯病發(fā)病后葉片快速干枯，植株死亡，屬于第一種發(fā)病類型，而菌根化的巨桉幼苗感染青枯病的葉片有褪綠、發(fā)紅和卷曲的現(xiàn)象，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)干枯死亡，屬第二種發(fā)病類型，說(shuō)明Fm與巨桉共生可能會(huì)影響青枯菌的發(fā)病類型。青枯菌主要通過(guò)根系傷口入侵，木質(zhì)部導(dǎo)管被堵塞，影響寄主的水分代謝和磷元素等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，青枯菌侵染后未菌根化的巨桉幼苗葉片有典型的缺磷癥狀，而菌根化的巨桉幼苗葉片缺磷癥狀不明顯，這可能與Fm 能促進(jìn)巨桉幼苗根系磷吸收有關(guān)（表1，圖2）。

3.3 接種叢枝菌根真菌調(diào)控植物防御相關(guān)酶活性

同一植物的不同組織或不同生長(zhǎng)時(shí)期，防御相關(guān)酶活性和基因的表達(dá)量具有時(shí)空特異性。受青枯菌侵染后，F(xiàn)m 菌根化巨桉幼苗根系和葉片的防御相關(guān)酶活性先升高后下降，在Fm 菌根化巨桉幼苗葉片中顯著高于對(duì)應(yīng)非菌根化中，SOD、PPO、POD、PAL 和幾丁質(zhì)酶在巨桉幼苗葉片中的活性明顯高于根系組織中，這與菌根化馬鈴薯中的SOD 和POD 活性受青枯菌侵染后明顯增加的研究結(jié)果類似（譚樹(shù)朋等，2015）。其中，SOD 參與保護(hù)植物免受病原菌攻擊引起的氧化損傷，能將超氧陰離子迅速還原為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫酶能將過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化成水和氧氣（Khoaet al.，2017），菌根化桉樹(shù)中SOD 酶活性顯著增加可能消除青枯菌侵染引起的活性氧傷害（Shasmitaaet al.，2019）。PPO 參與植物對(duì)病原體的防御，POD 參與木質(zhì)素的生物合成、病原體防御和細(xì)胞壁多糖的交聯(lián)等），提高植物的抗病能力（Shasmitaaet al.，2019）。本研究中，與非菌根化處理相比，菌根化巨桉幼苗葉片受青枯菌侵染后的PAL、β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶活性迅速升高，這與菌根化楊樹(shù)抗?jié)儾〉难芯拷Y(jié)果一致（湛蔚等，2010）。PAL、幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶是抗病防御反應(yīng)的誘導(dǎo)酶，青枯菌入侵后，菌根化桉樹(shù)可能通過(guò)調(diào)控苯丙烷類代謝途徑相關(guān)酶的活性，將酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為木質(zhì)素和植保素等抗菌防御相關(guān)物質(zhì)，增強(qiáng)寄主對(duì)青枯菌的防御能力，從而提高桉樹(shù)抗病性（Shasmitaaet al.，2019）。

4 結(jié)論

叢枝菌根真菌摩西管柄囊霉能與巨桉根系良好共生，接種摩西管柄囊霉顯著增加桉樹(shù)幼苗的生長(zhǎng)和氮、磷、鉀養(yǎng)分含量，顯著促進(jìn)桉樹(shù)健壯生長(zhǎng)。受侵染青枯菌后，摩西管柄囊霉菌根化桉樹(shù)組織中防御相關(guān)酶SOD、POD、PPOPAL、幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶活性被快速和大幅激活，提高了寄主防御青枯菌的能力，摩西管柄囊霉菌根化處理明顯延緩桉樹(shù)青枯病的發(fā)病時(shí)間和減輕病癥，對(duì)桉樹(shù)青枯病的防控效果達(dá)到81.67%。