随着工业化和城市化进程的加快，加上煤矿等的开采以及工业“三废”的排放、污水灌溉、化肥农药的不科学使用等问题导致土壤有机物污染日益严重，由此带来的生态和食品安全等问题受到广泛关注[1]。具有两个以上苯环以稠环形式相联合的化合物菲和芘属于多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)，因其具有广泛存在性、易富集和三致(致癌、致畸、致突变)效应[2]，对人体造成了潜在危害[3-4]，已被各国列为优先控制的有毒有害污染物。有研究发现，PAHs的浓度会影响植物的耐受力；高浓度下，PAHs可在植物根系表层形成膜状物，阻止植物从土壤中吸收水分和矿质元素，进而抑制植物生长，降低生物量[5]。Dupuy等[6]研究发现，在菲浓度高于50 mg·kg-1时玉米(Zeamays)植株生长受到严重抑制。芘、屈、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽4种PAHs处理下可降低紫松果菊(Echinaceapurpurea)的株高和生物量；紫松果菊在PAHs总浓度为183.6 mg·kg-1时仍存活，并对PAHs污染土壤具有较强的耐性[7]。基于以上研究，增强植物抗性、稳定被有机物污染的城市绿地系统，是值得探究的问题。其中，菌根真菌、细菌和植物联合提高植物抗逆性、保持农业生态系统可持续生产力的作用备受青睐[8-10]。

研究表明，一定种类的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)和植物根围促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR)能互相促进对方的定殖和侵染，改善土壤理化特性和植物营养条件，促进植物生长并协同发挥生理生态效应[11]。石油烃污染胁迫下，燕麦(Avenasativa)单独接种PGPR粘质赛氏杆菌(SerratiamarcescensBC-3)或与根内根孢囊霉(Rhizophagusintraradices)混合接种处理下，植物表现出更好的生长；混合接种处理植株的鲜重和干重分别是未接种对照的1.5和1.4倍，燕麦叶片SOD、CAT和POD活性高于对照，且表现为PGPR和AMF共接种的植物酶活性最高[12]。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和地斗管囊霉(Funneliformisgeosporum)协同作用可以有效提高红三叶(Trifoliumpratense)对石油污染胁迫的耐受性，单一接种或混合双接种均能显著增加红三叶地上部和根系干重，可溶性糖含量和脯氨酸含量均显著升高，叶片CAT、POD活性显著升高，丙二醛含量明显减少[13]。甲胺磷污染下，番茄(Lycospersiconesculentum)接种AMF摩西斗管囊霉(Funneliformismosseae)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomusetunicatum)、PGPR枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)、荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)后表明，接种摩西斗管囊霉显著增加了根区土壤和根内PGPR定殖数量，而荧光假单胞菌处理显著提高了AMF侵染率，100 μg·g-1甲胺磷水平下，摩西斗管囊霉+荧光假单胞菌处理的番茄株高显著高于其他处理，地上部干重最大，根系干重显著高于对照、PGPR各处理和AMF处理[14]。

PAHs的环境污染[15]、转移、降解[16-17]及对人和动物的危害一直是研究的热点问题。关于植物的研究主要集中在植物修复、耐毒性和生理影响上，对植物生长以及光合特性的影响研究较少。高羊茅(Festucaelata)是中国北方典型冷季型城市草坪草，不仅适应气候能力强，而且具有较强的耐盐碱、耐热性等，在国内城市草坪绿地中被广泛采用[18-19]。研究表明，高羊茅接种摩西斗管囊霉并用不同浓度NaCl处理后能增加叶片抗氧化酶活性和抗氧化剂含量、渗透调节物质含量；降低丙二醛和膜透性[20]；土壤压实胁迫下，接种AMF处理的高羊茅叶片超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、抗坏血酸过氧化物酶活性以及硝酸还原酶活性均不同程度高于对照，而丙二醛含量和叶片相对电导率低于对照，表明接种AMF能有效地增强高羊茅对土壤压实的抵抗力，以混合双接种摩西管柄囊霉+根内根孢囊霉的效应最大[21]。然而，有关AMF+PGPR对高羊茅生理适应PAHs的作用机制了解甚少。本试验在前期研究的基础上，继续选用高羊茅为试验材料，从生理生态学角度研究接种AMF和PGPR后高羊茅对多环芳烃污染的适应机制，为今后修复多环芳烃污染的研究提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

供试植物为高羊茅品种‘艾瑞3号’(购自山东中农种业有限责任公司)。供试AMF菌种为变形球囊霉(Glomusversiforme，Gv)，PGPR细菌为荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens，Ps2-6)。变形球囊霉为青岛农业大学菌根生物技术研究所自有，由三叶草扩繁，以保存于其根系及基质中的孢子、菌丝和菌根根段为接种物(孢子密度380个/50 g，菌丝侵染率为65%)；荧光假单胞菌自三叶草和苜蓿根围分离、鉴定和保存，采用牛肉膏蛋白胨培养基和无机盐培养基培养PGPR菌种备用。供试土样为121 ℃高温高压蒸汽灭菌2 h后的园土。于2018年4月上旬将高羊茅种子用10% H2O2浸泡10 min进行表面消毒，然后置于滤纸上晾干。将150粒高羊茅种子播种至上盆口直径25 cm、下盆口直径17 cm、高15 cm的塑料盆内(每盆3 kg土)，根据温室湿度、光照和温度状况进行人工调控。出芽前，每周浇2～3次水。根据培养基质肥力水平和植株生长需要于中后期适当补充200 mL 30%的Hoagland营养液。土壤基本理化性质：pH为6.86，有机质含量5.4 g·kg-1，全氮含量1.2 g·kg-1，全磷含量0.4 g·kg-1，全钾含量5.6 g·kg-1，碱解氮含量56.0 mg·kg-1，有效磷含量4.7 mg·kg-1，速效钾含量50.2 mg·kg-1。

文章来源：《生理学报》 网址: http://www.slxbzzs.cn/qikandaodu/2020/1209/515.html

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