Page 106 - 《广西植物》2024年第11期

２ ０ ９ ０ 广 西 植 物 ４４ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｇｅｎｔ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｎａｔｔｏ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ
ｐｅｄａｔａ ｔｏ ｔｏｌｅｒａｔｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｗｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ
ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｎｎｕａｌ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ:
(１) Ｂｏｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａ (Ｐ<０.０５). (２) Ｔｈｅ ｎｅｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅꎬ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅꎬ ａｎｄ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ (Ｐ<０.０５) ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ ４５
℃. Ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ ｂｙ ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｗａｓ ａｎ ｎｏｎ￣ｓｔｏｍａｔａｌ
ｌｉｍｉｔｉｎｇ. Ｔｏ ｄｅｆｅｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙꎬ ｐｒｏｌｉｎｅꎬ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ
ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ (Ｐ<０.０５). (３) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｇｒｏｕｐꎬ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｗｉｔｈ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｇｅｎｔ ａｕｄｉｔｉｏｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｎｅｔ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅꎬ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｐｅｒｏｘｉｄｅ
ｄｉｓｍｕｔａｓｅ ａｎｄ ｃａｔａｌａｓｅ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａꎬ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＯ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ
２
ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｌｅａｖｅｓ (Ｐ<０.０５). (４) Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ
ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ
Ｄ. ｐｅｄａｔａ. Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｓｃｏｒｅｄ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ￣ａｄｄｅｄ ｏｒｉｇｉｎ
ｍａｎｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ. Ｏｖｅｒａｌｌꎬ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ａｎｄ ｃａｎ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｄｕｃｅ
ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ.
Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｎａｔｔｏ ｃａｎ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ ｂｙ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｉｎｄｕｃｅ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｔｏ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｃｅｌｌ ｄａｍａｇｅꎬ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｏｓｍｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｄ. ｐｅｄａｔａ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｒｅａ ａｎｄ ｓｉｍｉｌａｒ ａｒｅａｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａꎬ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｎａｔｔｏꎬ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｓｔｒｅｓｓ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ

植物的生长发育和扩散对于温度变化十分敏 究发现ꎬ纳豆芽孢杆菌( Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｎａｔｔｏ) 是一种耐热
感 (Ｗａｈｉｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７)ꎮ 全球变暖背景下高温作 性强且稳定性高的益生菌ꎬ可通过产生许多抗菌
为非生物胁迫因子ꎬ会损害植物的光合系统ꎬ降低 物质、维生素类物质和抗氧化物质等来增强机体
光合效率 (Ｈａｙａｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９)ꎬ同时打破活性氧的 免疫力和调节机体肠道菌群环境ꎮ 同时ꎬ纳豆芽
平衡从而破坏植物细胞质膜ꎬ攻击生物大分子ꎬ阻 孢杆菌菌剂具有制备低投入、高收益和绿色环保
碍植物 细 胞 功 能 的 正 常 发 挥 ( Ｊａｎｉｃｋａ￣Ｒｕｓｓａｋ ｅｔ 等优点ꎬ可辅助有机肥和化肥发挥更佳的施用效
ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎬ最终影响植物的生长发育甚至导致其 果 (Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎬ符合现代生态环境的可持
死亡ꎮ 受到高温胁迫后ꎬ植物会做出应激反应ꎬ如 续发展诉求ꎮ
诱导抗氧化酶活性以消除过量的活性氧ꎬ积累渗 芒萁(Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ) 是一种广泛生长于
透调节物质以平衡细胞内外水势等ꎬ减轻高温胁 我国长江以南地区的多年生蕨类植物ꎬ是南方红
迫造成的损伤以保护植物细胞 ( 张婷等ꎬ ２０２３)ꎮ 壤侵蚀区抑制水土流失和修复生态环境的重要先
除植物自身能够通过相应机制抵御高温胁迫以 锋植物 (梁美霞等ꎬ ２０２１)ꎮ 南方红壤侵蚀区林下
外ꎬ微生物能够提高植物应答高温胁迫的耐热性 植被稀疏ꎬ甚至无上层植被覆盖地表 ( 袁再健等ꎬ
(张春楠等ꎬ ２０２０)ꎬ特别是一些有益的细菌和真 ２０２０)ꎬ导致夏季高温时地表温度大幅增长ꎬ因此
菌能够改善胁迫下植物的生理性能ꎬ增强植物抗 芒萁容易遭受高温胁迫ꎬ从而限制了其生长和蔓
逆性ꎬ帮助植物克服非生物胁迫的危害 ( Ｌｅｖｙ ｅｔ 延ꎮ 然而ꎬ高温胁迫下芒萁的光合和抗高温生理
ａｌ.ꎬ １９８３)ꎮ 因此ꎬ菌剂应用于诱导植物相关抗逆 如何应答ꎬ纳豆芽孢杆菌是否能够增强高温胁迫
生理的表达成为提高植物应答高温胁迫能力的有 下芒萁的抗高温能力等科学问题相关研究鲜见报
效措施 ( 沈杰等ꎬ ２０１６)ꎮ 尹聪和许啸(２０１１) 研 道ꎬ成为南方红壤侵蚀区水土保持研究领域的一