不吸水链霉菌公主岭新变种对大豆生长和产量的影响

杜茜,初佳芮,汪洋洲,袁凤玲,张正坤,路杨,徐文静,隋丽,陈光,潘洪玉,李启云

摘要 [目的]明确农抗769作为免疫诱抗剂在大豆不同生育期和生长环境下对其产生的影响。[方法]以农用生防菌不吸水链霉菌公主岭新变种（农抗769）为试验材料，采用盆栽、田间种植等方法研究了该链霉菌对大豆生长的促生作用。[结果]不同品种的大豆对农抗769菌液的敏感性不同，其中农抗769菌液浇灌处理的大豆出苗率可提高1.2%～16.9%。不同生育期和种植环境大豆株高、茎粗、叶面积及根系等生长势指标的变化略有不同，各项指标的增长最多分别可达19.63%、37.35%、23.22%和19.92%，不吸水链霉菌公主岭新变种菌液对大豆生长的促生效果明显。菌液浇灌可提高大豆产量，其贡献在于促进大豆结荚数的增加。[结论]农抗769菌液对大豆出苗、生长及产量均具有促进作用。

关键词 不吸水链霉菌公主岭新变种；大豆；促生作用

中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）06-0130-03

Effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.on Growth and Yield of Soybean

DU Qian1，2，CHU Jiarui1，3，WANG Yangzhou1 et al （1.Plant Protection Institute，Jilin Academy of Agricultural Sciences，Gongzhuling，Jilin 136100；2.College of Plant Science，Jilin University，Changchun，Jilin 130062；3.College of Life Science，Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin 130118）

Abstract [Objective] The aim was to clear effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.on growth and yield of soybean.[Method] The pot trials and field experiments were used to investigate effect of Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var （Nongkang 769） on soybean growth，development and production.[Result] The watering with S.gongzhulingensis solutions significantly promoted the soybean emergence rate and growth as judged from plant height，stem diameter，leaf size and root length，and they were increased by 12%-16.9%，19.63%，37.35%，23.22% and 19.92%，respectively.This enhancement was also observed in soybean production.Watering with S.gongzhulingensis solutions increased pod number but not 100seed weight.[Conclusion] It is demonstrated that S.gongzhulingensis has significant potential for the improvement of soybean growth and seed production.

Key words Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.；Soybean （Glycine max）；Effect of growth promotion

大豆是世界上主要的油料作物、饲料作物及重要的工业原料。不吸水链霉菌公主岭新变种（Streptomyces ahygrosscopicus gongzhulingensis n.var.Uan et Zhang 1974）（農抗769）是一株对真菌有广谱抑菌作用的生防放线菌菌株，其代谢产物被称为公主岭霉素，是一种自然生物合成的混合制剂，曾被应用于水稻、高粱、小麦等作物土传病害的防治，具有广泛的抑菌谱，对多种蔬菜和大田作物的病原菌具有较好的拮抗作用[1]，前期试验中观察到其对植物具有免疫诱抗的作用特点，可促进植物生根、发芽、生长势及抗逆性。基于此，笔者以大豆为试验材料，深入系统地调查了施用农抗769菌液对大豆生长的影响，明确了农抗769作为免疫诱抗剂在大豆不同生育期和生长环境下对其产生的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料。大豆品种：九农21（高感，生产品种）、Jack（中感，模式品种）、沈农9号（中感，生产品种）、Williams82（高抗，模式品种）、吉育71（高抗，生产品种），均由吉林省农业科学院转基因大豆课题组提供。

1.1.2 生防菌。农抗769：吉林省农业科学院植物保护研究所生物农药实验室保存，以改良的高氏1号培养基（769-1）培养[1]。

1.2 方法

1.2.1 大豆出苗率的测定。采用盆栽法，从大豆播种开始，持续以1×104 cfu/mL农抗769菌液适时浇灌，以清水浇灌为对照，在温室中培养，至大豆不再出苗为止，连续多日记录并统计大豆的出苗情况。共设5组重复，每个重复100粒种子。

1.2.2 大豆生长势的测定。在盆栽和田间2种生长条件下，播种后持续以1×104 cfu/mL农抗769菌液适时浇灌，以清水浇灌作为对照，待植株生长至第1片复叶完全展开时，随机取样，测定株高、三出复叶中间叶的叶面积、茎直径和主根长度等生长指标，共设5组重复，每个重复30株。

1.2.3 大豆产量性状的测定。大豆播种后以1×104 cfu/mL农抗769菌液适时浇灌，以清水浇灌作为对照。收获大豆后，每组处理随机选取50株测定与产量相关的各项指标，包括单株总豆荚数、豆荚重及百粒重等。豆荚重的测定选取粒数为3的豆荚，每组称量50个。共设3次重复。

1.2.4 数据统计。采用 Excel 2007处理数据并制图，采用DPS v7.05软件进行方差分析和多重比较，应用 Duncans 新复极差法（SSR 法）进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 施用农抗769对大豆种子出苗率的影响 种子萌发并破土出苗是种苗建成的第1步，种子萌发和出土能力受到很多因素的影响，如温度、土壤水分、种子深度等[2]，而种子大小[3]、种子活力、芽势等种子自身的特性也同样影响着种苗的建成。由表1可知，播种后以1×104 cfu/mL农抗769菌液浇灌，5个品种的出苗率均高于清水对照，表明农抗769的施用可提高豆种的出苗率，其中农抗769对沈农9号、Williams82的出苗率影响较大，比清水对照分别提高了16.90%和15.07%，而对九农21的出苗率的影响最小，仅比对照提高了1.20%。不同品种的出苗率增长幅度有所不同，农抗769影响下5个品种出苗率提高幅度为沈农9号>Williams82>Jack>吉育71>九农21。上述试验结果表明，农抗769菌液可提升大豆种子的活力和芽势，但由于品种特性的差异，不同品种对农抗769诱导反应的敏感度有所不同，其中以沈农9号和Williams 82对农抗769的诱抗反应最敏感。

2.2 施用农抗769对大豆幼苗生长势的影响 由图1～2可知，以农抗769菌液浇灌大豆，不同生育期和生长环境中沈农9号和Williams82这2个品种在表型上表现出一致的变化趋势，但同一品种的大豆在温室中栽培和在大田条件下幼苗期却表现出不同的生长趋势，与清水对照相比，各指标表现出来的差异显著不同。温室盆栽的大豆，农抗769浇灌促进了大豆幼苗的生长，沈农9号的株高和茎粗分别比对照增加了14.94%和10.00%，Williams82分别增加了19.63%和1500%。田间种植的大豆株高和茎粗却比对照有所降低，沈农9号分别较低了19.93%和5.58%，Williams82分别降低了597%和1552%。盆栽和大田种植的大豆，农抗769的引入均对大豆根系的生长有显著的促进作用，盆栽条件下，沈农9号和Williams82的主根长度比对照分别增长了510%和1537%，田间种植分别增加了8.28%和16.41%；大豆幼苗的叶片在农抗769的影响下呈现缩小的趋势，沈农9号盆栽时叶面积降低了26.81%，大田种植降低了1338%，Williams82盆栽时叶面积降低了13.02%，大田种植降低了2.23%。农抗769诱导下田间种植的大豆在分枝期各项指标均呈现增强的趋势，沈农9号在株高、茎粗、叶面积和主根长4个方面分别比对照增加了9.79%、8.70%、1074%和19.92%，而Williams82也分别增加了16.80%、37.35%、23.22%和2.65%。

由图3～4可知，不同的生长环境和生育期，大豆面对农抗769的诱导所表现出的生长特征有所不同。在大豆的幼苗期，与对照相比在生长环境较为优越的温室中表现为植株高且粗壮，叶片变小，主根增长，根系发达，而在生长环境较为恶劣的大田中则表现为植株较矮，茎粗，叶面积较大，主根增长，根系发达。比较发现2种生长环境中植株的根系较对照都更为发达。不同生长环境的2种表型是大豆更适应生长环境的表现。大田栽培的大豆长至分枝期，各项生长指标较对照均更有优势，随着大豆的生长，田间生长环境中农抗769菌液对大豆的促生作用日渐凸显，在大豆分枝期大豆株高、茎粗、叶面积及主根长度等生长指标均优于对照，更有利于储备养分，从而改善其生育状况，促进结实。农抗769菌液对盆栽与田间种植的大豆的生长势产生的影响不同，可能与田间生长环境复杂、影响因素多有关。但田间种植的大豆在分枝期各项生长势指标均较对照高，表明农抗769施用在大豆生长不同的生育期均具有促生作用，但作用效果是否显著与生长环境和品种有关。农抗769的引入可以促进大豆在生育期內生长势的增加，为大豆的增产打下良好的基础。

2.3 施用农抗769对大豆产量性状的影响 大豆生育状况和产量的变化受品种遗传[4]、无机矿质营养[5]、土壤水分[6-8]、播种密度[9]、栽培模式与技术[10-13]等因素的影响。由图5～7可知，相同的种植条件下，农抗769菌液浇灌下的大豆单株总豆荚数高于清水处理，其中沈农9号比对照提高了5.60%，Williams82比对照提高了31.53%。施用农抗769显著提高了豆荚重，沈农9号和Williams82的豆荚重分别较对照提高了11.7%和10.4%。但农抗769菌液对大豆百粒重的影响不显著，Williams82和沈农9号分别比对照高出023%和0.07%。农抗769菌液浇灌下的大豆收获后，总豆荚数、豆荚重、百粒重均高于清水处理，表明田间施用农抗769可提高大豆产量，贡献主要在于促进大豆的分枝和结荚，提高的幅度与大豆品种有关。

3 结论与讨论

农抗769的施用可提高大豆种子的出苗率，出苗率提高的幅度与大豆品种有关。农抗769的施用对大豆苗期生长具有一定的促生增效和提高抗逆能力的作用，农抗769菌液能够增加分枝期大豆的分枝数量和大豆单株节荚数量从而提高大豆产量，同时农抗769因其对农作物病原菌具有直接的拮抗作用，具有降低大豆病害发生的潜力，可为大豆稳产高产打下良好基础，表明在大豆栽培过程中农抗769在田间具有良好的推广应用价值。农抗769可作为发展绿色生态农业的微生物菌剂的投入品，该研究结果对农抗769作为微生物肥料的菌种及其生产实践具有重要的指导意义。

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