双重接种暗色有隔内生菌提高甘草的植株性能gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba通过对根发育的影响来调节gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

本研究旨在评估甘草(gydF4y2Ba乌拉尔甘草gydF4y2Ba）可以从双重接种中受益gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba和从其他药用植物中分离出来的深色有隔内生菌(DSE)。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

首先，我们分离并鉴定了三种DSE(gydF4y2BaParaboeremia putaminumgydF4y2Ba，gydF4y2Ba木柄镰刀菌gydF4y2Ba， 和gydF4y2BaPhoma herbarumgydF4y2Ba),gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba来自中国农田的药用植物。其次，我们研究了这三种DSE在不同条件下对甘草性能的影响gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度（1×10gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba1. × 10gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba， 1 × 10gydF4y2Ba^8gydF4y2BaCFU/mL)，在无菌条件下置于生长室内。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

3株DSE菌株均能在甘草根部定殖，并与宿主植物建立了依赖于DSE种类的正共生关系gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度。接种的gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba增加了根系生物量、长度、表面积和根冠比。gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba增加根长，直径和表面积并降低根部：射击比。gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba增加根生物质和表面积。gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba增加了根系生物量、长度和表面积。结构方程模型(SEM)分析表明，DSE与gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba增强植物生物质和高度，射击分支和根表面积。根形态和生物质的变化归因于DSE物种的差异和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba治疗中的密度。gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba或者gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba低或中等gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度和gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba低或高gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度改善甘草根系形态和生物量。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

从其他药用植物中分离的DSE增强了不同密度下甘草植物的根本生长gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba条件，并可用于促进药用植物的栽培。gydF4y2Ba

植物-微生物相互作用驱动农业生态系统中的植物健康和生物地球化学循环[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba］．植物为与它们交互的微生物创造重要的栖息地，并向他们提供光合态[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba］．作为返回，土壤传播的微生物如丛枝菌根（AM）真菌，暗胚胚细胞（DSE），以及gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2Ba提高植物生产力，保持植物健康。因此，他们对可持续农业特别感兴趣[gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

黑暗的胚胎内心（DSE）是多种兼容性的生物养殖ascomycetes，其特征是由黑色菌丝菌丝和微克洛伊氏菌的特征。它们是在> 600种不同植物物种的根源中发现[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．宿主植物与DSE之间的关系来自共生对寄生的，取决于特定的主宿主 - Symbiont组合[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba］．以往研究表明，接种DSE可促进药用植物生长，提高药用复方产量[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．几种DSE通过促进碳，氮气和磷吸收来促进宿主植物生长[gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba11.gydF4y2Ba]，保护宿主植物免受生物应激（病原体）和非生物胁迫（重金属，盐和干旱）[gydF4y2Ba12.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2BaSpp.是根际常见的居民，已被调查为在农业和园艺系统中应用的生物防治剂、生物肥料和土壤改良剂[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba］．gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2BaSPP。主要通过溶解土壤营养素来改善植物生长[gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]，增加根长和次生根数量，并上调吲哚乙酸、细胞分裂素、赤霉素和玉米素等植物激素[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba］．因此，需要进一步研究这些有益真菌，以改善药用植物的生长和质量。gydF4y2Ba

甘草（gydF4y2Ba乌拉尔甘草gydF4y2Ba是一种分布广泛的多年生草本药用植物。其根和根茎是我国和世界各地常用的重要药用物质。被纳入国家卫生部药典委员会编制的《中国药典》。由于其含有甘草酸、甘草酸等成分，具有多种药理作用和生物学功能[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]. 它还可以在干旱的农业生态系统中保存水分和防止风蚀。此外，它的豆科根固定大气氮。至少两种不同的真菌和甘草之间的相互作用已被报道[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba，gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]尽管如此，DSE与gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2Ba对甘草生长的影响尚无研究。在早期的研究中，主要的DSE类群在不同的生态系统中与多种植物共存，没有显示定殖特异性[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba，gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

在之前的研究中使用gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba对于纤维素降解，我们的目标是评估DSE (gydF4y2Baacrocalymma vium.gydF4y2Ba，gydF4y2BaParaboeremia putaminumgydF4y2Ba)和含消毒或未消毒的有机残留物gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对甘草生长。DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba任何一种药剂均能更有效地促进植物生长[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．在这里,我们使用gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba作为生长促进剂，并研究了单独的各种DSE物种的影响并与之结合gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba砂土温室栽培甘草的研究。我们从根中分离出DSEgydF4y2Ba麦冬gydF4y2Ba和gydF4y2Ba金发氏粳稻gydF4y2Ba在中国北方的农田里gydF4y2Ba．gydF4y2Ba然后，我们接种甘草与上述DSE单独或与不同密度的gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba．在这项研究中，我们努力回答以下问题：（1）在根​​系中DSE的特征是什么？gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba从中国北方的农田?(2)在人工培养条件下，这些DSE能否定植并影响甘草植株的生长?(3)gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度影响DSE相关的共生？gydF4y2Ba

殖民化特征与DSE的鉴定gydF4y2Ba

在根系中观察到DSE的典型结构，例如暗丁酯菌丝和微克罗氏菌gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba(补充图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．带有厚侧壁的褐色至黄褐色菌丝侵入表皮和皮质细胞(附图SgydF4y2Ba1gydF4y2BaA、 （三）。充满单个或多个皮质细胞的链状或聚集性微巩膜（补充图gydF4y2Ba1gydF4y2BaB, D)。gydF4y2Ba

五个和两个DSE菌落从gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba分别是灰灰色至深褐色（补充图）gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．DSE1和DSE4产生孢子，但其他分离株没有孢子和生殖结构。对GenBank数据库中鉴定的真菌序列进行比较分析gydF4y2Baacrocalymma vium.gydF4y2Ba(DSE1),gydF4y2BaParaphoma RadicinagydF4y2Ba(DSE2),gydF4y2BaCurvularia pallescensgydF4y2Ba(DSE3),gydF4y2Bascytalidum lignicola.gydF4y2Ba（DSE4），gydF4y2BaParaboeremia putaminumgydF4y2Ba（DSE5），和gydF4y2BaPhoma herbarumgydF4y2Ba（DSE6，DSE7）（补充图。SgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）gydF4y2Ba．gydF4y2Ba我们选择了他们的增长地位gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba（SL，DSE4），gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba(PP、DSE5),gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba(PH, DSE6)进行盆栽接种试验。gydF4y2Ba

甘草幼苗的茎部形态特征gydF4y2Ba

经过3个月的生长后，所有接种的甘草幼苗都活着，绿色和健康。所有接种植物的根由DSE4，DSE5和DSE定植（补充图）gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．相对于对照植物，DSE或MT接种显着增加了植物高度，而HT接种降低。相反，与对照植物相比，LT接合没有显着修饰植物高度（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一只)。gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba与对照相比，接种HT显著增加了茎枝数。然而，其他接种植株与对照植株的枝条数量没有显著差异(图1)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bab).与对照植物相比，gydF4y2BaP. Herbarum，gydF4y2Ba低温接种、机插接种增加了叶片数量，而其他接种剂对该性状无显著影响(图3)。gydF4y2Ba1gydF4y2BaC）。gydF4y2Ba

DSE种与gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度对株高和分枝数有显著影响(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．在LT条件下,gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba接种增加株高，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba减少它,gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba与对照植株相比，对这一特性没有显著影响(图。gydF4y2Ba1gydF4y2Baa).仅在LT条件下gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba相对于对照植物增加射击分支和叶子数。与对照植物相比，其他分离物对芽分支或叶片数没有显着影响（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bab，c）。在Mt条件下，gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba和gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba株高和叶数增加，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba增加了芽枝数目gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba对植物高度和芽分支或相对于对照植物的叶片数没有显着影响（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Baa - c)。在高温条件下，与控制装置相比，gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba增加株高、枝条和叶片数量;gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba增加射击分支和叶子数，植物高度减少，gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba降低株高，但对茎、枝、叶数无显著影响。gydF4y2Ba1gydF4y2Baa - c)。gydF4y2Ba

甘草幼苗根系形态特征gydF4y2Ba

p . putaminumgydF4y2Ba和gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba接种显著增加了甘草的根长、根径和根表面积gydF4y2Ba．gydF4y2Ba然而gydF4y2Ba，p. herbarum.gydF4y2Ba只有与对照植物相比增加了根表面积（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bad-f)。根径和表面积在不同程度上增加gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(e, f)。与对照相比，低温和高温处理增加了根系长度，而机插处理对这一性状的影响不显著(图5)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bad）。gydF4y2Ba

在低温条件下，与对照相比，DSE增加了根长、直径和表面积。在MT条件下，DSE增加了根系直径和表面积，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba和gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba增加了根长gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba与对照植物相比，对根长没有显着影响。在HT条件下，DSE增加了根表面区域但是gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba和gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba只增加根长和直径相对于对照植株(图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bad-f)。DSE物种与gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度仅为根长和表面积（表）gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

甘草幼苗生物量的生产gydF4y2Ba

甘草地上部生物量、根系生物量和根冠比分别受DSE种类和种类的影响gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度（图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个)。gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba增加了根系生物量和根冠比，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba增加地上部生物量，降低根冠比gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba与对照植物相比，只增加了根生物量。LT和MT条件增加了枝条和根生物量，而HTH增加了根生物量和根部：芽比并减少相对于对照植物的芽生物质（图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个)。DSE和DSE之间存在显着的阳性相互作用gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba关于射击和根生物量。但是，DSE和DSE之间的相互作用gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba在根目的：射击比例随DSE物种和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度（图。gydF4y2Ba2gydF4y2Bab,表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

非计量多维标度（NMDS）和相似性分析（ANOSIM）表明，DSE物种对甘草根系形态和生物量有显著的分离（R = 0.0505,gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.046)和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度(R = 0.1223，gydF4y2BaPgydF4y2Ba = 0.001) (Fig.3.gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

相关分析gydF4y2Ba

采用Mantel试验和结构方程模型(SEM)来说明DSE效应，gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba，以及它们对甘草生长参数的相互作用。Mantel检验显示，DSE、gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba、生物量、根长、直径和表面积、叶数、株高和地上部分枝(补充表SgydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．我们使用相关系数（R值）和SEM量化DSE的相对效果，gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba， DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba在总根长，直径和表面积，植物生物质，植物高度，叶子号和射击分支（χgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba= 136.933，自由度(df) = 12，gydF4y2BaPgydF4y2Ba = 0.005，近似均方根误差（RMSEA） = 0.407，拟合优度指数（GFI） = 0.750，Akaike信息标准（AIC） = 222.933). DSE对根长、根径、植株生物量和地上部分枝有显著的直接影响。gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对根长、表面积、直径、植株生物量和高度、叶数有显著的直接影响。DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对根表面积、植株生物量、株高和地上部分枝率均有显著的正向影响。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

植物生长参数和生物质生产的变异分区gydF4y2Ba

采用方差划分分析，定量分析了DSE和DSE的贡献gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度对植物生长参数和生物量的影响(图。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba和gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)．PP和LT的组合解释了芽生物质差异的38.2％（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Baa)，占根系生物量方差的61.2%(图5)。gydF4y2Ba5gydF4y2Bab)，枝条生长性状方差的16.9%(图5)。gydF4y2Ba5gydF4y2Bac），生长性状的差异的58.0％（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Bad）。PP解释的根生物量和生长性状的纯差异分别为45.3和39.5％，而分别解释了15.9％和18.5％。PP与LT对根生物质和生长特征的同时影响分别解释了9.9％和6.7％的方差。PP和MT的组合在芽生物质中解释了55.9％的差异（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Bae)，占根系生物量方差的70.8%(图5)。gydF4y2Ba5gydF4y2Baf），芽生长性状的34.6％的差异（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Bag)，根系生长性状方差的16.1%。gydF4y2Ba5gydF4y2BaPP对根系生物量和生长性状的纯方差分别为20.0和13.9%，MT对根系生物量和生长性状的纯方差分别为32.7和2.2%。PP和MT同时作用对根系生物量和生长性状的影响分别为18.1和4.3%。PP和HT组合解释了地上部生物量变异的47.1%(图5)。gydF4y2Ba5gydF4y2Bai)，占根系生物量方差的13.0%(图5)。gydF4y2Ba5gydF4y2Baj），芽生长性状的差异的14.5％（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Bak）和19.7％的根生长特征的差异（图。gydF4y2Ba5gydF4y2Bal）。PP解释的根生物量和生长性状的纯差异分别为8.1和6.0％，而HT分别解释了4.9％和13.7％。PP和HT的组合分别解释了根生物质和生长性状的差异的22.1和7.1％。gydF4y2Ba

SL和LT的组合解释了芽生物质的差异的50.2％（图。gydF4y2Ba6gydF4y2Baa)，占根系生物量方差的29.5%(图5)。gydF4y2Ba6gydF4y2Bab)，枝条生长性状方差的23.3%(图8)。gydF4y2Ba6gydF4y2Bac)，占根系生长性状方差的48.2%。gydF4y2Ba6gydF4y2Bad） 是的。SL对根系生物量和生长性状的纯方差分别为8.7%和22.1%，LT分别为20.8%和26.1%。SL和LT组合分别解释了根系生物量和生长性状变异的5%和11.1%。SL和MT的组合解释了地上部生物量12.2%的变异（图。gydF4y2Ba6gydF4y2Bae），根生物量的12.6％的差异（图。gydF4y2Ba6gydF4y2Baf)，占地上部生长性状方差的59.5%(图5)。gydF4y2Ba6gydF4y2Bag）和根生长特征的12.4％的差异（图。gydF4y2Ba6gydF4y2Bal对根系生物量和生长性状的纯方差解释分别为4.4%，MT对根系生物量和生长性状的纯方差解释分别为8.2和12.4%。SL和MT组合对根系生物量和生长性状变异的解释分别为18.9和16.6%。SL和HT组合解释了地上部生物量变化的77.3%(图5)。gydF4y2Ba6gydF4y2Bai)，占根系生物量方差的44.1%(图5)。gydF4y2Ba6gydF4y2Baj），芽生长性状的24.8％的差异（图。gydF4y2Ba6gydF4y2Bak)，占根系生长性状方差的26.2%。gydF4y2Ba6gydF4y2Bal)， SL对根系生物量和生长性状的纯方差分别为16.7和5.2%，HT对根系生物量和生长性状的纯方差分别为27.4和21.0%。SL和HT组合解释了地上部生物量变化的8.6%。gydF4y2Ba

PH和LT的组合解释了地上部生物量变化的49.0%。gydF4y2Ba7gydF4y2Baa） ，占根系生物量方差的47.3%（图。gydF4y2Ba7gydF4y2Bab)，枝条生长性状方差的23.3%(图8)。gydF4y2Ba7gydF4y2Bac)，根系生长性状变异率为43.4%(图5)。gydF4y2Ba7gydF4y2Bad). PH对根系生物量和生长性状的纯方差分别为23.2和0.9%，低温对根系生物量和生长性状的纯方差分别为24.1和42.5%。PH和LT组合对根系生物量和生长性状的贡献率分别为9.4和11.7%。PH和MT组合解释了地上部生物量变化的83.0%(图1)。gydF4y2Ba7gydF4y2Bae） ，根生物量方差的20.9%（图。gydF4y2Ba7gydF4y2Baf)，地上部生长性状方差的2.3%(图。gydF4y2Ba7gydF4y2Bag）和1.14.2％的根生长性状的差异（图。gydF4y2Ba7gydF4y2BaPH解释的根系生物量和生长性状的纯方差分别为9.4和4.3%。MT对根系生物量和生长性状的贡献率分别为11.5和9.9%。PH和MT组合对根系生物量和生长性状的贡献率分别为11.4和0.5%。PH和HT组合解释了59.0%的地上部生物量变化(图1)。gydF4y2Ba7gydF4y2Bai)，占根系生物量方差的15.1%(图5)。gydF4y2Ba7gydF4y2Baj)，地上部生长性状的变异率为40.6%。gydF4y2Ba7gydF4y2Bak)，根系生长性状的方差为39.1%(图5)。gydF4y2Ba7gydF4y2Bal)。根系生物量和生长性状由PH解释的纯方差分别为0.7和0.9%。HT对根系生物量和生长性状的贡献率分别为7.4和38.2%。PH和MT组合对根系生物量和生长性状变异的解释分别为10.0和20.4%。gydF4y2Ba

DSE的调查与鉴定gydF4y2Ba

DSE是常见的根内生真菌，宿主广泛，生态地理范围广[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba21gydF4y2Ba］．黑色化的DSE菌丝体和微克洛蒂氏菌在根系中的特征gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba在中国北方某药用植物栽培区采集的几乎所有根样中均可见。DSE菌丝具有富含黑色素的细胞壁，提供结构刚性，并保护细胞免受非生物和生物胁迫[gydF4y2Ba22gydF4y2Ba，gydF4y2Ba23gydF4y2Ba］．microclerotia类似于丛枝菌根的囊泡，是繁殖或休眠结构[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]. 阿尔托宁[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]表明DSE的黑化菌丝和微菌核可能是植物在高压环境下生长和生存所必需的。利用形态学和分子生物学方法对分离的DSE菌株进行鉴定gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba根为gydF4y2Baacrocalymma vium.gydF4y2Ba，gydF4y2BaParaphoma RadicinagydF4y2Ba，gydF4y2BaCurvularia pallescensgydF4y2Ba，gydF4y2Bascytalidum lignicola.gydF4y2Ba，gydF4y2BaparaMoeremia putaminum，gydF4y2Ba和gydF4y2BaPhoma Herbarum。A. VAILUMgydF4y2Ba和gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba已在烟草和甘草根中检测到[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba，gydF4y2Ba26gydF4y2Ba］．gydF4y2Bap . radicinagydF4y2Ba在大豆根表面中被隔离[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba］．gydF4y2Bac . pallescensgydF4y2Ba在香蕉果实的表面上发现了[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba，在谷物中[gydF4y2Ba29gydF4y2Ba]，在叶子上gydF4y2BaLippia sidoidesgydF4y2Ba和gydF4y2BaHumboldtia brunonisgydF4y2Ba［gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba31gydF4y2Ba］．gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba在盐胁迫大豆植株的根系中观察到[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba］．这些发现表明DSE既不是主题，也不是组织特异性的，并且在原始宿主以外的植物中可能是功能性的[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

DSE或gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba单独对甘草幼苗的生长gydF4y2Ba

相关研究表明，接种DSE对植物生长有负、中、正效应[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]. 在这里，所有三种DSE物种都作为宿主殖民者。DSE对甘草的根长、根径、生物量和地上部分枝有显著的直接影响gydF4y2Ba．gydF4y2Ba相对于对照植物，gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba增加了根系生物量和根冠比，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba增加地上部生物量，降低根冠比gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba增加了根系生物量。我们认为，DSE在宿主植物中的促生长效果因DSE种类而异[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba，gydF4y2Ba34gydF4y2Ba］．以前的研究报告称gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba通过产生赤霉素促进植物生长[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba］．然而，它也是一种叶斑病的病原体gydF4y2Ba茶树gydF4y2Ba［gydF4y2Ba35gydF4y2Ba] 和gydF4y2Ba苍术gydF4y2Ba［gydF4y2Ba36gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba隐匿症gydF4y2Baspp。(包括gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba)最近才被区别开来gydF4y2BaPhomagydF4y2BaSPP。gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba被鉴定为根腐病的病原体[gydF4y2Ba37gydF4y2Ba］．证实某些真菌的致病 - 内胚性生活方式是可互换的[gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]. 目前还没有公开的信息表明gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba和gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba在植物生长。然而，Goh等人[gydF4y2Ba39gydF4y2Ba)报道,gydF4y2BaScytalidium parasiticumgydF4y2Ba增加株高和叶面积gydF4y2BaElaeis guineensisgydF4y2Ba．我们的研究结果证实了DSE在植物中的致病或互惠效应可能随着DSE种类和生长条件的不同而不同的假说[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba，gydF4y2Ba41gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

据报道gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2BaSPP.gydF4y2Ba．gydF4y2Ba可作为生物肥料和植物生长促进剂[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]. 在这里，非计量多维标度（NMDS）和结构方程模型（SEM）表明gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对总根长、根径和表面积、植株生物量和株高、叶片数有显著的直接影响。中低密度gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba增加芽和根生物量。高密度gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba根生物质和根部增加：芽比和降低芽生物质。我们的结果与Al-Hazmi和Tariqjaveed报告的结果一致[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba］．他们发现这四个gydF4y2BaTrichoderma harzianumgydF4y2Ba和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba接种量增加了番茄植株的生长，尤其是在最大接种密度为10时gydF4y2Ba^10.gydF4y2Ba孢子ggydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}土壤。罗斯马纳等人[gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]发现不同浓度的处理gydF4y2Ba木霉属asperellumgydF4y2Ba增加了数量gydF4y2BaTheobroma可可gydF4y2Ba芽和枝分别比对照增加90.7和21.7%。早期的研究表明，对gydF4y2Bat . harzianumgydF4y2Ba和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba论番茄植物生长[gydF4y2Ba44gydF4y2Ba］．因此，物种和接种密度gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2Ba使用可能是确定该真菌和其植物主体之间的关系是否是相互态度的关键因素。gydF4y2Ba

DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba关于甘草幼苗的生长gydF4y2Ba

在之前的一项研究中，我们评估了DSE和有机残留物组合对甘草的影响gydF4y2Ba．木霉gydF4y2Ba仅用于纤维素降解[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．这里，DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba显着影响甘草植物的根生物量和芽生物质。同时，我们也发现测试的DSE和gydF4y2Ba绿色木霉gydF4y2Ba密度对甘草不同部位的生长性能有不同的影响。虽然真菌只定植植物的根，但某些真菌类群与植物的叶和茎相互作用[gydF4y2Ba45gydF4y2Ba］．两种可能的因素可以解释甘草中观察到的增强的生长，受DSE和gydF4y2Bat . viride。gydF4y2Ba内镜下动态慢动作影像和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba促进植物根系生长和养分吸收[gydF4y2Ba46gydF4y2Ba，gydF4y2Ba47gydF4y2Ba］．较大的根系生物量可能与较大的侧根、次根和根毛数量有关。这种适应性的根系形态提高了植物的养分吸收效率[gydF4y2Ba48gydF4y2Ba］．内镜下动态慢动作影像和/或gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba诱发正或中性根系结构架构响应。通过DSE生产独特的生物活性化合物，如植物激素[gydF4y2Ba49gydF4y2Ba，gydF4y2Ba50gydF4y2Ba] 和gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2Ba压力(gydF4y2Ba51gydF4y2Ba，gydF4y2Ba52gydF4y2Ba[或间接调节这些化合物影响宿主植物中的生长调节剂[gydF4y2Ba53gydF4y2Ba，gydF4y2Ba54gydF4y2Ba，gydF4y2Ba55gydF4y2Ba，gydF4y2Ba56gydF4y2Ba］．在本研究中未测量宿主植物植物植物水平。但是，DSE和DSE之间的相互作用gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba与对照植物相比，根生物质和表面积显着增加。我们推测DSE和DSE的有益效果gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对植物根的影响可能是因为它们促进了植物激素的产生[gydF4y2Ba52gydF4y2Ba，gydF4y2Ba57gydF4y2Ba］．方差划分分析表明，植物生物量和生长性状存在持续的方差。因此，某些未测量的因素和参数，如DSE接种量和植株培养时间可能也显著影响了甘草的生长。gydF4y2Ba

在这里，我们探索了甘草根和深色有隔内生菌之间的联系从根gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba生长在中国北方的农田上。三种DSE是有效的定殖剂gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba，gydF4y2Ba金银花,gydF4y2Ba和甘草的根。它们对寄主植物根系生长具有不同种类的积极影响。gydF4y2Bap . putaminumgydF4y2Ba显著增加根系生物量和根冠比，改善根系形态，gydF4y2Ba美国lignicolagydF4y2Ba改善根系形态，以及gydF4y2Bap . herbarumgydF4y2Ba增加根系生物量和表面积。gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba在低中密度增加的根生物质和改善的根形态。gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度高时，根系生物量增加，根系形态改善。DSE和gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba对根系生物量、长度和表面积均有显著的正向影响。我们的发现证实了DSE-的假设gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba共接种促进了寄主植物的根系发育和养分吸收，从而促进了植物的生长和生物量的增加。甘草是一种重要的有价值的中草药。此外，全株复垦受干旱影响的土壤。甘草根际微生物与宿主形成互惠关系，调节宿主的生长和胁迫适应。今后的研究应进一步研究其他DSE品种的功能，并对双DSE-的应用进行评价gydF4y2Batrichoderma.gydF4y2BaSPP。药用植物栽培中的涂膜。gydF4y2Ba

DSE隔离和识别gydF4y2Ba

根际的细根gydF4y2Bao .对虾gydF4y2Ba和gydF4y2BaL. japonicagydF4y2Ba在河北省安国药材种植基地(115°20′e, 38°24′n)采集。根用75%乙醇表面消毒5 min, 10% NaOCl表面消毒5 min，然后用蒸馏水冲洗3次，在无菌滤纸上干燥。最后，将切片置于添加氨苄青霉素和硫酸链霉素的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上。培养皿在27°C的黑暗中孵育，每天观察。为了确保菌株是真正的内生菌，将最后一步留下的200 μL蒸馏水涂在PDA培养基上，没有任何微生物生长表明有效的表面消毒。在PDA上分离有暗菌丝的菌落，观察菌落形态和微观形态特征[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．完全，从90个根段中分离26个菌落。具有相似形态和生长速率的菌株被分组为Morotheypes DSE1，DSE2，DSE3，DSE4，DSE5，DSE6和DSE7。此外，将每种菌株的3重复在10℃下培养2个月以诱导孢子状[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba，gydF4y2Ba58gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

使用基因组DNA提取试剂盒（Solarbio Science Copy Ltd.，北京）从每个殖民地中从50mg新鲜的菌丝菌菌丝菌丝中提取50mg新鲜菌丝体。其4（5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'）及其5（5'-GGAAGTAAAAGTCGTAAGG-3'）用于通过聚合酶链反应（PCR）扩增内部转录的间隔件（其）区域[gydF4y2Ba59gydF4y2Ba]. 反应系统（20 μL）含3.5 μL DNA模板，0.5 μL每种底漆（10 μM），10 μL 2×Es Taq主混合物（考恩生物科学公司，中国北京）和5.5 微升ddHgydF4y2Ba_2gydF4y2Bao . PCR进行生活在一个生态™thermocycler(杭州骏科技有限公司、杭州、中国),最初变性步骤在94°C 5分钟,其次是35周期在94°C的变性1分钟,引物退火55°C为1分钟,1分钟在72°C扩展,最终在72°C扩展10分钟(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba60gydF4y2Ba］．最后，纯化和测序PCR产物，然后在升降量MK583545（DSE1），MK583546（DSE2），MK583547（DSE3），MK601233（DSE5），MK601234（DSE6）中，沉积在Genbank中的序列沉积序列。和MK601236（DSE7）。共克拉尔X（v.1.81）用于对齐序列。使用最大可能性（ml）和贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法建立DSE系统发育树，用ML树v。6 [gydF4y2Ba61gydF4y2Ba]，用MrBayes 3.1.2计算贝叶斯推理[gydF4y2Ba62gydF4y2Ba］．4马尔可夫连锁店运行2次从随机起始树木运行500万代，每100代采样。第一季度被丢弃为一个跑步。分析了所有剩余树木共识规则的大多数树。由ML和贝叶斯后部概率（BPP）支持的BOITSTAP（BPP）支持的分支分别被确认为显着支持的75％（ML）和0.95（BPP）[gydF4y2Ba63gydF4y2Ba］．这些DSE分离物保存在中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所濒危物种育种工程实验室的培养物收藏中。根据其生长状况，选用DSE4、DSE5、DSE6进行后续接种试验。gydF4y2Ba

植物和植物gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba材料gydF4y2Ba

甘草种子来自北京中国中药总公司，用70%乙醇浸泡3 min消毒，然后用2.5% NaOCl搅拌10 min。消毒后的种子用无菌水清洗几次，然后无菌地种植在水琼脂(10g LgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})培养皿培养液，用于27°C发芽[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．的gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba菌株保存于中国医学科学院药用植物发展研究所和中国北京协和医学院的培养物库中。植物的形态特征及其系统发育gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba在补充图中显示了菌株。sgydF4y2Ba5gydF4y2Ba和图SgydF4y2Ba6gydF4y2Ba，GenBank登录号为MK396066 [gydF4y2Ba64gydF4y2Ba，gydF4y2Ba65gydF4y2Ba］．将5ml无菌水放入含有成熟水的培养皿中gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba．将悬浮液彻底混合并转移到超级工作台上的无菌锥形瓶中[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba］．的gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba用血球计测定孢子接种密度。三个gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba在随后的接种实验中使用孢子浓度:低密度(LT;1×10gydF4y2Ba^6gydF4y2BaCFU毫升gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})、中密度(MT;1×10gydF4y2Ba^7gydF4y2BaCFU毫升gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})和高密度(HT;1×10gydF4y2Ba^8gydF4y2BaCFU毫升gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})．gydF4y2Ba

接种试验gydF4y2Ba

接种试验在光周期为14 h/10 h、昼夜温度为27℃/22℃、平均相对湿度为60%的生长室内进行。试验采用完全随机因子设计(4个DSE接种× 3个)，试验期3个月gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba密度）5个重复。对4株DSE进行了接种gydF4y2BaParaboeremia putaminumgydF4y2Ba（PP），gydF4y2BaPhoma herbarumgydF4y2Ba（pH），gydF4y2Ba木柄镰刀菌gydF4y2Ba（SL）和未征收的控制。3. t . viridegydF4y2Ba密度分别为低(LT)、中(MT)和高(HT)。消毒gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba孢子液作为对照。准备了80个实验瓶。gydF4y2Ba

将采集自甘草自然栖息地的约500g沙土，置于底座直径5.5 cm，顶部直径8.5 cm，高度11.5 cm的玻璃瓶中，在121℃下蒸压2h。沙质土壤有机质含量为25.38 mg ggydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}，可用氮含量为22.50μgggydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}有效磷含量为1.68 μg ggydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}．在每个无菌瓶中种植两株幼苗。从活跃的DSE菌落边缘切下两个5毫米的真菌圆盘，接种在靠近幼苗根部的1厘米范围内。未接种的对照用无真菌的灭菌培养基处理[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．1个月后，用不同密度的30 mL水灌gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba孢子液。对照幼苗用30 mL消毒后灌溉gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba孢子液。所有接种程序都在超薄的工作台上进行。gydF4y2Ba

植物生长参数gydF4y2Ba

在收获之前，每株植物记录植物高度，射击分支数和叶子数。从每个瓶子单独收获芽和根部。用自来水轻轻洗涤根，以除去土壤。留出几种根样本并随机选择以检测DSE定植状态。各个根部在有机玻璃托盘中漂浮在水中（近1cm深），并使用台式扫描仪（Epson Perfection V800照片; Epson，Nagano，Japan）扫描。使用Winrhizo图像分析系统确定根部长度，根直径和根表面积的根形态特征[gydF4y2Ba66gydF4y2Ba]. 剩下的根和新梢在70℃干燥 °C至少48 h用于计算植物生物量。植物的总生物量是地上部和根系干重的总和。gydF4y2Ba

DSE根殖民化gydF4y2Ba

甘草根用自来水冲洗，切成0.5 cm长的段，10% KOH清除，0.5%酸性品红染色。每个样本共随机选取30个0.5 cm长的根段置于载玻片上，在生物显微镜下观察DSE定植状态[gydF4y2Ba67gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

本实验采用双向方差分析(ANOVA)来评估DSE的效果，gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba，以及它们对测量参数的相互作用。各组间比较采用邓肯多范围检验(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。非度量多维量表(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)测试采用R v. 3.5.3中的“素食”包[gydF4y2Ba68gydF4y2Ba]评估DSE和DSE的影响gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba甘草幼苗根系形态和生物量的研究。Mantel试验和结构方程模型(SEM)检验了DSE物种的影响，gydF4y2Bat . viridegydF4y2Ba以及他们在R v的“Ecodist”包装中对甘草形态和生物量的相互作用。3.2.2 [gydF4y2Ba69gydF4y2Ba］．方差划分方法用于评估各因子对植物生长参数和生物量产量的影响程度。SPSS 21.0, AMOS v. 21.0 (Maximum likelihood)， Canoco v. 4.5, RStudio ' vegan ' package [gydF4y2Ba70gydF4y2Ba]，和KaleidaGraph v。4.5进行分析和作图。gydF4y2Ba

本研究中产生或分析的所有数据均包含在本文及其补充信息文件中，本研究中使用和/或分析的数据集可向通讯作者索取。gydF4y2Ba

内镜下动态慢动作影像:gydF4y2Ba

黑暗的edemophytes.gydF4y2Ba

t . viridegydF4y2Ba或电视：gydF4y2Ba

木霉gydF4y2Ba

美国lignicolagydF4y2Ba或者gydF4y2Ba

木柄镰刀菌gydF4y2Ba

p.putaminum.gydF4y2Ba或pp：gydF4y2Ba

Paraboeremia putaminumgydF4y2Ba

P.Herbarum.gydF4y2Ba或PH值:gydF4y2Ba

Phoma herbarumgydF4y2Ba

是：gydF4y2Ba

丛丛mycorrhiza.gydF4y2Ba

G尿毒症gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

乌拉尔甘草gydF4y2Ba

o .对虾gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

麦冬gydF4y2Ba

L. japonicagydF4y2Ba：gydF4y2Ba

金发氏粳稻gydF4y2Ba

PDA:gydF4y2Ba

马铃薯葡萄糖琼脂gydF4y2Ba

其:gydF4y2Ba

内部转录的垫片gydF4y2Ba

聚合酶链反应：gydF4y2Ba

聚合酶链反应gydF4y2Ba

密度:gydF4y2Ba

马尔可夫链蒙特卡罗gydF4y2Ba

ml：gydF4y2Ba

最大似然gydF4y2Ba

BPP:gydF4y2Ba

贝叶斯后冠军概率gydF4y2Ba

LT:gydF4y2Ba

低密度的gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba

机器翻译：gydF4y2Ba

中密度gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba

H T：gydF4y2Ba

高密度的gydF4y2Ba木霉gydF4y2Ba

KOH:gydF4y2Ba

氢氧化钾gydF4y2Ba

NMDS：gydF4y2Ba

非度量多维标度gydF4y2Ba

SEM：gydF4y2Ba

结构方程模型gydF4y2Ba

RMSEA:gydF4y2Ba

近似的均方根误差gydF4y2Ba

GFI：gydF4y2Ba

的健康指数gydF4y2Ba

另类投资会议:gydF4y2Ba

akaike信息标准gydF4y2Ba

作者感谢河北大学的研究生任颖、李敏和张雪所做的采样和实验室工作。此外，我们还要感谢国际科学编辑有限公司提供的语言编辑服务。gydF4y2Ba

该研究得到了中国国家重点研发计划的财政支持（No. 2018YFC1706500）。gydF4y2Ba

从属关系gydF4y2Ba

1. 2 .中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京100193gydF4y2Ba

   何潮，王温泉gydF4y2Ba

2. 北京中医药大学中药学院，北京100029gydF4y2Ba

   文泉王霍林侯gydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

数据策策，CH和JH;正式分析，CH;资金收购，WW;调查，CH和JH;方法，CH，WW和JH;项目管理，WW;资源，CH;监督，WW;可视化，WW;写作 - 原始草案，CH和WW。 All authors have read and approved the manuscript.

相应的作者gydF4y2Ba

通信gydF4y2Ba曹国伟他gydF4y2Ba或者gydF4y2Ba温泉王gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

伦理批准并同意参与gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

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不适用。gydF4y2Ba

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