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摘要 以水稻为材料，研究内生菌侵染对镉和盐单一及复合胁迫下水稻幼苗生长生理的影响。用浓度为50 μmol/L CdCl 2溶液和100 mmol/L NaCl溶液对内生菌侵染（Endophyte infected，E+）与内生菌未侵染（Endophyte non-infected，E-）的水稻种子进行单一与复合胁迫处理。与内生菌未侵染的相比，内生菌侵染的水稻幼苗的株高、根长、叶绿素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量均提高，抗氧化酶SOD、POD、CAT活性增强，MDA和脯氨酸含量均下降。内生菌侵染可以缓解镉和盐单一及复合胁迫下水稻幼苗生长的不利影响，帮助水稻幼苗抵抗逆境。
关键词 水稻;内生菌;镉胁迫;盐胁迫
中图分类号 S 511 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）19-0031-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.008
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of Endophytes on Growth and Physiological Characteristics of Rice Seedlings under Single and Combined Stresses of Cadmium and Salt
DONG Rui-meng， WANG Jia-yao，ZHU Meng-zhuo et al
（College of Life Science， Shenyang Normal University， Shenyang， Liaoning 110034）
Abstract With rice seedlings as tested materials， the effects of endophytes on the growth and physiological characteristics of rice seedlings were studied under single and combined stresses of cadmium and salt. 50 μmol/L CdCl 2 solution and 100 mmol/L NaCl solution were used to treat infected with （E+） and non-infected with （E-） rice seedlings as single and combined stress. Compared with E-， E+ increased their plant height， root length， the content of chlorophyll， soluble protein and soluble sugar， enhanced antioxidant enzymes SOD， POD and CAT activity， decreased MDA and proline content. Endophyte infection could alleviate the adverse effects of cadmium and/or salt on the growth of rice seedlings， and help rice seedlings resist adversity.
Key words Rice;Endophytes;Cadmium stress;Salt stress
基金项目 辽宁省教育厅项目（LJC201912，LZD201901，LZD202004）;沈阳师范大学大创项目（X202010166377）。
作者简介 董芮萌（1996—），女，辽宁朝阳人，硕士研究生，研究方向：生物化学与分子生物学。*通信作者，教授，博士，硕士生导师，从事生物化学与分子生物学研究。
收稿日期 2021-03-13;修回日期 2021-05-12
水稻作为中国种植面积最大的粮食农作物，其种植面积可达3 000万hm2，年产量占粮食作物的 40% 以上，我国 65% 以上人口以水稻作为食物的主要来源[1]。水稻属于盐中度敏感植物[2]，土壤盐渍化是在水稻生长环境中制约着水稻生长的一个重要因素[3]。镉是污染性强的一种重金属，中国耕地面积中约有1.3万hm2被重金属镉污染[4]。而Cd是植物的非必需元素，植物自身吸收的Cd会通过食物链影响人类的健康。有研究表明，降低稻米中镉含量可以减少人体食用稻米所造成的危害[5]。因此，如何采取措施减弱镉和盐单一及复合胁迫对水稻生长的影响，是当前急需解决的问题之一。
植物内生菌是一类既能寄生在植物体内，又不使植物产生任何不良反应的微生物[6]。越来越多的研究表明，内生菌可增加寄主植物生长速率，增强寄主植物在重金属、盐碱、高温、虫害、干旱等逆境条件下的抗性[7-8]。碱蓬是一种一年生耐盐碱草本植物，主要生长在盐碱地和海滨等地区，具有较高的耐盐性[9-10];碱蓬还具有一定耐镉性，能在一定程度上富集重金属镉[11-12]。鉴于此，笔者以水稻为试验材料，探究碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下水稻幼苗相关生理指标、叶绿素含量、渗透调节物质、抗氧化酶活性的影响，研究内生菌与水稻幼苗抗性之间的关系，为内生菌缓解水稻幼苗镉和盐复合胁迫的机理研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验菌种
碱蓬内生菌高Y1-1菌株由沈阳师范大学微生物实验室提供，菌株于4 ℃冰箱中保存。
1.2 材料处理
将水稻“辽星1号”种子（由遼宁省稻作研究所提供）用 1% NaClO中消毒15 min，用去离子水反复冲洗后，28 ℃萌发过夜。用去离子水在铺满滤纸的培养皿中催芽1 d后，选取大小一致且破胸的种子，放在带有纱网的装有Hoagland营养液的无菌烧杯中培养，烧杯放置在人工气候箱（光照强度为3 000 lx;相对湿度为80%;光照/黑暗为16 h/8 h;昼夜温度为 29 ℃/25 ℃）内培养，每天补充填加Hoagland营养液。先用不同浓度的菌液（0、5%、10%、15%、20%、25%）处理水稻种子，筛选最适菌液浓度。然后将水稻分为2组，即内生菌侵染组（E+）和内生菌未侵染组（E-），直到幼苗长至两叶一心期时，用50 μmol/L CdCl 2溶液、100 mmol/L NaCl溶液对水稻幼苗进行处理，在处理完水稻幼苗的第7天对水稻幼苗相关生理指标进行测定。 1.3 各项指标的测定
在各处理中，随机选取10株水稻幼苗，测量其株高和根长，计算平均值。参照张志良等[13]方法测定叶绿素含量。超氧化物歧化酶（SOD）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛（MDA）含量测定均参照高俊凤[14]的方法;过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、脯氨酸（Pro）含量测定参照郝再彬等[15]方法。
1.4 统计分析
采用SPSS 22.0软件进行试验数据统计分析，用单因素ANOVA方差分析，最小显著极差法（LSD）进行显著性分析（ P <0.05）。采用Origin 8.6软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同菌液浓度对水稻幼苗生长指标和叶绿素含量的影响
由表1可知，用不同浓度（0、5%、10%、15%、20%、25%）的内生菌发酵液侵染的水稻幼苗的第7天后，E+组水稻幼苗株高和根长均高于E-组，呈显著差异（ P <0.05）。E+组的水稻幼苗的叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）含量明显低于E-组，差异达到显著水平（ P <0.05）。在内生菌菌液浓度为10%时，水稻幼苗的生长状况最佳，叶绿素含量显著高于其他处理的水稻幼苗，且差异显著（ P <0.05）。這说明碱蓬内生菌高Y1-1能够提高叶绿素含量，增加水稻幼苗光合作用，促进植物生长。因此，采用10%浓度菌液侵染水稻种子，然后对生长至两叶一心期的水稻幼苗进行镉和盐单一及复合胁迫处理。
2.2 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗生长的影响
由图1A、1B可知，处于镉和盐单一及复合胁迫下的幼苗，其株高和根长均低于对照CK（正常生长），且差异显著（ P <0.05），株高分别比对照降低了12.53%、747%、16.41%，根长分别比对照降低了1758%、9.73%、1723%，说明镉和盐单一及复合胁迫会抑制水稻幼苗的正常生长。E+组水稻幼苗株高和根长均显著高于E-组，且差异显著（ P <0.05），株高增加了8.25%、5.90%、7.08%、5.38%，根长增加了6.23%、2.76%、4.89%、6.63%，说明碱蓬内生菌高Y1-1可缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的株高和根长的抑制作用。
2.3 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗叶绿素含量的影响
由图2A、2B可知，镉和盐单一及复合胁迫的水稻幼苗的叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）含量明显低于对照CK，E+组水稻幼苗的叶绿素含量明显高于E-组，且差异显著（ P <0.05），叶绿素a含量分别高了26.73%、28.57%、22.09%、24.20%，叶绿素b含量分别高了75.86%、28.57%、47.02%、44.44%。叶绿素含量的增加，表明碱蓬内生菌高Y1-1在一定程度上可增加水稻幼苗的光合积累和抗逆性。
2.4 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量影响
从图3A、3B、3C可以看出，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均明显低于对照CK（ P <0.05），SOD活性分别比对照降低了50.00%、46.15%、61.54%，POD活性分别比对照降低了49.13%、47.41%、56.12%。在镉单一以及镉和盐复合胁迫下，CAT比对照分别降低了16.67%、2500%，而在盐胁迫下，CAT活性比对照升高了16.67%。E+组水稻幼苗抗氧化酶活性均显著高于E-组，且呈显著差异（ P <005），SOD活性分别增加了7.69%、61.54%、5714%、8175%，POD活性分别增加了36.04%、81.57%、16.56%、42.24%，CAT活性分别增加了34.00%、83.00%、833%、4994%。
由图3D可知，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗MDA含量明显高于对照，分别比对照升高了28.57%、3214%、42.85%（ P <0.05）。E+组水稻幼苗MDA含量显著低于E-组，且呈显著差异（ P <0.05），MDA含量分别降低了27.56%、1300%、15.24%、13.99%。这说明镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的伤害可以通过高Y1-1提高抗氧化酶的活性以及降低MDA含量来缓解。
2.5 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗渗透调节能力的影响
由图4A可知，镉和盐单一及复合胁迫下的幼苗Pro含量明显低于对照（ P <0.05），与对照相比分别增加了14.68%、19.21%、23.92%。E+组水稻幼苗Pro含量显著低于E-组，且呈显著差异（ P <0.05），Pro分别降低了10.64%、7.62%、7.22%、6.42%。这说明高Y1-1可以通过降低Pro含量以缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的受害程度。
由图4A、4B可知，镉和盐单一及复合胁迫的水稻幼苗可溶性蛋白、可溶性糖明显低于对照，可溶性蛋白分别下降了10.02%、6.55%、13.87%，可溶性糖分别下降了12.54%、695%、13.39%，且差异显著（ P <0.05）。E+组水稻幼苗可溶性蛋白、可溶性糖明显高于E-组，且差异显著（ P <0.05），可溶性蛋白含量分别升高了14.26%、11.75%、7.61%、9.62%，可溶性糖含量分别升高了11.67%、12.02%、7.49%、881%。这说明高Y1-1可以通过增加可溶性糖和可溶性蛋白的含量来抵抗逆境。
3 讨论
3.1 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗生长的影响 处于逆境中植物的生长速率减慢，其生长状况可在一定程度上反映出植株抵抗逆境的能力。已有大量研究表明，接种内生菌可提高植株在镉胁迫和盐胁迫下的生长速率。例如，侯姣姣等[16]研究发现，内生菌侵染可极大程度地增加处于盐胁迫中的国槐的株高。该研究结果也表明，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗的株高和根长均低于对照，E+的水稻幼苗可促进水稻幼苗的株高和根系生长，说明碱蓬内生菌高Y1-1能缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的抑制作用，这与马永禄[17]的研究结果一致。
3.2 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗叶绿素含量的影响
植物的叶绿素含量是表征光合利用率的指标之一，其含量的高低会影响植物的光合能力[18]。周小梅等[19]对蒌蒿研究表明，镉胁迫下蒌蒿幼苗的叶绿素含量会降低，成团泛菌可以提高其叶绿素含量。崔令军等[20]对桢楠研究表明，从枝菌根真菌能提高盐胁迫下桢楠的叶绿素含量。该研究结果表明，在镉和盐单一及复合胁迫下，接种碱蓬内生菌高Y1-1能促使水稻幼苗体内的叶绿素含量增加，从而提升植物的光合作用，帮助水稻更好地适应逆境。
3.3 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量影响
正常生长的植株体内活性氧（ROS）的產生与清除始终处在动态平衡的状态。而在极端环境生长的植株体内的ROS的动态平衡会因被破坏而不断积累，于是体内清除过剩自由基的抗氧化保护系统会启动[21-22]。Chen等[23]研究表明，接种解淀粉芽孢杆菌可通过减少活性氧的积累来帮助玉米抵抗逆境。在植物体的ROS清除过程中，抗氧化酶SOD、POD和CAT是3种关键的抗氧化酶[24-25]，其活性越高，清除自由基的能力越强，处于逆境中的植物的抗性越强。该研究发现，在镉和盐单一及复合胁迫下，E+组的水稻幼苗的3种抗氧化酶活性比E-组的幼苗有明显提升，从而加强了水稻在逆境时对活性氧的清除能力。MDA是膜质过氧化的产物，可反映细胞膜的受害程度。镉和盐单一及复合胁迫下，与未接种的水稻幼苗相比，接种高Y1-1真菌的幼苗MDA含量降低，这与彭昌琴等[26]的研究结果一致，说明高Y1-1可以通过提高CAT、POD、SOD的活性，及时清除植物体内的活性氧，进而减轻细胞膜脂过氧化的伤害，提高植物的抗性。
3.4 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗渗透调节能力的影响
植物细胞可通过可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质来维持细胞内水分平衡，调节渗透势，维持其正常的代谢活动[27]。该研究表明，在镉和盐单一及复合胁迫下，与E-组的水稻幼苗相比，E+组体内Pro含量变少，可溶性糖含量和可溶性蛋白含量明显增加，这与付艳平等[28-29]的研究结果一致。但任安芝等[30] 研究发现在盐胁迫下，接种真菌的黑麦草可提高Pro含量，显著降低可溶性糖含量，这与该试验得出的结果不一致。因此，内生菌对处于逆境中植物的缓解作用可能受多种因素的影响，包括处理浓度、植物种类、生长环境等，但是各种因素之间的作用机制还未可知，还需要继续深入探究。
4 结论
在镉和盐单一及复合胁迫条件下，内生菌侵染能提高水稻幼苗的株高、根长、光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量，增强抗氧化酶活性，降低Pro和MDA含量，提高水稻幼苗对不良环境的抵抗能力。
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关键词 水稻;内生菌;镉胁迫;盐胁迫
中图分类号 S 511 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）19-0031-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.008
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of Endophytes on Growth and Physiological Characteristics of Rice Seedlings under Single and Combined Stresses of Cadmium and Salt
DONG Rui-meng， WANG Jia-yao，ZHU Meng-zhuo et al
（College of Life Science， Shenyang Normal University， Shenyang， Liaoning 110034）
Abstract With rice seedlings as tested materials， the effects of endophytes on the growth and physiological characteristics of rice seedlings were studied under single and combined stresses of cadmium and salt. 50 μmol/L CdCl 2 solution and 100 mmol/L NaCl solution were used to treat infected with （E+） and non-infected with （E-） rice seedlings as single and combined stress. Compared with E-， E+ increased their plant height， root length， the content of chlorophyll， soluble protein and soluble sugar， enhanced antioxidant enzymes SOD， POD and CAT activity， decreased MDA and proline content. Endophyte infection could alleviate the adverse effects of cadmium and/or salt on the growth of rice seedlings， and help rice seedlings resist adversity.
Key words Rice;Endophytes;Cadmium stress;Salt stress
基金项目 辽宁省教育厅项目（LJC201912，LZD201901，LZD202004）;沈阳师范大学大创项目（X202010166377）。
作者简介 董芮萌（1996—），女，辽宁朝阳人，硕士研究生，研究方向：生物化学与分子生物学。*通信作者，教授，博士，硕士生导师，从事生物化学与分子生物学研究。
收稿日期 2021-03-13;修回日期 2021-05-12
水稻作为中国种植面积最大的粮食农作物，其种植面积可达3 000万hm2，年产量占粮食作物的 40% 以上，我国 65% 以上人口以水稻作为食物的主要来源[1]。水稻属于盐中度敏感植物[2]，土壤盐渍化是在水稻生长环境中制约着水稻生长的一个重要因素[3]。镉是污染性强的一种重金属，中国耕地面积中约有1.3万hm2被重金属镉污染[4]。而Cd是植物的非必需元素，植物自身吸收的Cd会通过食物链影响人类的健康。有研究表明，降低稻米中镉含量可以减少人体食用稻米所造成的危害[5]。因此，如何采取措施减弱镉和盐单一及复合胁迫对水稻生长的影响，是当前急需解决的问题之一。
植物内生菌是一类既能寄生在植物体内，又不使植物产生任何不良反应的微生物[6]。越来越多的研究表明，内生菌可增加寄主植物生长速率，增强寄主植物在重金属、盐碱、高温、虫害、干旱等逆境条件下的抗性[7-8]。碱蓬是一种一年生耐盐碱草本植物，主要生长在盐碱地和海滨等地区，具有较高的耐盐性[9-10];碱蓬还具有一定耐镉性，能在一定程度上富集重金属镉[11-12]。鉴于此，笔者以水稻为试验材料，探究碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下水稻幼苗相关生理指标、叶绿素含量、渗透调节物质、抗氧化酶活性的影响，研究内生菌与水稻幼苗抗性之间的关系，为内生菌缓解水稻幼苗镉和盐复合胁迫的机理研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验菌种
碱蓬内生菌高Y1-1菌株由沈阳师范大学微生物实验室提供，菌株于4 ℃冰箱中保存。
1.2 材料处理
将水稻“辽星1号”种子（由遼宁省稻作研究所提供）用 1% NaClO中消毒15 min，用去离子水反复冲洗后，28 ℃萌发过夜。用去离子水在铺满滤纸的培养皿中催芽1 d后，选取大小一致且破胸的种子，放在带有纱网的装有Hoagland营养液的无菌烧杯中培养，烧杯放置在人工气候箱（光照强度为3 000 lx;相对湿度为80%;光照/黑暗为16 h/8 h;昼夜温度为 29 ℃/25 ℃）内培养，每天补充填加Hoagland营养液。先用不同浓度的菌液（0、5%、10%、15%、20%、25%）处理水稻种子，筛选最适菌液浓度。然后将水稻分为2组，即内生菌侵染组（E+）和内生菌未侵染组（E-），直到幼苗长至两叶一心期时，用50 μmol/L CdCl 2溶液、100 mmol/L NaCl溶液对水稻幼苗进行处理，在处理完水稻幼苗的第7天对水稻幼苗相关生理指标进行测定。 1.3 各项指标的测定
在各处理中，随机选取10株水稻幼苗，测量其株高和根长，计算平均值。参照张志良等[13]方法测定叶绿素含量。超氧化物歧化酶（SOD）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛（MDA）含量测定均参照高俊凤[14]的方法;过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、脯氨酸（Pro）含量测定参照郝再彬等[15]方法。
1.4 统计分析
采用SPSS 22.0软件进行试验数据统计分析，用单因素ANOVA方差分析，最小显著极差法（LSD）进行显著性分析（ P <0.05）。采用Origin 8.6软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同菌液浓度对水稻幼苗生长指标和叶绿素含量的影响
由表1可知，用不同浓度（0、5%、10%、15%、20%、25%）的内生菌发酵液侵染的水稻幼苗的第7天后，E+组水稻幼苗株高和根长均高于E-组，呈显著差异（ P <0.05）。E+组的水稻幼苗的叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）含量明显低于E-组，差异达到显著水平（ P <0.05）。在内生菌菌液浓度为10%时，水稻幼苗的生长状况最佳，叶绿素含量显著高于其他处理的水稻幼苗，且差异显著（ P <0.05）。這说明碱蓬内生菌高Y1-1能够提高叶绿素含量，增加水稻幼苗光合作用，促进植物生长。因此，采用10%浓度菌液侵染水稻种子，然后对生长至两叶一心期的水稻幼苗进行镉和盐单一及复合胁迫处理。
2.2 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗生长的影响
由图1A、1B可知，处于镉和盐单一及复合胁迫下的幼苗，其株高和根长均低于对照CK（正常生长），且差异显著（ P <0.05），株高分别比对照降低了12.53%、747%、16.41%，根长分别比对照降低了1758%、9.73%、1723%，说明镉和盐单一及复合胁迫会抑制水稻幼苗的正常生长。E+组水稻幼苗株高和根长均显著高于E-组，且差异显著（ P <0.05），株高增加了8.25%、5.90%、7.08%、5.38%，根长增加了6.23%、2.76%、4.89%、6.63%，说明碱蓬内生菌高Y1-1可缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的株高和根长的抑制作用。
2.3 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗叶绿素含量的影响
由图2A、2B可知，镉和盐单一及复合胁迫的水稻幼苗的叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）含量明显低于对照CK，E+组水稻幼苗的叶绿素含量明显高于E-组，且差异显著（ P <0.05），叶绿素a含量分别高了26.73%、28.57%、22.09%、24.20%，叶绿素b含量分别高了75.86%、28.57%、47.02%、44.44%。叶绿素含量的增加，表明碱蓬内生菌高Y1-1在一定程度上可增加水稻幼苗的光合积累和抗逆性。
2.4 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量影响
从图3A、3B、3C可以看出，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均明显低于对照CK（ P <0.05），SOD活性分别比对照降低了50.00%、46.15%、61.54%，POD活性分别比对照降低了49.13%、47.41%、56.12%。在镉单一以及镉和盐复合胁迫下，CAT比对照分别降低了16.67%、2500%，而在盐胁迫下，CAT活性比对照升高了16.67%。E+组水稻幼苗抗氧化酶活性均显著高于E-组，且呈显著差异（ P <005），SOD活性分别增加了7.69%、61.54%、5714%、8175%，POD活性分别增加了36.04%、81.57%、16.56%、42.24%，CAT活性分别增加了34.00%、83.00%、833%、4994%。
由图3D可知，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗MDA含量明显高于对照，分别比对照升高了28.57%、3214%、42.85%（ P <0.05）。E+组水稻幼苗MDA含量显著低于E-组，且呈显著差异（ P <0.05），MDA含量分别降低了27.56%、1300%、15.24%、13.99%。这说明镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的伤害可以通过高Y1-1提高抗氧化酶的活性以及降低MDA含量来缓解。
2.5 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗渗透调节能力的影响
由图4A可知，镉和盐单一及复合胁迫下的幼苗Pro含量明显低于对照（ P <0.05），与对照相比分别增加了14.68%、19.21%、23.92%。E+组水稻幼苗Pro含量显著低于E-组，且呈显著差异（ P <0.05），Pro分别降低了10.64%、7.62%、7.22%、6.42%。这说明高Y1-1可以通过降低Pro含量以缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的受害程度。
由图4A、4B可知，镉和盐单一及复合胁迫的水稻幼苗可溶性蛋白、可溶性糖明显低于对照，可溶性蛋白分别下降了10.02%、6.55%、13.87%，可溶性糖分别下降了12.54%、695%、13.39%，且差异显著（ P <0.05）。E+组水稻幼苗可溶性蛋白、可溶性糖明显高于E-组，且差异显著（ P <0.05），可溶性蛋白含量分别升高了14.26%、11.75%、7.61%、9.62%，可溶性糖含量分别升高了11.67%、12.02%、7.49%、881%。这说明高Y1-1可以通过增加可溶性糖和可溶性蛋白的含量来抵抗逆境。
3 讨论
3.1 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗生长的影响 处于逆境中植物的生长速率减慢，其生长状况可在一定程度上反映出植株抵抗逆境的能力。已有大量研究表明，接种内生菌可提高植株在镉胁迫和盐胁迫下的生长速率。例如，侯姣姣等[16]研究发现，内生菌侵染可极大程度地增加处于盐胁迫中的国槐的株高。该研究结果也表明，镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗的株高和根长均低于对照，E+的水稻幼苗可促进水稻幼苗的株高和根系生长，说明碱蓬内生菌高Y1-1能缓解镉和盐单一及复合胁迫对水稻幼苗的抑制作用，这与马永禄[17]的研究结果一致。
3.2 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗叶绿素含量的影响
植物的叶绿素含量是表征光合利用率的指标之一，其含量的高低会影响植物的光合能力[18]。周小梅等[19]对蒌蒿研究表明，镉胁迫下蒌蒿幼苗的叶绿素含量会降低，成团泛菌可以提高其叶绿素含量。崔令军等[20]对桢楠研究表明，从枝菌根真菌能提高盐胁迫下桢楠的叶绿素含量。该研究结果表明，在镉和盐单一及复合胁迫下，接种碱蓬内生菌高Y1-1能促使水稻幼苗体内的叶绿素含量增加，从而提升植物的光合作用，帮助水稻更好地适应逆境。
3.3 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量影响
正常生长的植株体内活性氧（ROS）的產生与清除始终处在动态平衡的状态。而在极端环境生长的植株体内的ROS的动态平衡会因被破坏而不断积累，于是体内清除过剩自由基的抗氧化保护系统会启动[21-22]。Chen等[23]研究表明，接种解淀粉芽孢杆菌可通过减少活性氧的积累来帮助玉米抵抗逆境。在植物体的ROS清除过程中，抗氧化酶SOD、POD和CAT是3种关键的抗氧化酶[24-25]，其活性越高，清除自由基的能力越强，处于逆境中的植物的抗性越强。该研究发现，在镉和盐单一及复合胁迫下，E+组的水稻幼苗的3种抗氧化酶活性比E-组的幼苗有明显提升，从而加强了水稻在逆境时对活性氧的清除能力。MDA是膜质过氧化的产物，可反映细胞膜的受害程度。镉和盐单一及复合胁迫下，与未接种的水稻幼苗相比，接种高Y1-1真菌的幼苗MDA含量降低，这与彭昌琴等[26]的研究结果一致，说明高Y1-1可以通过提高CAT、POD、SOD的活性，及时清除植物体内的活性氧，进而减轻细胞膜脂过氧化的伤害，提高植物的抗性。
3.4 碱蓬内生菌高Y1-1对镉和盐单一及复合胁迫下的水稻幼苗渗透调节能力的影响
植物细胞可通过可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质来维持细胞内水分平衡，调节渗透势，维持其正常的代谢活动[27]。该研究表明，在镉和盐单一及复合胁迫下，与E-组的水稻幼苗相比，E+组体内Pro含量变少，可溶性糖含量和可溶性蛋白含量明显增加，这与付艳平等[28-29]的研究结果一致。但任安芝等[30] 研究发现在盐胁迫下，接种真菌的黑麦草可提高Pro含量，显著降低可溶性糖含量，这与该试验得出的结果不一致。因此，内生菌对处于逆境中植物的缓解作用可能受多种因素的影响，包括处理浓度、植物种类、生长环境等，但是各种因素之间的作用机制还未可知，还需要继续深入探究。
4 结论
在镉和盐单一及复合胁迫条件下，内生菌侵染能提高水稻幼苗的株高、根长、光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量，增强抗氧化酶活性，降低Pro和MDA含量，提高水稻幼苗对不良环境的抵抗能力。
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