根分泌物在菌根或西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病中的响应

【摘要】西瓜是人们最喜欢的夏季瓜果,能够消烦解渴,人们消费量大,种植规模大。但由于耕地面积的限制,西瓜连作的现象日益严重,导致连作枯萎病的发生。西瓜连作枯萎病的致病菌是西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporumf.sp.niveum,简称FON)。已有研究结果表明,接种丛枝菌根真菌(简称AMF)或与旱作水稻间作能够有效降低西瓜连作枯萎病,西瓜根系分泌物中的酚酸是重要的化感物质,氨基酸和有机酸的分泌与植物的抗病能力也有密切的关系。本研究探讨了西瓜根系分泌物响应丛枝菌根(简称AM)和与旱作水稻间作抗西瓜枯萎病,引起的西瓜根系分泌物成分和含量的变化。旨在为阐释接种AMF或与旱作水稻间作抑制西瓜连作枯萎病提供理论依据。本文研究结果如下：1.采用根盒和14C标记的方法,研究了水稻同化的C以根系分泌物的形式在水稻和西瓜之间的传递,以及AM真菌对水稻根系分泌物向西瓜传递的影响。结果表明：植物的根系分泌物可以传递到邻近植物的根际,在间作和接种AM真菌促进水稻的根系分泌物向邻近植物的传递。2.采用碱浸提的方法,水、70%甲醇、70%乙醇、70%丁醇作为浸提剂的方法和植物根浸入水中培养的方法提取土培西瓜或水稻根系分泌物中的酚酸类物质,研究土培西瓜和水稻根分泌物的收集方法。结果表明：使用碱提取土壤中酚酸的回收率较低,低浓度时为24.32%,高浓度时为18.57%。70%甲醇、70%乙醇、70%丁醇作为浸提剂提取西瓜根系分泌物的效果很差,水作为浸提剂的效果较好。植物根放入水中培养的方法提取西瓜根系分泌物种类丰富,含量高,以单位根系鲜重(g-rootFW)计总酚酸量为123μg,提取的水稻根系分泌物种类也很丰富,含量较高,以单位根系鲜重(g-1rootFW)总酚酸量为15.83μg。3.采用盆栽的方法,研究接种AMF和FON对西瓜根系分泌物的成分和含量的影响。结果表明：与对照相比,接种AMF能够有效的降低西瓜枯萎病,并抑制西瓜根际和根内尖孢镰刀菌数量。接种FON大大提高了西瓜根系分泌酚酸含量,接种AMF时,香豆酸含量显著升高,其余大部分酚酸分泌量降低。西瓜形成丛枝菌根后,显著降低了FON对根系分泌酚酸的提高。与对照相比,接种FON大大提高了西瓜根系分泌氨基酸的量。西瓜形成丛枝菌根后,显著降低了FON对根系分泌氨基酸含量的提高。与对照相比,接种FON显著提高西瓜根系分泌有机酸的量。FON和AMF双接种时,西瓜根系分泌苹果酸的量最高,而琥珀酸和草酸的分泌量低于FON单接种的处理。因此,接种FON提高了西瓜根系分泌酚酸、氨基酸、有机酸的量,西瓜丛枝菌根的形成,调节了西瓜根系对酚酸、有机酸、氨基酸的分泌,抑制了西瓜枯萎病的发生。4.采用盆栽的方法,研究与旱作水稻间作和接种FON对西瓜根系分泌物成分和含量的影响。结果表明：与单作相比,西瓜/旱作水稻间作显著降低西瓜枯萎病发病率,并抑制西瓜根际和根系尖孢镰刀菌数量；西瓜单作时,接种FON大大提高了西瓜根系分泌酚酸含量,增加了酚酸种类如香豆酸,西瓜/旱作水稻间作时,大部分酚酸分泌量降低。在接种FON的条件下,与西瓜单作相比,西瓜/旱作水稻间作显著降低了西瓜根系分泌物中酚酸含量。在西瓜单作条件下,接种FON大大提高了西瓜根系分泌物中氨基酸的含量,而在西瓜/旱作水稻间作条件下接种FON时,西瓜根分泌物中的氨基酸只有谷氨酸的含量提高,其余氨基酸的含量均没有变化。西瓜单作时,接种FON显著提高了西瓜根系分泌有机酸的量；与单作相比,当西瓜/旱作水稻间作时,西瓜根系分泌物中的苹果酸、草酸和延胡索酸显著降低；在西瓜/旱作水稻间作条件下,接种FON对西瓜根分泌物中琥珀酸、苹果酸等各种有机酸含量没有影响。本研究结果表明接种西瓜专化型尖孢镰刀菌提高了西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量,西瓜形成丛枝菌根以及西瓜/旱作水稻间作调节了根系对酚酸、氨基酸和有机酸的分泌,抑制了西瓜枯萎病的发生。
【作者】张宁；
【导师】徐国华；任丽轩；
【作者基本信息】南京农业大学，植物营养学，2013，硕士
【关键词】丛枝菌根真菌；西瓜；间作；根系分泌物；有机酸；酚酸；氨基酸；

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