伴生分蘗洋蔥對番茄養(yǎng)分利用及黃萎病抗性的影響.pdf

1、番茄(Solanum lycopersicum)是我國設(shè)施內(nèi)主栽的茄果類蔬菜之一，由于栽培習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，設(shè)施內(nèi)番茄連作普遍存在，大量施用化肥使設(shè)施內(nèi)土壤日趨酸化和鹽堿化，這嚴(yán)重影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)，且病蟲害頻繁發(fā)生，這已成為制約設(shè)施番茄發(fā)展的主要問題。本研究在連作富營養(yǎng)的設(shè)施土壤條件下，以分蘗洋蔥/番茄的伴生栽培模式為研究對象，分析伴生番茄根區(qū)土壤有效養(yǎng)分及植株養(yǎng)分含量的變化，探明伴生分蘗洋蔥對番茄養(yǎng)分吸收及分配的變化規(guī)律。采用

2、稀釋平板和16S rDNA測序的方法分離并鑒定土壤中溶磷菌(PSB)和解磷菌(PMB);利用qPCR和PCR-DGGE方法分析伴生分蘗洋蔥番茄根區(qū)土壤中堿性磷酸酶基因(ALP）數(shù)量及多樣性的變化，采用Miseq高通量測序技術(shù)研究伴生對番茄根區(qū)土壤中細(xì)菌和真菌群落的影響;運(yùn)用qRT-PCR精準(zhǔn)分析伴生番茄抗病相關(guān)基因表達(dá)量變化，揭示伴生分蘗洋蔥番茄促生控病內(nèi)在機(jī)理，為伴生分蘗洋蔥番茄栽培模式的推廣應(yīng)用及其相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。
　　主要

3、結(jié)論如下:
　　1.伴生兩種分蘗洋蔥均促進(jìn)了番茄株高、地上干重和地下干重的顯著增加，且伴生品種間差異顯著。伴生提高番茄產(chǎn)量達(dá)8.49～16.92％。伴生番茄的根系形態(tài)發(fā)生改變，根表面積和根體積顯著增加，促進(jìn)了番茄礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收。
　　2.伴生兩種分蘗洋蔥均改變了番茄植株內(nèi)養(yǎng)分分配規(guī)律，降低了養(yǎng)分(N、P、K、Mn、Mo、B、Si)向葉中分配的比例，升高了養(yǎng)分(P、K、Mn、Mo)向根和花果中分配的比例，為產(chǎn)量的提高奠定了物質(zhì)

4、基礎(chǔ)。
　　3.伴生前期番茄葉綠素含量顯著高于單作，且伴生期間番茄生物量和根系活力均顯著高于單作，但分蘗洋蔥出現(xiàn)相反的趨勢。說明分蘗洋蔥和番茄伴生體系中種間促進(jìn)作用和種間競爭作用同時(shí)存在，伴生分蘗洋蔥促進(jìn)番茄生長，是以犧牲分蘗洋蔥自身生長為代價(jià)的。
　　4.伴生后番茄根區(qū)土壤中脫氫酶、脲酶和多酚氧化酶活性均顯著高于單作。伴生前期土壤堿性磷酸酶顯著高于單作，而伴生后期土壤中過氧化氫酶顯著高于單作。定植37d時(shí)，伴生番茄根區(qū)土壤

5、中有效養(yǎng)分(N、P、K、Mn、B、Si)均顯著低于單作，而伴生番茄養(yǎng)分(N、P、K、Mn、Mo、B、Si)吸收量顯著高于單作。土壤EC值顯著低于單作，pH顯著高于單作。
　　5.伴生后使番茄根區(qū)溶磷菌(PSB)、解磷菌(PMB)及堿性磷酸酶基因(ALP)數(shù)量和多樣性顯著增加。伴生番茄根區(qū)土中假單胞菌屬（Pseudomonas）、根瘤菌屬（Rhizobium），芽孢桿菌屬（Bacillus），鞘脂菌屬（Sphingobium）的相對

6、豐度增加。這說明伴生分蘗洋蔥使番茄磷細(xì)菌的多樣性和功能增加，使番茄根區(qū)土壤中磷轉(zhuǎn)化強(qiáng)度增加，改善伴生番茄的磷營養(yǎng)。
　　6.伴生分蘗洋蔥改變了番茄根區(qū)細(xì)菌和真菌群落多樣性，改善土壤質(zhì)量。伴生提高了番茄根區(qū)土中放線菌綱、擬桿菌綱、黃桿菌綱、綠菌綱、綠彎菌綱、厭氧繩菌綱、異常球菌綱、芽孢桿菌綱、梭菌綱、柔膜菌綱、浮霉菌綱、α-變形菌綱、豐佑菌綱等細(xì)菌的豐度，卻降低了座囊菌綱、散囊菌綱、盤菌綱、錘舌菌綱、銀耳綱、傘菌綱、微球黑粉菌綱、壺

7、菌綱等真菌的豐度。伴生提高了番茄根區(qū)土壤芽胞桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬（Pseudomonas）和鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）等細(xì)菌的相對豐度。伴生提高了番茄根區(qū)土壤青霉菌屬(Penicillium)、曲霉菌屬(Aspergillus)和毛殼菌屬（Chaetomium）等真菌的豐度，但卻降低了散囊菌屬（Eurotium）和梭孢殼屬（Thielavia）的豐度。
　　7.番茄接種黃萎病菌后，伴生番茄莖和根解

8、剖結(jié)構(gòu)細(xì)胞器完整性較好，葉綠體中有大量淀粉粒積累，而單作番茄莖和根解剖結(jié)構(gòu)細(xì)胞器破壞嚴(yán)重，細(xì)胞葉綠體中淀粉粒積累很少，嗜鋨顆粒積累較多。伴生分蘗洋蔥提高了番茄根系中PAL、POD、PPO、幾丁質(zhì)酶和β-1，3-葡聚糖酶活性，降低根系內(nèi)MDA含量，接菌前根系中類黃酮含量顯著高于單作，提高伴生番茄的防御能力。接菌后總酚和類黃酮和木質(zhì)素含量均顯著增加，從而降低伴生番茄的發(fā)病率和病情指數(shù)。
　　8.番茄接種黃萎病后，根中啟動(dòng)莽草酸-苯丙素

9、-木質(zhì)素合成途徑上關(guān)鍵酶基因表達(dá)，伴生番茄啟動(dòng)基因(PAL，C4H,4CL，CCR，CAD)的表達(dá)早于單作番茄且表達(dá)量顯著上調(diào)，增至單作番茄的2～16倍。伴生番茄根系中幾丁質(zhì)酶基因(Chi-E)、β-1，3-葡聚糖酶基因(Glu-E)、病程相關(guān)基因非表達(dá)子1(NPRl)、病程相關(guān)蛋白基因(PR-1)、查爾酮合成酶基因（CHS)和查爾酮異構(gòu)酶基因(CHI)表達(dá)量顯著上調(diào)。
　　綜上，本研究驗(yàn)證了伴生分蘗洋蔥能促進(jìn)番茄生長和產(chǎn)量提高，

10、證實(shí)伴生番茄提高對黃萎病的抗性，分蘗洋蔥促生控病的機(jī)理初步總結(jié)如下:伴生分蘗洋蔥改變了番茄根區(qū)細(xì)菌和真菌群落多樣性，使番茄根區(qū)土壤功能菌PSB、PMB和ALP基因的數(shù)量和多樣性顯著增加，顯著提高了番茄根區(qū)土脫氫酶、多酚氧化酶及脲酶活性，通過降低了番茄根區(qū)土壤的酸化和鹽堿化水平，創(chuàng)造了良好的根區(qū)營養(yǎng)環(huán)境，促進(jìn)番茄生長和礦質(zhì)養(yǎng)分吸收。同時(shí)改變了番茄植株內(nèi)養(yǎng)分分配比例，為伴生番茄促生增產(chǎn)的奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。伴生分蘗洋蔥通過調(diào)控次生代謝物合成相關(guān)基