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)是我國設施內(nèi)主栽的茄果類蔬菜之一，由于栽培習慣和經(jīng)濟利益的驅(qū)使，設施內(nèi)番茄連作普遍存在，大量施用化肥使設施內(nèi)土壤日趨酸化和鹽堿化，這嚴重影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)，且病蟲害頻繁發(fā)生，這已成為制約設施番茄發(fā)展的主要問題。本研究在連作富營養(yǎng)的設施土壤條件下，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)土壤中細菌和真菌群落的影響;運用qRT-PCR精準分析伴生番茄抗病相關(guān)基因表達量變化，揭示伴生分蘗洋蔥番茄促生控病內(nèi)在機理，為伴生分蘗洋蔥番茄栽培模式的推廣應用及其相關(guān)研究奠定基礎。
　　主要

3、結(jié)論如下:
　　1.伴生兩種分蘗洋蔥均促進了番茄株高、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。
　　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作用和種間競爭作用同時存在，伴生分蘗洋蔥促進番茄生長，是以犧牲分蘗洋蔥自身生長為代價的。
　　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，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菌的多樣性和功能增加，使番茄根區(qū)土壤中磷轉(zhuǎn)化強度增加，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)細胞器破壞嚴重，細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，根中啟動莽草酸-苯丙素

9、-木質(zhì)素合成途徑上關(guān)鍵酶基因表達，伴生番茄啟動基因(PAL，C4H,4CL，CCR，CAD)的表達早于單作番茄且表達量顯著上調(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)表達量顯著上調(diào)。
　　綜上，本研究驗證了伴生分蘗洋蔥能促進番茄生長和產(chǎn)量提高，

10、證實伴生番茄提高對黃萎病的抗性，分蘗洋蔥促生控病的機理初步總結(jié)如下:伴生分蘗洋蔥改變了番茄根區(qū)細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，促進番茄生長和礦質(zhì)養(yǎng)分吸收。同時改變了番茄植株內(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。伴生分蘗洋蔥通過調(diào)控次生代謝物合成相關(guān)基