分蘗洋蔥根系分泌物對黃瓜的化感作用及其應(yīng)用.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativus L.）是設(shè)施蔬菜主要的栽培種類，黃瓜枯萎病是一種分布較廣、為害較重、防治困難的典型的世界性根際土傳病害，隨著連作年限的增加，發(fā)病率明顯增高，嚴(yán)重威脅和阻礙著黃瓜生產(chǎn)。
　　 本研究以黃瓜為主栽作物，以分蘗洋蔥為套作作物，研究了分蘗洋蔥根系分泌物的化感作用及不同分蘗洋蔥品種化感潛力的差異；運(yùn)用GC-MS技術(shù)鑒定了分蘗洋蔥根系分泌物主要的化感物質(zhì)；運(yùn)用雙向電泳技術(shù)篩選出了與化感作用相關(guān)蛋白；運(yùn)用

2、PCR-DGGE土壤分子生態(tài)學(xué)技術(shù)，研究了不同化感強(qiáng)度的分蘗洋蔥根系分泌物對土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量和黃瓜根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性等土壤生態(tài)環(huán)境及黃瓜生長發(fā)育的影響；并研究了黃瓜與化感強(qiáng)弱分蘗洋蔥套作對黃瓜土壤生態(tài)環(huán)境及黃瓜生長發(fā)育的影響。該項目的研究，將填補(bǔ)分蘗洋蔥化感作用研究的空白，為進(jìn)一步揭示輪套作提高產(chǎn)量降低病害的機(jī)理，建立和推廣合理的栽培制度以及設(shè)施園藝的可持續(xù)健康發(fā)展提供技術(shù)支撐和理論基礎(chǔ)。
　　 本研

3、究的主要結(jié)論如下：
　　 1采用水培法收集分蘗洋蔥根系分泌物，不同濃度分蘗洋蔥根系分泌物對黃瓜種子的胚根長，胚芽長，胚根鮮重，胚芽鮮重均有促進(jìn)作用，明確濃度為10 ml·株-1時促進(jìn)作用最大。不同品種分蘗洋蔥對黃瓜幼苗表現(xiàn)出不同程度的化感作用。在所選的黑龍江省12個品種分蘗洋蔥當(dāng)中，L04品種化感作用最弱（0.022），L06品種化感作用最強(qiáng)（0.240）。
　　 2分蘗洋蔥根系分泌物10 ml·株-1濃度對黃瓜枯萎病病

4、原菌的孢子萌發(fā)和菌絲生長抑制作用最大。不同品種分蘗洋蔥根系分泌物對黃瓜枯萎病菌的抑制效果不同，化感作用強(qiáng)分蘗洋蔥L06品種根系分泌物抑菌效果好。
　　 3甲酸、丁酸、丙酸、戊酸、羥酸、苯甲酸、苯乙酸、苯二甲酸及二硫化物為分蘗洋蔥根系分泌中的主要化感物質(zhì)。在乙醚、乙酸乙酯、三氯甲烷和正丁醇四種有機(jī)溶劑中，均檢測到苯甲酸這一酚酸類物質(zhì)，且化感作用強(qiáng)品種分蘗洋蔥根系分泌物中的苯甲酸百分含量高。
　　 4選用化感作用強(qiáng)的分蘗洋蔥

5、品種與黃瓜套種的栽培模式可降低病害提高黃瓜產(chǎn)量。
　　 5在pH4～7范圍內(nèi)，單種、套作處理及化感強(qiáng)弱分蘗洋蔥品種之間，分蘗洋蔥根系蛋白質(zhì)雙向電泳表達(dá)圖譜中共發(fā)現(xiàn)47個蛋白點的表達(dá)量有明顯差異（±2倍以上），通過質(zhì)譜分析及數(shù)據(jù)庫檢索均得到了完整的肽指紋圖譜?；袕?qiáng)弱分蘗洋蔥品種之間差異表達(dá)蛋白點有20個。在這些蛋白中與糖代謝相關(guān)蛋白占5％、核酸合成相關(guān)蛋白占5％、未知蛋白占9％、與能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的蛋白占15％、與次生代謝相關(guān)的蛋白

6、占15％、與蛋白代謝相關(guān)的蛋白占25％、與信號傳導(dǎo)相關(guān)的蛋白占30％。與L04品種相比，化感作用強(qiáng)L06品種與次生代謝相關(guān)的阿魏酸5-羥化酶表達(dá)量少。套作處理化感強(qiáng)弱分蘗洋蔥兩品種共有的差異表達(dá)蛋白有31個。這些蛋白的表達(dá)與化感作用效應(yīng)相關(guān)。與糖代謝相關(guān)蛋白占6％、核酸合成相關(guān)蛋白占6％、未知蛋白占9％、與能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的蛋白占13％、與信號傳導(dǎo)相關(guān)的蛋白占10％、與蛋白代謝相關(guān)的蛋白占23％、與次生代謝相關(guān)的蛋白占29％?；形镔|(zhì)除了由

7、莽草酸途徑或異戍二烯途徑產(chǎn)生外，苯丙烷代謝途徑也是化感物質(zhì)產(chǎn)生的重要途徑。
　　 6分蘗洋蔥根系分泌物處理后，提高了黃瓜根際土壤pH值，降低了Ec值，增加了速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)含量；提高了黃瓜根際土壤過氧化氫酶、過氧化物酶、轉(zhuǎn)化酶及脲酶活性；黃瓜根際土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量增加，真菌、鐮刀菌數(shù)量減少；黃瓜根際土壤細(xì)菌豐富度增加，差異條帶的序列片段經(jīng)比對推測為3大細(xì)菌類群：Actinobacteria（放線菌綱）、Proteobac

8、teria（變形菌綱）和Anacrolineaceae（厭氧繩菌綱），厭氧繩菌只出現(xiàn)在化感強(qiáng)根系分泌物處理的土樣中；黃瓜單株產(chǎn)量增加，黃瓜白粉病、霜霉病、角斑病發(fā)病率及病情指數(shù)下降?；凶饔脧?qiáng)10 ml·株-1分蘗洋蔥根系分泌物處理效果最好?；袕?qiáng)、濃度高分蘗洋蔥根系分泌物對改善黃瓜根際土壤生態(tài)環(huán)境效果最佳。
　　 7黃瓜套作化感強(qiáng)弱分蘗洋蔥后，降低了黃瓜根際土壤Ec值，提高了pH值、有效磷、速效鉀含量，但對土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮影

9、響不大；增加了黃瓜根際土壤過氧化氫酶活性，轉(zhuǎn)化酶活性，脲酶活性，降低了過氧化物酶活性；增加了黃瓜根際土壤細(xì)菌豐富度，共有條帶的序列片段經(jīng)比對推測為2大細(xì)菌類群：Actinobacteria（放線菌綱）和Proteobacteria（變形菌綱），差異條帶的序列片段經(jīng)比對推測為3大細(xì)菌類群：Actinobacteria（放線菌綱）、Proteobacteria（變形菌綱）和Anaerolineaceae（酸桿菌綱），紅螺旋菌目，酸桿菌屬只出