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《云南农业大学》 2012年
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烤烟不同品种根系分泌物与黑胫病抗性关系研究

王戈  
【摘要】:本研究以4个不同烤烟品种(云85、K326、净叶黄和红花大金元)为试验材料,通过溶液培养等方法研究了不同烤烟品种根系分泌物酚酸和有机酸组分差异及其与品种抗性的相关性,通过模拟连作条件研究了根系分泌物和酚酸对幼苗生长的影响,并通过盆栽等方法研究了不同烤烟品种根际微生物数量及多样性差异。旨在丰富烤烟黑胫病抗性机制研究,明确病害发生机制,同时为今后开展生物防治和抗性栽培提供必要的理论依据。主要研究结果如下: 1.采用反相色谱法以30%甲醇-0.2%乙酸体系和磷酸盐体系为分析条件适用于烤烟根系分泌物中酚酸和有机酸的定性和定量分析。两种方法操作简单、准确度高、重现性好。 2.不同烤烟品种不同生育时期根系分泌物酚酸类物质共检出4种酚酸,其中以对羟基苯甲酸和丁香酸为主,可检出酚酸种类和含量因生育时期和品种抗性存在差异,抗病品种根系分泌物中较少或不检出对羟基苯甲酸,整个生育期酚酸检出总量与病情指数显著正相关。人工接种黑胫病菌促进了酚酸分泌量,各品种根系分泌物对羟基苯甲酸和丁香酸含量均呈上升趋势,且感病品种分泌量大于抗病品种,不同品种对羟基苯甲酸、丁香酸和酚酸总量与病情指数显著或极显著正相关。添加不同酚酸对黑胫病菌落生长和孢子囊产生量具有促进或抑制作用,作用方式和强度取决于作用浓度,各浓度下阿魏酸均抑制了孢子囊的产生,香草酸、香豆酸和阿魏酸在高浓度时完全抑制,相同浓度下羟基苯甲酸、丁香酸和香豆酸促进作用较大,香草酸和阿魏酸抑制作用较大;添加不同酚酸基本上促进了游动孢子释放,其作用强度随浓度升高而增大,当作用浓度大于0.05g/L和0.10g/L促进作用减小。 3.不同烤烟品种不同生育时期根系分泌物有机酸类物质共检出7种,其中以草酸、乳酸和马来酸为主,可检出有机酸种类和含量因生育时期和品种抗性存在差异,抗病品种主要检出马来酸,而感病品种主要检出乳酸,感病品种有机酸检出总量大于抗病品种。人工接种黑胫病菌促进了有机酸的分泌,且分泌量随接种时间延长而增加,除抗病品种酒石酸检出量大于感病品种外其余有机酸检出量均为感病品种大于抗病品种,接种后整个时期感病品种有机酸检出总量均大于抗病品种。添加有机酸基本抑制了黑胫病菌菌落生长,且抑制作用随浓度增加而增大,添加苹果酸、乳酸和富马酸对孢子囊产生和游动孢子释放具有促进或抑制作用,作用方式和强度取决于作用浓度,草酸、酒石酸和丁二酸在各作用浓度下均表现为抑制孢子囊产生和游动孢子释放,且随作用浓度加大抑制加强,乙酸基本完全抑制孢子囊产生和游动孢子释放。 4.添加不同烤烟品种根系分泌物对黑胫病菌生长的影响存在差异。添加抗病品种根系分泌物一定程度上抑制了黑胫病菌丝生长,而感病品种根系分泌物在各个生育期均促进了菌丝生长;除旺长期外,添加感病品种根系分泌物均明显促进了孢子囊的产生和游动孢子的释放,抗病品种根系分泌物对孢子囊产生量促进作用较小,且在旺长期表现出对游动孢子释放的抑制作用。 5.在不同浓度根系分泌物作用下,自身种子萌发和幼苗生长明显受到抑制,幼苗叶绿素总量和根系活力下降,叶片和根系相对电导率增大,叶片和根际pH值降低,根系分泌物对烤烟幼苗的不利影响随作用浓度的增加而增大;随根系分泌物作用增加,除幼苗叶片POD活性保持较高活性呈一直上升趋势外,其它SOD、POD和CAT活性均呈先增加后降低趋势,幼苗叶片和根系MDA生成量增加。 6.添加外源酚酸抑制了烤烟种子发芽率和幼苗株高,酚酸对地上部和地下部鲜重的影响因酚酸种类及作用浓度差异表现为抑制或促进;添加酚酸基本抑制了叶绿素总量(SPAD)和根系活力,并提高和促进了叶片pH值、根系相对电导率和根系丙二醛含量;添加酚酸对根系POD活性的影响均表现为“低促高抑”,香草酸和丁香酸处理根系SOD活性分别呈持续上升和下降趋势,其余处理表现为先增后减趋势,香草酸处理根系CAT活性低浓度变化不大,之后迅速升高且保持较高活性,其他酚酸处理CAT活性呈先增后减趋势。 7.不同烤烟品种根际细菌数量随生育进程先增加后减少,真菌刚好相反,且细菌和真菌趋势拐点均出现在现蕾期,放线菌变化不大;团棵期和旺长期细菌和放线菌数量与品种抗性正相关,真菌数量与品种抗性呈负相关。人工接种黑胫病菌条件下,抗病品种根际环境刺激了细菌生长,而相对抑制感病品种细菌生长,不同品种均促进了根际真菌和放线菌生长,且真菌数量与品种抗性负相关。Biolog功能多样性分析表明,不同品种碳源总体利用能力及功能多样性存在一定差异,团棵期和旺长期抗病品种AWCD值、Shannon指数和Mclntosh指数大于感病品种;接种降低了感病品种碳源总体利用能力及功能多样性。
【学位授予单位】:云南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S572

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